CN215071658U - 一种大功率换流箱式储能设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及储能设备领域，特指一种大功率换流箱式储能设备，包括箱体，箱体分设两个区域防护等级不同的变压器区域和PCS区域，PCS区域中设置有PCS，变压器区域设置有分裂变压器，分裂变压器和PCS之间通过全绝缘铜管母线相连；GIS组合电器，GIS组合电器设置在箱体端部，GIS组合电器与分裂变压器联接；冷却装置，冷却装置设置在与分裂变压器相反的一侧，PCS进行散热。采用上述方案后，通过模块化设计，提高了设备运行的可靠性，缩短了现场安装调试期，减少了运行维护的工作量。

Description

一种大功率换流箱式储能设备
技术领域
本实用新型涉及储能设备领域，特指一种大功率换流箱式储能设备。
背景技术
PCS是储能变流器(Power Conversion System)的缩写，主要应用于储能设施与电网之间的充电放电的功率传递和控制，实现电池储能系统与交流电网之间的交直流变换和双向能量传递，PCS由DC/AC双向变流器、控制单元等构成。国内外储能设备多采用户内建筑物内布置，储能电站整体造价比较高，设备安装调试时间长，运行维护很不方便。随着国家加大对新能源建设的投入,对储能设备需求量也同时加大，对设备制造要求大大提高。
因此，本发明人对此做进一步研究，研发出一种大功率换流箱式储能设备，本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种大功率换流箱式储能设备，通过模块化设计，对电气设备的安全运行提供了保障，缩短了现场安装调试期，减少了土地使用量。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种大功率换流箱式储能设备，包括
箱体，箱体分设两个区域防护等级不同的变压器区域和PCS区域，
PCS区域中设置有PCS，变压器区域设置有分裂变压器，分裂变压器和PCS之间通过全绝缘铜管母线相连；
GIS组合电器，GIS组合电器设置在箱体端部，GIS组合电器与分裂变压器联接；
冷却装置，冷却装置设置在与分裂变压器相反的一侧，PCS进行散热。
PCS控制器通过通讯接收后台控制指令，根据控制指令控制变流器对电池进行充电或放电，实现对电网有功功率及无功功率的调节；通过PCS可以实现储能系统与电网之间的双向能量传递，通过控制策略实现对电池系统的充放电管理，对网侧负荷功率的跟踪、对电池储能系统充放电功率的控制等，PCS控制器通过CAN接口与BMS通讯，获取储能系统状态信息，可实现对储能系统的保护性充放电，确保储能系统安全运行；PCS电路通常由PWM变换模块和滤波模块组成，在直流侧配置DC/DC变换器以适应直流侧的电压变化；由于汇流变容量较大、低压线圈较多，专门特制针对该变压器配套使用户外型组合电器，将GIS组合电器安装在集装箱外端，节省了箱体空间，便于出线的连接。
进一步，PCS有若干台，分列于箱体内两侧，PCS与分裂变压器的低压侧连接。
进一步，箱体内壁为吸音岩棉复合板，底部铺设硅橡胶减震垫。
对PCS运行时发生的声音进行消音、降噪，减小其运行时的振动。
进一步，冷却装置为封闭式水循环风冷系统，其水冷器设置在箱体外或箱体内。
用风冷方式散热，无法把集装箱内的热量很好的散到箱体外，PCS长时间运行会影响使用寿命，同时在沿海地区设备容易被腐蚀；因此采用封闭式的循环可以有效避免了外部粉尘对PCS运行的影响。
进一步，箱体底部设置有静电地板，静电地板与箱体底部之间通过支架形成一铺设空间；全绝缘铜管母线从静电地板下的铺设空间走线。
进一步，还包括测控装置，测控装置对箱体内设备进行远程控制和状态监测。
进一步，还包括火灾报警系统，火灾报警系统通过烟感报警器或温感报警器进行监控。
采用上述方案后，本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：
将分散外露的电气设备集成到特制的专用集装箱里，对电气设备的安全运行提供了保障，也减少运维人员维护工作量；缩短了现场安装调试期，减少了土地使用量，可移动、拆装方便。
附图说明
图1是本实用新型的示意图；
图2是图1A-A向剖视图；
图3是图1B-B向剖视图；
标号说明
箱体1，静电地板11，支架12，
PCS 2，分裂变压器3，全绝缘铜管母线4，GIS组合电器5，
冷却装置6。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图所示，一种大功率换流箱式储能设备，采用全集装箱模块化模式，包括箱体1、PCS2、分裂变压器3、GIS组合电器5、冷却装置6。
其中，箱体1防护等级IP55，整体喷锌+三层防护漆；箱体1底部设置有静电地板11，静电地板11与箱体1底部之间通过支架12形成一铺设空间。
采用四台500KW PCS双列布置在箱体1内，分别接入分裂变压器3低压侧，同时箱体1内设置吸音复合板，对PCS运行时发生的声音进行消音、降噪,为保证PCS运行安全，PCS底部铺设硅橡胶减震垫，减小其运行时的振动,同时PCS固定用的螺栓采用尼龙垫片进行绝缘隔离，满足PCS采用“隔离分组接地”方式的绝缘要求。
PCS2中的控制器通过通讯接收后台控制指令，根据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充电或放电，实现对电网有功功率及无功功率的调节；通过PCS可以实现储能系统与交流电网之间的双向能量传递，通过控制策略实现对电池系统的充放电管理，对网侧负荷功率的跟踪、对电池储能系统充放电功率的控制等，PCS控制器通过CAN接口与BMS通讯，获取储能系统状态信息，可实现对储能系统的保护性充放电，确保储能系统运行安全运行；PCS电路通常由PWM变换模块和滤波模块组成，在直流侧配置DC/DC变换器以适应直流侧的电压变化。
分裂变压器3设置在PCS2一侧，分裂变压器3和PCS2之间通过全绝缘铜管母线4相连，全绝缘铜管母线4从静电地板11下的铺设空间走线；采用分裂变压器3减小了低压侧短路故障时对变压器冲击，改善了PCS运行条件，降低了变压器的制造难度及成本。
GIS组合电器5采用了35KV HGIS的设计，位于箱体1外侧，GIS组合电器5与分裂变压器3联接；由于GIS组合电器5汇流变容量较大、低压线圈较多，专门特制针对该变压器配套使用户外型组合电器，将GIS组合电器5安装在集装箱外端，节省了箱体1空间，便于出线的连接。
冷却装置6，冷却装置6设置在与分裂变压器3相反的一侧，对PCS2进行散热；冷却装置6可以采用封闭式水循环风冷系统，其水冷器可以设置在箱体外或箱体内。用风冷方式散热，无法把集装箱内的热量很好的散到箱体外，PCS长时间运行会影响使用寿命，同时在沿海地区设备容易被腐蚀；因此采用封闭式的循环可以有效避免了外部粉尘对PCS运行的影响。
箱体1内设置有灭火系统，灭火系统采用直接式感温自启动灭火方式，消防机理应采用气体全淹没方式，即推荐使用七氟丙烷灭火系统。箱体内设置有灭火系统，灭火系统采用直接式感温自启动灭火方式，根据厂区安装要求。
同时，还安装有智能测控装置，通过测控装置对箱体内设备进行远程控制和状态监测。
上述仅为本实用新型的具体实施例，同时凡本实用新型中所涉及的如“上、下、左、右、中间”等词，仅作参考用，并非绝对限定，凡利用本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims (7)

