CN216564991U - 微电网综合能源系统预制舱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种微电网综合能源系统预制舱，属于电力工程技术领域，包括总舱体结构、防静电底板和固定槽钢；总舱体结构内设有依次连接的发电系统舱体单元、储能系统舱体单元、电力设备舱体单元；防静电地板与电力设备舱体单元的底板之间形成防静电夹层，防静电夹层用于穿设电缆；固定槽钢设于防静电地板的上端。本实用新型提供的微电网综合能源系统预制舱，将发电系统、储能系统以及电力设备系统均集成于总舱体结构内，加强了对各能源系统耦合关系和环境要求的适应能力，使其具有更好的环境适用性，提高了微电网综合能源系统的集成程度；同时，解决了电力设备系统集成时出现的静电问题和安装问题，提高了总舱体结构的适用性。

Description

微电网综合能源系统预制舱

技术领域

本实用新型属于电力工程技术领域，更具体地说，是涉及一种微电网综合能源系统预制舱。

背景技术

微电网(Micro-Grid)也译为微网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。

与传统输变电工程建设相比，围绕园区、社区为主的微电网综合能源系统建设在建设周期、投运速度、建设用地等方面提出了更高的要求。而目前综合能源建设中各能源子系统运行和管控一般为独立分散布置在单体柜中，系统集成度低，线路铺设复杂，建设过程缺乏统一规划，导致建设周期长、占地面积大等问题，亟需借鉴模块化思维开展预制舱式综合能源系统设计。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种微电网综合能源系统预制舱，旨在解决综合能源系统的集成度低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种微电网综合能源系统预制舱，包括：

总舱体结构，所述总舱体结构内设有依次连接的发电系统舱体单元、储能系统舱体单元、电力设备舱体单元；所述发电系统舱体单元与所述储能系统舱体单元以及所述电力设备舱体单元依次连接；

防静电地板，设于所述电力设备舱体单元的下部，所述防静电地板与所述电力设备舱体单元的底板之间形成防静电夹层，所述防静电夹层用于穿设电缆；

固定槽钢，设于所述防静电地板的上端，所述固定槽钢用于连接设备柜体。

作为本申请另一实施例，所述发电系统舱体单元包括光伏发电系统舱和风力发电系统舱，所述光伏发电系统舱的外侧壁上设有光伏电池板组件；所述风力发电系统舱的外侧设置有风力发电机。

作为本申请另一实施例，所述光伏发电系统舱设置有双向斜坡式的顶板。

作为本申请另一实施例，所述防静电地板与所述电力设备舱体单元的底板之间设置有支撑梁，所述固定槽钢自上而下贯穿所述防静电底板连接在所述支撑梁上。

作为本申请另一实施例，所述电力设备舱体单元包括多个依次连接的设备分舱体，所述设备分舱体的下部设有地板边框架，所述地板边框架与所述设备分舱体的侧壁连接，所述支撑梁与所述地板边框架连接。

作为本申请另一实施例，所述支撑梁的边缘设有朝远离所述防静电地板方向延伸的弯折部，所述弯折部与所述地板边框架连接。

作为本申请另一实施例，所述总舱体结构包括预制外墙和预制内隔墙，所述预制外墙沿其长度方向的两端分别设有第一连接部和第二连接部，所述预制外墙上设有用于连接所述预制内隔墙的隔墙连接部；所述预制内隔墙沿其长度方向的两端均设置有第三连接部，所述第三连接部与所述隔墙连接部连接。

作为本申请另一实施例，所述预制外墙和所述预制内隔墙均采用纤维复合材料结构舱板。

作为本申请另一实施例，所述预制外墙上开设有换气口，所述换气口内设置换气扇。

作为本申请另一实施例，所述总舱体结构内设置有空调系统和加热器。

本实用新型提供的微电网综合能源系统预制舱的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型微电网综合能源系统预制舱，将发电系统、储能系统以及电力设备系统均集成于总舱体结构内，加强了对各能源系统耦合关系和环境要求的适应能力，降低了微电网综合能源系统的占地面积和方便了各系统之间的布线和监察，使其具有更好的环境适用性，提高了微电网综合能源系统的集成程度；同时，防静电夹层和固定槽钢的设置，解决了电力设备系统集成时出现的静电问题和安装问题，提高了总舱体结构的适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型实施例提供的微电网综合能源系统预制舱的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的微电网综合能源系统预制舱的支撑梁的结构示意图；

