CN209896705U - 一种园区综合能源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种园区综合能源系统，包括光伏逆变器、储能系统；光伏逆变器的一端通过交流母线与电网相连接、另一端通过直流母线分别与储能系统、光伏发电系统相连接；储能系统分别通过通讯线与光伏发电系统、能量管理系统、空调系统、充电系统、办公用电系统并联相接；空调系统、充电系统、办公用电系统分别通过交流母线与电网相连接；储能系统包括电池组、电池管理系统、储能变流器；储能变流器为两台；两台储能变流器分别通过通讯线与直流汇流柜相连接；两台储能变流器分别与工业空调、消防系统、电池组、电池管理系统、监控系统相连接。本实用新型当电网出现异常或断电时，系统可离网运行，保障办公用电，具有广泛的适用性。

Description

一种园区综合能源系统

技术领域

本实用新型涉及一种能源系统，尤其涉及一种园区综合能源系统。

背景技术

能源是人类赖以生存和发展的基础，随着化石燃料的短缺和环境污染问题的日益严重，如何提高社会能源利用效率、减少用能过程中的环境污染成为全世界共同关注的话题。园区综合能源系统在这种背景下应运而生。园区综合能源系统集成了电、冷、热等多种能源和多能源形式的蓄能设备及耦合装置，通过对能源生产、转换、传输、消费等多个环节进行有机协调和优化控制，可实现多种能源系统整体的高效率利用，具有较高的经济性和供能可靠性。

随着经济社会的不断发展，我国城镇化进程不断加快，当前，我国城市能源面临着能源资源供应紧张、综合利用效率偏低等问题，园区作为城市经济结构调整和跨越式发展的重要平台，其能源系统经济、可靠、高效运行具有重要意义。现有园区级综合能源系统在使用时存在一定的弊端：未能充分利用能源品种间的差异性，如冷、热、电内在固有特性的差异性，在供能设备建设时容易出现较多冗余，进而导致了部分设备利用率偏低，影响系统供能经济性；在供能不足等极端情况下，不能充分利用不同能源品种间用能可靠性需求的差异性，影响系统整体供能可靠性。为此，我们提出一种园区综合能源系统。

实用新型内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种园区综合能源系统。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种园区综合能源系统，包括光伏逆变器、储能系统；光伏逆变器的一端通过交流母线与电网相连接、另一端通过直流母线分别与储能系统、光伏发电系统相连接；储能系统分别通过通讯线与光伏发电系统、能量管理系统、空调系统、充电系统、办公用电系统并联相接；空调系统、充电系统、办公用电系统分别通过交流母线与电网相连接；

储能系统包括电池组、电池管理系统、储能变流器；储能变流器为两台；两台储能变流器分别通过通讯线与直流汇流柜相连接；直流汇流柜与电池组相连接；两台储能变流器分别与工业空调、消防系统、电池组、电池管理系统、监控系统相连接；

电池组包括磷酸铁锂电池组、铅酸蓄电池组；磷酸铁锂电池组由电池簇组成；电池簇由19个电池模组和1个高压箱组成；电池模组由6个电池模块串联组成；电池模块由12个电芯组成，电芯排列方式为4并3串；电池模组的顶面、底面、左侧面、右侧面上均开设有网孔；

电池管理系统包括电池模组监测装置、电池管理单元、直流监控单元、电池堆管理单元、监控上位机。

充电系统由多个充电桩并联组成。

储能系统设置于集装箱内；集装箱的两侧分别设有多个隔板；隔板与电池簇，直流汇流柜和工业空调之间形成通风风道。

工业空调的出风口设置在工业空调的背部；出风口与通风风道正对设置。

储能系统还包括急停系统、照明系统、接地系统；消防系统包括灭火系统、烟感感温声光报警系统。

本实用新型不仅结构紧凑，设备利用率高，提高了系统供能的经济性，而且当电网出现异常或断电时，系统可离网运行，保障办公用电，保证了系统整体供能是可靠性，具有广泛的适用性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构连接框图。

图2为储能系统的整体结构连接框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1、图2所示的一种园区综合能源系统，包括光伏逆变器、储能系统；光伏逆变器的一端通过交流母线与电网相连接、另一端通过直流母线分别与储能系统、光伏发电系统相连接；储能系统分别通过通讯线与光伏发电系统、能量管理系统、空调系统、充电系统、办公用电系统并联相接；空调系统、充电系统、办公用电系统分别通过交流母线与电网相连接；充电系统由多个充电桩并联组成。能量管理系统用于完善能源信息采集、储存、管理和能源的有效利用。

储能系统包括电池组、电池管理系统、储能变流器；储能变流器为两台；两台储能变流器分别通过通讯线与直流汇流柜相连接；直流汇流柜与电池组相连接；两台储能变流器分别与工业空调、消防系统、电池组、电池管理系统、监控系统相连接；直流汇流柜的作用是将各电池簇并联汇流，并输出至储能双向变流器，配合系统监控装置对其输出电压、电流以及绝缘情况等进行监测，并且借助于其中的开关电源满足系统内关键器件的供电，通过以太网通讯将数据或状态信息上传到电池堆管理单元，并接收电池堆或者监控系统的命令控制直流汇流柜总开关的分合。

