CN202997333U - 一种用于可再生能源发电与储能联合的并网综合配电柜 - Google Patents
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Abstract
针对现有配电柜的不足，本实用新型提供一种用于可再生能源发电与储能联合的并网综合配电柜，由发电端母线单元、储能端母线单元、并网端母线单元、智能监控单元、人机交互单元、电源转换单元组成；电源转换单元的一侧与储能端母线单元和并网端母线单元相连接，另一侧与智能监控单元和人机交互单元相连接；人机交互单元与智能监控单元相连接；智能监控单元分别与发电端母线单元、储能端母线单元和并网端母线单元相连接；发电端母线单元与储能端母线单元相连接，两者之间的节点与并网端母线单元相连接。本实用新型有益的技术效果是：为实现储能系统对波动性可再生能源发电系统的有效调控提供了必要基础，确保了大规模可再生能源发电的安全并网。
Description
技术领域
本实用新型属于发电技术领域，具体涉及一种可再生能源发电与储能联合的并网综合配电柜。
背景技术
光伏、风电、波浪等可再生能源具有显著的波动性与间歇性，采用上述可再生能源进行大规模并网发电将会因供电时剧烈的波动与间歇对电网的运行安全产生巨大冲击。采用与电站配套的储能设备，可以将上述原本无法有效利用和调度的可再生能源变为可充分利用的、可调度的能源，构建光储、风储、风光储等联合发电系统将成为可再生能源发电推广应用的有效方式。但是，构建光储、风储、风光储等联合发电系统，是不可能通过孤立系统或设备之间的简单叠加就能实现的。要实现储能系统对波动性可再生能源发电的调控，需要实时监测各母线的状态数据，并将实时数据快速反馈到联合发电监控主机，即对实时状态进行综合、及时、系统的监控与调度控制，才能实现对绿色、环保的可再生能源的有效利用；因此，所要构建的可再生能源发电与储能联合系统要具备持续稳定供电的能力、具备智能切换控制方式的功能、并可为配网设备提供备份电源。这就需要市场提供一种与上述要求相匹配的新型的配电柜。然而，现有的并网配电柜功能单一、反应迟缓，无法满足市场迫切的需求。
实用新型内容
针对现有配电柜的上述不足，本实用新型根据可再生能源与储能联合发电系统的应用特点，提供一种可再生能源与储能联合发电并网综合配电柜，具体技术方案如下：
一种用于可再生能源发电与储能联合的并网综合配电柜，由发电端母线单元1、储能端母线单元2、并网端母线单元3、智能监控单元4、人机交互单元5、电源转换单元6组成；其中，电源转换单元6的一侧分别与储能端母线单元2和并网端母线单元3相连接，电源转换单元6的另一侧分别与智能监控单元4和人机交互单元5相连接；所述人机交互单元5与智能监控单元4相连接；所述智能监控单元4分别与发电端母线单元1、储能端母线单元2和并网端母线单元3相连接，智能监控单元4分别从发电端母线单元1、储能端母线单元2和并网端母线单元3上检测实时数据，并依照指令控制发电端母线单元1、储能端母线单元2和并网端母线单元3的工作；所述发电端母线单元1的一端与本装置外部的发电设备相连接；所述储能端母线单元2的一端与本装置外部的储能设备相连接；所述发电端母线单元1的另一端与储能端母线单元2的另一端相连接，发电端母线单元1与储能端母线单元2之间的连接节点与并网端母线单元3相连接，所述并网端母线单元3的另一端与本装置外部的电网相连接；
所述发电端母线单元1由光伏母线电压互感器11、光伏母线电流互感器12、光伏母线断路器13、光伏母线继电保护器14、光伏母线隔离开关15和发电端母线16组成；由发电端母线16依次将光伏母线电压互感器11、光伏母线电流互感器12、光伏母线断路器13、光伏母线继电保护器14和光伏母线隔离开关15串接而成；
所述储能端母线单元2由储能母线电压互感器21、储能母线电流互感器22、储能母线断路器23、储能母线继电保护器24、储能母线隔离开关25、备用交流电源26和储能端母线27组成；由储能端母线27依次将储能母线电压互感器21、储能母线电流互感器22、备用交流电源26、储能母线断路器23、储能母线继电保护器24和储能母线隔离开关25串接而成；
所述并网端母线单元3由并网母线电压互感器31、并网母线电流互感器32、并网母线断路器33、并网母线继电保护器34、并网母线隔离开关35、避雷器36、交流电源37和并网端母线38组成；由并网端母线38依次将并网母线电压互感器31、并网母线电流互感器32、交流电源37、并网母线断路器33、并网母线继电保护器34、避雷器36和并网母线隔离开关35串接而成。