图3为本实用新型第一实施例提供的微电网综合能源系统预制舱的墙体的结构示意图；

图4为本实用新型第一实施例提供的微电网综合能源系统预制舱的墙体的侧视图；

图5为本实用新型第二实施例提供的微电网综合能源系统预制舱的墙体的结构示意图；

图6为本实用新型第二实施例提供的微电网综合能源系统预制舱的墙体的俯视图。

图中：1、发电系统舱体单元；2、储能系统舱体单元；3、电力设备舱体单元；4、设备门；5、逃生门；6、空调；7、换气扇；8、顶板；

10、底部横向框架；11、底板；12、预制外墙；13、纵向支撑框架；14、第一螺栓；15、防静电地板；16、支撑梁；17、地板边框架；

12a、凸块；12b、第一凹槽；12c、凸起条；12d、T形凹槽；12e、第二凹槽。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1至图6，现对本实用新型提供的微电网综合能源系统预制舱进行说明。所述微电网综合能源系统预制舱，包括总舱体结构、防静电底板11和固定槽钢；总舱体结构内设有依次连接的发电系统舱体单元1、储能系统舱体单元2、电力设备舱体单元3；发电系统舱体单元1与储能系统舱体单元2以及电力设备舱体单元3依次连接；防静电地板15设于电力设备舱体单元3的下部，防静电地板15与电力设备舱体单元3的底板11之间形成防静电夹层，防静电夹层用于穿设电缆；固定槽钢设于防静电地板15的上端，固定槽钢用于连接电力设备。

本实用新型提供的微电网综合能源系统预制舱，与现有技术相比，发电系统舱体单元1、储能系统舱体单元2和电力设备舱体单元3依次连接，并集成于总舱体结构内；由于电力设备柜体较多，多个设备柜体集成时易出现静电作用，影响设备运行，在电力设备舱体单元3的下部设有防静电地板15，并将各个设备柜体均设置底部接线，在柜体与柜体之间和舱体之间的电缆接线设于防静电地板15下方的防静电夹层内，以从根本上阻绝电缆产生的静电对设备柜体产生影响；此外，为使设备柜体的安装便捷和安装牢固，在防静电地板15上设置固定槽钢，将设备柜体安装在固定槽钢上。

本实用新型提供的微电网综合能源系统预制舱，将发电系统、储能系统以及电力设备系统均集成于总舱体结构内，加强了对各能源系统耦合关系和环境要求的适应能力，降低了微电网综合能源系统的占地面积和方便了各系统之间的布线和监察，使其具有更好的环境适用性，提高了微电网综合能源系统的集成程度；同时，防静电夹层和固定槽钢的设置，解决了电力设备系统集成时出现的静电问题和安装问题，提高了总舱体结构的适用性。

可选的，发电系统舱体单元1、储能系统舱体单元2、电力设备舱体单元3上均开设有设备门4和逃生门5。

具体地，电力设备舱体单元3设于储能系统舱体单元2的一侧，在电力设备舱体单元3包括一次设备舱、二次设备舱、SVG舱、接地变舱等，各个舱体均采用预制舱组合设备，实现设备的即插即用。

在电力设备舱体单元3的各个舱体内均设置有防静电地板15，防静电地板15与舱体的底板11之间形成防静电夹层。在单个舱体内各柜体均设置底部进线，在单个舱体内各柜体之间连线均借助防静电夹层，电缆穿设于防静电夹层内，以实现柜间连线。