电池组包括磷酸铁锂电池组、铅酸蓄电池组；磷酸铁锂电池组由电池簇组成；电池簇由19个电池模组和1个高压箱组成；电池模组由6个电池模块串联组成；电池模块由12个电芯组成，电芯排列方式为4并3串；电池优选为标称电压3.2V，标称容量60Ah的软包磷酸铁锂电池。磷酸铁锂电池具有比能量高、循环寿命长、成本低、性价比高、可大电流充放电、耐高温、高能量密度、无记忆、安全无污染等特点。电池模组的顶面、底面、左侧面、右侧面上均开设有网孔；为保证系统运行时电池模组拥有良好的工作环境，电池模组的外壳均采用绝缘材料，在钣金箱体上、下、左、右开孔设计以达到内部通风散热的效果，保证电池组内空气流动迅速性与均匀性。两侧散热孔以保证电池系统在工作时释放的热量顺畅散出。

电池管理系统包括电池模组监测装置、电池管理单元、直流监控单元、电池堆管理单元、监控上位机。电池管理单元能够对电池进行信息采集、管理、保护，提高电池的使用效率，延长电池的使用寿命。电池管理单元作为基本采集单元，独立工作，采集电池电压、温度，进行电池均衡。电池管理单元上报数据给上层管理单元电池堆管理单元，接收电池堆管理单元的控制、查询指令。储能系统设置于集装箱内；集装箱的两侧分别设有多个隔板；隔板与电池簇，直流汇流柜和工业空调之间形成通风风道。集装箱的两侧分别设有2个隔板，一个隔板与集装箱一侧电池簇，直流汇流柜和制冷系统之间形成通风风道；另一个隔板与集装箱另一侧电池簇，直流汇流柜和制冷系统之间形成通风通道。

工业空调的出风口设置在工业空调的背部；出风口与通风风道正对设置。制冷量大，背部出风口与电池簇通过通风风道连接，可以使冷热空气隔离，冷空气全部经过电池表面，电池冷却效率高。

储能系统还包括急停系统、照明系统、接地系统；急停系统可以在发生消防事故或者其他紧急事故下，完成自动或者手动控制下的急停。消防系统包括灭火系统、烟感感温声光报警系统。当集装箱式储能系统烟雾浓度过高时，烟感报警系统发出警告；当集装箱式储能系统温度过高时，感温报警系统发出警报；当集装箱式储能系统发生火灾或者其他紧急情况时，声光报警系统会发出声和光报警信号。

本实用新型采用直流母线组网方式，通过光伏逆变器连接电网，不仅能够在用电低谷时段进行储能，增加系统的可再生能源消纳能力，而且能够在供热高峰时段利用储能供能，进行热电解耦，增强系统灵活性，同时当电网出现异常或断电时，系统可离网运行，保障办公用电。此外，本设计结构紧凑、功能齐全、节约系统建设成本，可广泛应用于各园区综合能源系统。

上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种园区综合能源系统，其特征在于：包括光伏逆变器、储能系统；所述光伏逆变器的一端通过交流母线与电网相连接、另一端通过直流母线分别与储能系统、光伏发电系统相连接；所述储能系统分别通过通讯线与光伏发电系统、能量管理系统、空调系统、充电系统、办公用电系统并联相接；所述空调系统、充电系统、办公用电系统分别通过交流母线与电网相连接；

所述储能系统包括电池组、电池管理系统、储能变流器；所述储能变流器为两台；两台储能变流器分别通过通讯线与直流汇流柜相连接；所述直流汇流柜与电池组相连接；两台储能变流器分别与工业空调、消防系统、电池组、电池管理系统、监控系统相连接；

所述电池组包括磷酸铁锂电池组、铅酸蓄电池组；所述磷酸铁锂电池组由电池簇组成；所述电池簇由19个电池模组和1个高压箱组成；所述电池模组由6个电池模块串联组成；所述电池模块由12个电芯组成，电芯排列方式为4并3串；电池模组的顶面、底面、左侧面、右侧面上均开设有网孔；

所述电池管理系统包括电池模组监测装置、电池管理单元、直流监控单元、电池堆管理单元、监控上位机。

2.根据权利要求1所述的园区综合能源系统，其特征在于：所述充电系统由多个充电桩并联组成。

3.根据权利要求2所述的园区综合能源系统，其特征在于：所述储能系统设置于集装箱内；所述集装箱的两侧分别设有多个隔板；所述隔板与电池簇，直流汇流柜和工业空调之间形成通风风道。

4.根据权利要求3所述的园区综合能源系统，其特征在于：所述工业空调的出风口设置在工业空调的背部；出风口与通风风道正对设置。

5.根据权利要求4所述的园区综合能源系统，其特征在于：所述储能系统还包括急停系统、照明系统、接地系统；所述消防系统包括灭火系统、烟感感温声光报警系统。

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