CN208092126U - 储能系统信号获取装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种储能系统信号获取装置。应用于电力储能系统中，该装置包括：多个采集端子，所述多个采集端子分别与所述电力储能系统中的多个储能功率单元电连接，采集端子获取其连接的储能功率单元中的信号状态；以及能量管理系统，与所述多个采集端子电连接，生成第一状态信息并上传至电网。本公开的储能系统信号获取装置，能够在不增加任何功率测量硬件的情况下，通过现有网络和软件实现对储能系统整体功率的计算，施工简单，节省安装费用。

Description

储能系统信号获取装置

技术领域

本公开涉及计算机信息处理领域，具体而言，涉及一种储能系统信号获取装置。

背景技术

我国能源资源布局不均衡，全国电网以火电为主，但是不同区域电源构成有较大差异，西南水电较丰富，“三北”地区风能资源较好，东南沿海一带核电配置较多。电力资源主要集中在经济不甚发达的西部地区，用电负荷主要集中在经济比较发达而能源短缺的东部地区，能源分布与电力需求市场呈逆向分布，可再生资源集约化发展给电网调峰和电网运行调控带来了一系列问题。可例如，在火电电网中加装用于调节电网输出功率的储能系统形成火电联合储能调频系统，一般情况下，火电联合储能调频系统是在火力发电机组高压厂用变压器下接入一套储能系统，储能系统接入电厂侧发电机端后，将发电机的机端功率与储能系统功率信号根据实际的电气接入方式和能量交换状况进行合并，形成一个反映发电机端系统总体实际功率的数据信号，以代替原有发电机端系统上传反馈给电网调度系统的机组功率信号数据。

现有技术中，火电联合储能调频系统中的储能系统接入电厂高压厂用变压器后，需要采集储能系统的输出/输入功率以满足电网需求，目前该信号采用大多采用在储能系统和高压厂用变压器接入点增加功率变送器(智能电表)等装置，将该信号作为储能功率信号反馈给电网。这种方式需要加装电力测量设备，更改原有电网电路，给电网带来了极大的线路改造风险与建设投入成本。

因此，需要一种新的储能系统信号获取装置。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

有鉴于此，本公开提供一种储能系统信号获取装置，能够在不增加任何功率测量硬件的情况下，通过现有网络和软件实现对储能系统整体功率的计算，施工简单，节省安装费用。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的一方面，提出一种储能系统信号获取装置，应用于电力储能系统中，该装置包括：多个采集端子，所述多个采集端子分别与所述电力储能系统中的多个储能功率单元电连接，采集端子获取其连接的储能功率单元中的信号状态；以及能量管理系统，与所述多个采集端子电连接，生成第一状态信息并上传至电网。

在本公开的一种示例性实施例中，采集端子包括：功率模块，用于获取储能功率单元中的功率信号状态。

在本公开的一种示例性实施例中，能量管理系统包括：信号叠加模块，用于将所述多个采集端子获取的多个信号状态进行叠加生成所述第一状态信息。

在本公开的一种示例性实施例中，能量管理系统基于可编程逻辑控制器开发。

在本公开的一种示例性实施例中，所述采集端子与所述储能功率单元之间的信号连接为硬接线方式。

在本公开的一种示例性实施例中，还包括：测控装置，通过传输设备与电厂发电机组和能量管理系统分别连接。

在本公开的一种示例性实施例中，所述测控装置用于获取来自于所述能量管理系统的所述第一状态信息，并将其上传至电网。

在本公开的一种示例性实施例中，所述测控装置还用于获取发电机组的第二状态信息，并将其上传至电网。

根据本公开的储能系统信号获取装置，能够在不增加任何功率测量硬件的情况下，通过现有网络和软件实现对储能系统整体功率的计算，施工简单，节省安装费用。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中储能系统信号获取装置的系统框图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种储能系统信号获取装置的系统框图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种储能系统信号获取装置的系统框图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种最小储能单元示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本公开概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。