本实用新型有益的技术效果是：本产品克服了现有配电柜的不足，不但实时监测设备的运行状态，更实现了通过储能系统对波动性可再生能源发电系统的有效调控，确保了大规模可再生能源发电的安全并网；本产品具备对发电与储能实时协调运行的数据测量与保护功能；本产品还具备持续供电、智能切换控制方式、可为配网设备提供备份电源等优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
图2是图1中发电端母线单元的结构框图。
图3是图1中储能端母线单元的结构框图。
图4是图1中并网端母线单元的结构框图。
具体实施方式
下面结合说明书附图详细说明本实用新型。
参见图1至图4，一种用于可再生能源发电与储能联合的并网综合配电柜，由发电端母线单元1、储能端母线单元2、并网端母线单元3、智能监控单元4、人机交互单元5和电源转换单元6组成；
其中，电源转换单元6的一侧分别与储能端母线单元2和并网端母线单元3相连接，电源转换单元6的另一侧分别与智能监控单元4和人机交互单元5相连接；所述人机交互单元5与智能监控单元4相连接；所述智能监控单元4分别与发电端母线单元1、储能端母线单元2和并网端母线单元3相连接，智能监控单元4分别从发电端母线单元1、储能端母线单元2和并网端母线单元3上检测实时数据，并依照指令控制发电端母线单元1、储能端母线单元2和并网端母线单元3的工作；所述发电端母线单元1的一端与本装置外部的发电设备相连接；所述储能端母线单元2的一端与本装置外部的储能设备相连接；所述发电端母线单元1的另一端与储能端母线单元2的另一端相连接，发电端母线单元1与储能端母线单元2之间的连接节点与并网端母线单元3相连接，所述并网端母线单元3的另一端与本装置外部的电网相连接；所述人机交互单元5采用数码表，主要提供并网母线的电压、电流、频率等信息，相关显示信息通过串口通讯从智能监控单元4获取。
所述发电端母线单元1由光伏母线电压互感器11、光伏母线电流互感器12、光伏母线断路器13、光伏母线继电保护器14、光伏母线隔离开关15和发电端母线16组成；由发电端母线16依次将光伏母线电压互感器11、光伏母线电流互感器12、光伏母线断路器13、光伏母线继电保护器14和光伏母线隔离开关15串接而成；
所述储能端母线单元2由储能母线电压互感器21、储能母线电流互感器22、储能母线断路器23、储能母线继电保护器24、储能母线隔离开关25、备用交流电源26和储能端母线27组成；由储能端母线27依次将储能母线电压互感器21、储能母线电流互感器22、备用交流电源26、储能母线断路器23、储能母线继电保护器24和储能母线隔离开关25串接而成；
所述并网端母线单元3由并网母线电压互感器31、并网母线电流互感器32、并网母线断路器33、并网母线继电保护器34、并网母线隔离开关35、避雷器36、交流电源37和并网端母线38组成；由并网端母线38依次将并网母线电压互感器31、并网母线电流互感器32、交流电源37、并网母线断路器33、并网母线继电保护器34、避雷器36和并网母线隔离开关35串接而成。
此外，所述智能监控单元4与人机交互单元5之间采用RS485进行通讯。
此外，所述光伏母线电压互感器11、光伏母线电流互感器12、光伏母线断路器13和光伏母线继电保护器14分别与智能监控单元4相连接；
所述储能母线电压互感器21、储能母线电流互感器22、储能母线断路器23和储能母线继电保护器24分别与智能监控单元4相连接；
所述并网母线电压互感器31、并网母线电流互感器32、并网母线断路器33和并网母线继电保护器34分别与智能监控单元4相连接；
备用交流电源26和交流电源37分别与电源转换单元6相连接，当电网因为故障或其它原因短时停止供电时，可利用备用交流电源26作为备份电力的来源实现不中断供电。
使用时，智能监控单元4实现交流母线的运行状态监视、故障识别、故障隔离和非故障区域恢复供电等配网自动化功能，具体实现遥测、遥信和遥控功能。其中，遥测包括采集电压和电流数据，计算电压和电流有效值、有功功率、无功功率、频率、零序电流、谐波等参数；记录和存储遥测数据整点；检测遥测极值并生成历史记录；通过交流采样识别故障，记录故障发生的时间及故障类型并上报。遥信主要是采集断路器、继电保护装置的状态量信息，并将重要状态量变位上报及进行事件顺序记录(SOE)。遥控主要是综合判断遥测、遥信及联合发电监控主机的信息，控制各交流母线断路器的合闸、分闸。智能监控单元4通过光纤与监控主机进行信息交互，主要将采集和处理的信息、开关状态信息向上发送并接收联合发电监控主机的命令。
Claims (3)
