CN212163201U - 一种铁塔光储系统 - Google Patents

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张斐
尤勋
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Abstract

本实用新型公开了一种铁塔光储系统，包括基站、太阳能电池板和储能电池，所述基站分别连接太阳能电池板和储能电池，基站还连接电力铁塔和铁塔负载，基站通过对太阳能电池板的发电功率，储能电池电量和市电之间的输出比重，控制调节，使基站在最经济的状态下工作，最大化利用新能源，基站内部设有LCD屏，通过LCD屏进行手动控制，本实用新型充分利用基站已有蓄电池组的同时，充分利用光伏所发电量，达到光伏建设投资收益率最大化，节能降耗，整体降低通信基站的运维成本。

Description

一种铁塔光储系统
技术领域
本实用新型涉及光伏技术领域，具体是一种铁塔光储系统。
背景技术
光伏通信基站是目前通信领域常用的设备之一，其具有节能、高效等优点。
由于通信基站需24小时不间断工作，每天需要的电能较多，提供电量的光伏组件和蓄电池需求量就会很多。如一个负载为50A的通信基站每天耗电量约为60度，针对此电量，若单纯考虑光伏建设并网自发自用余电上网模式，在光伏发电不能满足基站设备负载时多余的电量则并入国家电网，则并不能将光伏发电量最大化利用；若单纯考虑离网+电池储能模式，需安装约20kW光伏系统，占地约为100m2，占地面积很大。按照备电1天来计算，蓄电池的容量约为3400Ah，若备电要求较高，还要增加光伏系统及蓄电池的容量，从而使基站的建设成本增高，收益率大打折扣。同时由于光伏发电的不稳定性，也会使得基站的运维成本增加。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种铁塔光储系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种铁塔光储系统，包括基站、太阳能电池板和储能电池，所述基站分别连接太阳能电池板和储能电池，基站还连接电力铁塔和铁塔负载，基站通过对太阳能电池板的电压检测控制对电力铁塔和铁塔负载的输电情况，基站内部设有LCD屏，通过LCD屏进行手动控制。
作为本实用新型的进一步方案：所述铁塔负载包括空调、照明灯和通信直流负载。
作为本实用新型的进一步方案：所述太阳能电池板和有多组。
作为本实用新型的进一步方案：所述储能电池有多组。
作为本实用新型的进一步方案：所述基站内部设有主控模块，主控模块上连接有用于采集发电功率，负载实时功率、储能电池电压的电压检测模块、通信接口和切换开关。
作为本实用新型的进一步方案：所述通信接口包括CAN接口和RS485双向转换器。
作为本实用新型的进一步方案：所述储能电池由光伏和市电充电。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型充分利用基站已有蓄电池组的同时，充分利用光伏所发电量，达到光伏建设投资收益率最大化，节能降耗，整体降低通信基站的运维成本。
附图说明
图1为本实用新型的电气原理方框图；
图2为基站的内部原理方框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-2，实施例1：本实用新型实施例中，一种铁塔光储系统，包括基站、太阳能电池板和储能电池(和光伏一体机)，所述基站分别连接太阳能电池板和储能电池，基站还连接电力铁塔和铁塔负载，基站通过对太阳能电池板的电压检测控制对电力铁塔和铁塔负载的输电情况，基站内部设有LCD屏，通过LCD屏进行手动控制。
工作模式包含并网模式和离网模式两种工作状态。
当光伏一体机工作在并网模式下时，可以根据需求设置一种优先模式。通过LCD设置参数。(根据实际情况进行合理优先模式配置)
1.智能负载优先：默认模式为负载优先。当系统工作在此模式下时，光伏能量将优先提供给负载。当光伏不能满足负载需求时，电池开始放电。当电网没有断电情况下，电池放电至第一预留电量值后(该值也可高于保护值)，则不再放电，则由市电和光伏一起供给负载。当光伏完全满足负载需求时，多余的电量将被存储到电池中。
2.电池优先(UPS)：当系统工作此模式下时，将优先给电池充电。当需要启动市电给电池充电的时候，需要使能AC CHG(市电充电)功能，同时需要设置启动和结束充电电池电压点，如果没有使能AC CHG(市电充电)功能，光伏一体机将只能通过光伏给电池充电。
离网模式
当电网断电的情况下，系统将自动转为离网模式，此时输出端口将继续会输出电压，系统通过电池和太阳能给负载供电。当光伏完全满足负载需求时，多余的电量将被存储到电池中；当光伏不能满足负载需求时，电池开始放电，配合光伏供给负载。当电池放电达到第二预设定保护值，则不再继续放电。同时根据需求需要设置AC CHG(市电充电)功能。