本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本公开所必须的，因此不能用于限制本公开的保护范围。

本申请中储能系统可例如为联合式储能调频系统，联合式储能调频系统可例如包括储能单元(energy storage unit)、功率变换系统(power conversion system)、电池管理系统(battery management system)、能量管理系统(energy manage system)及其他高低压设备；其中，储能单元是所述储能系统的最小能量单元，包括电池、电池管理系统、功率变换系统(PCS)，储能系统的整体功率等于各储能单元功率累加之和。

图1是现有技术中储能系统信号获取装置的系统框图。如图1所示，在现有技术中，储能系统接入电厂高压厂用变压器后，需要采集储能系统的输出/输入功率以满足电网需求。

本申请的发明人发现，目前采集储能系统的输出/输入功率的信号大多采用在储能系统和高压厂用变压器接入点增加功率变送器(智能电表)等装置，将该信号作为储能功率信号反馈给电网。

可例如，在储能系统与高压厂用变压器之间，架设功率变送器，通过功率变送器将储能系统的功率进行测量，然后输出至电厂测控装置中，以便进行后续处理。

其中，高压厂用变压器，是降压给发电厂自己供电的，是工矿企业与民用建筑供配电系统中的重要设备之一，它将10(6)kV或35kV网络电压降至用户使用的230/400V。

图2是根据一示例性实施例示出的一种储能系统信号获取装置的系统框图。储能系统信号获取装置20可应用于上文所述的电力储能系统中，储能系统信号获取装置20包括：多个采集端子202，以及能量管理系统204；储能系统信号获取装置20还可例如包括：测控装置206。

其中，采集端子202用于采集储能功率单元中的信号状态，所述多个采集端子202分别与所述电力储能系统中的多个储能功率单元电连接，采集端子获取其连接的储能功率单元中的信号状态。

其中，储能功率单元可例如为利用可再生能源发电的分布式发电单元，可例如包含光伏发电、风力发电、微型燃气轮机、燃料电池等发电设备，以及相应的功率变换设备、用电负载和储能单元等组成部分。分布式发电单元一般都利用特定的方式将各个发电设备的输出互联起来，以发挥电能互补作用，提高整个系统供电的可靠性和稳定性。

在一个实施例中，采集端子202包括：功率模块2022用于获取储能功率单元中的功率信号状态。采集端子202可例如为功率采集端子，采集端子202采集储能功率单元的功率信号。

在一个实施例中，所述采集端子202与所述储能功率单元之间的信号连接为硬接线方式。其中，硬接线，即传统的接线方式，具有可见的接线接线端子、测试点的特点。硬接线方式的优点是：电气量的I/O模件柜集中布置，便于管理，设备运行环境好；信号传输中转环节少，对现场信号的反应快速、可靠，连接电缆一次敷设正确后，发生故障的概率较低，维护工作量小。硬接线方式是电气信息接入DCS(Distributed Control System，分布式控制系统)的最可靠、快速的方式。

能量管理系统204与所述多个采集端子202电连接，生成第一状态信息并上传至电网。可例如，能量管理系统基于可编程逻辑控制器开发。其中，可编程逻辑控制器是专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。在本申请中，能量管理系统通过可编程逻辑控制器，对接收到的采集端子的信号状态数据进行计算，生成第一状态信息。

在一个实施例中，能量管理系统204包括：信号叠加模块2044用于将所述多个采集端子获取的多个信号状态进行叠加生成所述第一状态信息。其中，第一状态信息可例如为储能系统中所有储能单元功率之和，可例如为储能系统总功率信息。

测控装置206所述测控装置用于获取来自于所述能量管理系统204的所述第一状态信息，并将其上传至电网。测控装置206通过传输设备与电厂发电机组和能量管理系统分别连接。