1.一种用于可再生能源发电与储能联合的并网综合配电柜，其特征在于，由发电端母线单元（1）、储能端母线单元（2）、并网端母线单元（3）、智能监控单元（4）、人机交互单元（5）和电源转换单元（6）组成；
其中，电源转换单元（6）的一侧分别与储能端母线单元（2）和并网端母线单元（3）相连接，电源转换单元（6）的另一侧分别与智能监控单元（4）和人机交互单元（5）相连接；所述人机交互单元（5）与智能监控单元（4）相连接；所述智能监控单元（4）分别与发电端母线单元（1）、储能端母线单元（2）和并网端母线单元（3）相连接，智能监控单元（4）分别从发电端母线单元（1）、储能端母线单元（2）和并网端母线单元（3）上检测实时数据，并依照指令控制发电端母线单元（1）、储能端母线单元（2）和并网端母线单元（3）的工作；所述发电端母线单元（1）的一端与本装置外部的发电设备相连接；所述储能端母线单元（2）的一端与本装置外部的储能设备相连接；所述发电端母线单元（1）的另一端与储能端母线单元（2）的另一端相连接，发电端母线单元（1）与储能端母线单元（2）之间的连接节点与并网端母线单元（3）相连接，所述并网端母线单元（3）的另一端与本装置外部的电网相连接；
所述发电端母线单元（1）由光伏母线电压互感器（11）、光伏母线电流互感器（12）、光伏母线断路器（13）、光伏母线继电保护器（14）、光伏母线隔离开关（15）和发电端母线（16）组成；由发电端母线（16）依次将光伏母线电压互感器（11）、光伏母线电流互感器（12）、光伏母线断路器（13）、光伏母线继电保护器（14）和光伏母线隔离开关（15）串接而成；
所述储能端母线单元（2）由储能母线电压互感器（21）、储能母线电流互感器（22）、储能母线断路器（23）、储能母线继电保护器（24）、储能母线隔离开关（25）、备用交流电源（26）和储能端母线（27）组成；由储能端母线（27）依次将储能母线电压互感器（21）、储能母线电流互感器（22）、备用交流电源（26）、储能母线断路器（23）、储能母线继电保护器（24）和储能母线隔离开关（25）串接而成；
所述并网端母线单元（3）由并网母线电压互感器（31）、并网母线电流互感器（32）、并网母线断路器（33）、并网母线继电保护器（34）、并网母线隔离开关（35）、避雷器（36）、交流电源（37）和并网端母线（38）组成；由并网端母线（38）依次将并网母线电压互感器（31）、并网母线电流互感器（32）、交流电源（37）、并网母线断路器（33）、并网母线继电保护器（34）、避雷器（36）和并网母线隔离开关（35）串接而成。
2.如权利要求1所述的用于可再生能源发电与储能联合的并网综合配电柜，其特征在于，所述智能监控单元（4）与人机交互单元（5）之间采用RS485进行通讯。
3.如权利要求1所述的用于可再生能源发电与储能联合的并网综合配电柜，其特征在于，所述光伏母线电压互感器（11）、光伏母线电流互感器（12）、光伏母线断路器（13）和光伏母线继电保护器（14）分别与智能监控单元（4）相连接；
所述储能母线电压互感器（21）、储能母线电流互感器（22）、储能母线断路器（23）和储能母线继电保护器（24）分别与智能监控单元（4）相连接；
所述并网母线电压互感器（31）、并网母线电流互感器（32）、并网母线断路器（33）和并网母线继电保护器（34）分别与智能监控单元（4）相连接；
备用交流电源（26）和交流电源（37）分别与电源转换单元（6）相连接。
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| CN 201220704306 CN202997333U (zh) | 2012-12-19 | 2012-12-19 | 一种用于可再生能源发电与储能联合的并网综合配电柜 |
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| CN 201220704306 CN202997333U (zh) | 2012-12-19 | 2012-12-19 | 一种用于可再生能源发电与储能联合的并网综合配电柜 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108400608A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-08-14 | 华升智联科技（深圳）有限公司 | 一种电力储能柜智慧环境系统 |
-
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