由于通信基站需24小时不间断工作，每天需要的电能较多，提供电量的光伏组件和蓄电池需求量就会很多。如一个负载为50A的通信基站每天耗电量约为60度，针对此电量，若单纯考虑光伏建设并网自发自用余电上网模式，在光伏发电不能满足基站设备负载时多余的电量则并入国家电网，则并不能将光伏发电量最大化利用；若单纯考虑离网+电池储能模式，需安装约20kW光伏系统，占地约为100m2，占地面积很大。按照备电1天来计算，蓄电池的容量约为3400Ah，若备电要求较高，还要增加光伏系统及蓄电池的容量，从而使基站的建设成本增高，收益率大打折扣。同时由于光伏发电的不稳定性，也会使得基站的运维成本增加。
本项目依据铁塔公司属于标准的分布式资产运营企业，基站遍地全国。单体项目投入小，可规模化复制，从而开发形成分布式光伏与储能有效结合的新的应用场景。十堰市铁塔分公司现有近2000个基站具备升级为智能光伏+储能的条件。整体项目计划按批次进行升级改造，计划第一批升级改造300个基站，单个基站规模为6KW-10KW，总规模约 1.8MW-3MW。平均单个光伏基站加上储能投资约8-12万元，总投资约3000-4500万元。2019 年5月，中国铁塔十堰分公司作为项目应用单位与中兆科技公司在十堰高新区长岭基站启动第一批次智能光伏发电系统试点项目，当前已正常运行4个多月，第一次批次的其他基站站点也正在有序实施中。该项目从节能降耗，高效利用清洁能源为出发点，采用通信基站的光伏离并网储能一体发电系统，通过改造基站已有的梯次铁锂磷酸电池蓄电池组为储能系统的同时，充分利用光伏所发电量+储能，达到光伏发电投资收益最大化，整体降低通信基站的运维成本。
1)光伏电站采用创新组网方案，打破现有设计束缚，从简化建设，最佳系统性能匹配、简化维护等角度，重新对组件、线缆、逆变器、监控与数据采集单元等系统部件进行组合优化，减少部件种类，更加标准化，更利于自动化生产、建设施工。通过工厂预装和接插件安装，减少现场施工成本，提高施工质量。并打造“可升级、可扩容、可演进”的光伏电站。当组件技术进步，运行环境发生变化时，利用智能一体机的软件可远程在线升级，后向兼容设计等特性，无需更换网上运行设备，通过算法升级就能够享受最新的技术成果，最大化重用现有设备。
2)光伏电站具有主动电网自适应，利用智能逆变器的高速处理能力、高采样和控制频率、控制算法等优势，主动适应电网的变化，实现更好的多机并联控制，更佳的并网谐波质量，更好地满足电网接入要求，提高在恶劣电网环境下的适应能力。
3)根据有无市电接入的情况，系统自动切换离并网模式，保证在停电情况下仍然正常运行。
4)根据铁塔通信基站已有的磷酸铁锂梯次电池的接口与BMS协议特性，将设备接口与电池协议与之完全匹配，在不额外增加储能投资的情况下，将原有电池组改造成适合整体系统运行的储能系统，更加精准细致管理电池，延长蓄电池使用寿命，从而降低投资，增加项目投资收益率，更便于大规模的推广。
5)通过对储能电池的管控，系统通过三级电压参数控制，使蓄电池组既具备临时储能作用同时又具备极端恶劣情况下的应急电源的作用。
实施例2：在实施例1的基础上，光伏一体机与基站已有电池做通信协议的转换，由于光伏一体机是can接口通信，而基站已有的电池是RS485通信接口，在重新写了匹配的BMS协议之后，通过使用通信协议的接口转换器(can与RS485双向转换)，从而实现了设备与基站已有电池通信。降低整体光伏离并网一体叠加发电系统的投入成本。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种铁塔光储系统，包括基站、太阳能电池板和储能电池，其特征在于，所述基站分别连接太阳能电池板和储能电池，基站还连接电力铁塔和铁塔负载，基站通过对太阳能电池板的电压检测控制对电力铁塔和铁塔负载的输电情况，基站内部设有LCD屏，通过LCD屏进行手动控制。
2.根据权利要求1所述的一种铁塔光储系统，其特征在于，所述铁塔负载包括空调、照明灯和通信直流负载。
3.根据权利要求2所述的一种铁塔光储系统，其特征在于，所述太阳能电池板和有多组。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种铁塔光储系统，其特征在于，所述储能电池有多组。
5.根据权利要求1所述的一种铁塔光储系统，其特征在于，所述基站内部设有主控模块，主控模块上连接有用于采集发电功率，负载实时功率、储能电池电压的电压检测模块、通信接口和切换开关。
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CN111541417A (zh) * 2019-11-12 2020-08-14 湖北中兆电力科技有限公司 一种铁塔光储系统

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