1.一种大功率换流箱式储能设备，其特征在于：包括
箱体，箱体分设两个区域防护等级不同的变压器区域和PCS区域，
PCS区域中设置有PCS，变压器区域设置有分裂变压器，分裂变压器和PCS之间通过全绝缘铜管母线相连；
GIS组合电器，GIS组合电器设置在箱体端部，GIS组合电器与分裂变压器联接；
冷却装置，冷却装置设置在与分裂变压器相反的一侧，PCS进行散热。
2.根据权利要求1所述的一种大功率换流箱式储能设备，其特征在于：PCS有若干台，分列于箱体内两侧，PCS与分裂变压器的低压侧连接。
3.根据权利要求1所述的一种大功率换流箱式储能设备，其特征在于：箱体底部设置有静电地板，静电地板与箱体底部之间通过支架形成一铺设空间；全绝缘铜管母线从静电地板下的铺设空间走线。
4.根据权利要求1所述的一种大功率换流箱式储能设备，其特征在于：箱体内壁为吸音岩棉复合板，底部铺设硅橡胶减震垫。
5.根据权利要求1所述的一种大功率换流箱式储能设备，其特征在于：冷却装置为封闭式水循环风冷系统，其水冷器设置在箱体外或箱体内。
6.根据权利要求1所述的一种大功率换流箱式储能设备，其特征在于：还包括测控装置，测控装置对箱体内设备进行远程控制和状态监测。
7.根据权利要求1所述的一种大功率换流箱式储能设备，其特征在于：还包括火灾报警系统，火灾报警系统通过烟感报警器或温感报警器进行监控。
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