在一个实施例中，所述测控装置206还用于获取发电机组的第二状态信息，并将其上传至电网。其中第二状态信息可例如为发电机组的功率信息。

在一个实施例中，测控装置206将能量管理系统204获得的储能系统总功率与发电机组总功率进行叠加，一同上传至电网端，以便电网根据实时功率信息进行输出功率调节。

图3是根据一示例性实施例示出的一种储能系统信号获取装置的系统框图。储能系统信号获取装置30中包括：电厂测控装置310，主变压器320，高厂变(高压厂用变压器)330，发电机组340，能量管理系统350，监控系统360，储能功率单元370，以及采集端子380。

如图3所示，在实际电网运行过程中，采集端子380获取储能功率单元370的功率信号，多个采集端子380分别与多个储能功率单元370相对应，分别获取储能功率单元370的功率信号。

多个采集端子380均与能量管理系统350相连接，能量管理系统350接收多个采集端子380采集到的功率信号，并将上述信号进行叠加，生成储能系统总功率数据。其中，可通过监控系统360实时监控每一个储能功率单元370的功率信号状态。

在一个实施例中，能量管理系统350接收多个采集端子380采集到的功率信号，还可例如将上述功率信号进行滤波与纠错处理。可例如，能量管理系统350通过采集端子380传回的功率信号，实时监控每一路储能功率单元370的工作状态，以便及时进行问题处理。

能量管理系统350将储能系统总功率数据发送至电厂测控装置310中。发电机组340也可例如将自身的功率信号输入至电厂测控装置310，电厂测控装置310综合发电机组340中的功率数据与能量管理系统350中的功率数据，并将其传送至电网，以便电网根据实时功率数据进行电压输出调节。主变压器320可例如为升压变压器，主要作用是将发电机40发出的电进行升压到电网电压，然后将发出的电并入电网。高厂变330，用于将高压电进行降压处理，以用于发电厂自身供电。

图4是根据一示例性实施例示出的一种最小储能单元示意图。如图4所示，最小储能单元由多个电池模组组成。多个电池模组连接一个功率变换器，以便将储能单元中的功率输出。

在本申请中，采集端子采集到的储能单元的功率可例如通过储能单元内部的电池管理系统计算获得。在图4中，各储能单元功率信号通过传输设备传输到能量控制系统，能量控制系统对各功率信号进行计算处理后传输到电厂远动设备(包括信号采集设备)，最终上传到电网调度中心。

应清楚地理解，本公开描述了如何形成和使用特定示例，但本公开的原理不限于这些示例的任何细节。相反，基于本公开公开的内容的教导，这些原理能够应用于许多其它实施例。

本领域技术人员可以理解上述各模块可以按照实施例的描述分布于装置中，也可以进行相应变化唯一不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施例的方法。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

此外，本说明书说明书附图所示出的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所公开的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用以限定本公开可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本公开所能产生的技术效果及所能实现的目的下，均应仍落在本公开所公开的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“第一”、“第二”及“一”等的用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本公开可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当也视为本公开可实施的范畴。

Claims (8)

1.一种储能系统信号获取装置，应用于电力储能系统中，其特征在于，包括：

多个采集端子，所述多个采集端子分别与所述电力储能系统中的多个储能功率单元电连接，采集端子获取其连接的储能功率单元中的信号状态；以及

能量管理系统，与所述多个采集端子电连接，生成第一状态信息并上传至电网。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述采集端子包括：

功率模块，用于获取储能功率单元中的功率信号状态。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，能量管理系统包括：

信号叠加模块，用于将所述多个采集端子获取的多个信号状态进行叠加生成所述第一状态信息。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

能量管理系统基于可编程逻辑控制器开发。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述采集端子与所述储能功率单元之间的信号连接为硬接线方式。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

测控装置，通过传输设备与电厂发电机组和所述能量管理系统分别连接。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述测控装置用于获取来自于所述能量管理系统的所述第一状态信息，并将其上传至电网。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述测控装置还用于获取发电机组的第二状态信息，并将其上传至电网。