相邻两个舱体之间设有贯穿孔，贯穿孔连通两个舱体的防静电夹层，相邻舱体之间穿线时，电缆自该舱体的防静电夹层穿过贯穿孔，并伸入相邻的防静电夹层内。

在柜内的设备之间连线时，采用跳线连接。

可选的，在发电系统舱体单元1、储能系统舱体单元2的舱体内也设置有防静电夹层。

可选的，一次设备舱用于集成110千伏GIS、35千伏开关柜、进线柜、出线柜、SVG柜、PT柜、接地变柜等高压设备；二次设备舱用于集成各能源系统二次设备、通信二次设备等以及设备屏柜；SVG舱用于集成SVG控制柜元、SVG启动装置、连接电抗器、传感器、隔离开关、散热风机等装置，满足各能源发电接入系统的功率因数、电压波动与闪变等要求，减小系统扰动对发电系统的影响；接地变舱用于集成电阻接地成套装置、接地电阻、接地变压器、单极隔离开关、电流互感器等其他装置，设备主要功能有能够降低单相接地故障时的工频过电压水平；变流器舱用于集成变流器以及控制系统。

在一些可能的实施例中，发电系统舱体单元1包括光伏发电系统舱和风力发电系统舱，光伏发电系统舱的外侧壁上设有光伏电池板组件；风力发电系统舱的外侧设置有风力发电机。

具体地，为实现微电网多种分布式能源的合理利用，在微电网综合能源系统中需要设置有发电系统，常规的发电系统包括光伏发电、风力发电、燃气发电等。发电系统中设置有光伏发电系统和风力发电系统的至少一种，或还设置有内燃机等发电系统。

其中光伏发电系统舱体单元1内设置光伏发电控制器、直流断路器、双向变流器等控制设备；在光伏发电系统舱的外侧设置有光伏电池板组件，光伏电池板组件挂设在光伏发电系统舱的外侧壁上以及其顶板8上，以便于光伏电池板组件能够接受较多的光照的同时，减小光伏电池板组件与光伏发电系统舱的距离，减小因线路传递等引起的能耗。

而风力发电系统舱的内部设置有风电并网控制一体机、直流断路器等控制设备。风力发电机设于风力发电系统舱的外侧，以便于节约风力发电机和风力发电系统舱之间的线路距离，减小损耗。

发电系统舱体单元1与储能系统舱体单元2连接，以提高发电和储能的集成程度，加强各能源系统耦合关系，以及便于铺设线路。储能系统舱体单元2包括内设置有储能电池簇和储能控制设备的储能系统舱。

以光伏发电系统为例，光伏电池板产生的电能输送至光伏发电系统舱内，经其内部的光伏发电控制器、直流断路器、双向变流器等控制设备后进入储能系统舱内的储能电池簇内，实现电能储存，并借助储能系统舱内的储能控制设备实现电能的并网使用。

可选的，光伏发电系统舱设置有双向斜坡式的顶板8，顶板8向两侧倾斜，使挂设在顶板8上的光伏电池板组件具有一个倾斜角度，增加其与太阳光线的夹角，提高光能转化效率。

可选的，为提高光伏发电量，可在与光伏发电系统舱相邻的其他舱的顶板8上或者侧板上挂设光伏电池板组件，以增大光伏电池板组件的面积，提高发电量。发电系统舱体单元1、储能系统舱体单元2和电力设备舱体单元3的顶板8均设为双向斜坡式。

此外，将储能系统舱体单元2和电力设备舱体单元3设为双向斜坡式的顶板8可保证雨雪能够快速自顶板8滑落，避免顶板8积水造成漏水等，且可增加顶板8的面积，提高散热效率。

在一些可能的实施例中，防静电地板15与电力设备舱体单元3的底板11之间设置有支撑梁16，固定槽钢自上而下贯穿防静电底板11连接在支撑梁16上。

具体地，支撑梁16包括纵向杆和横向杆件组，横向杆件组交错设置形成网格状结构，纵向杆设于横向杆件组的下端端面，纵向杆的下端底子啊电力设备舱体单元3的底板11上。

纵向杆与横向杆件组连接点为网状结构的节点处。

纵向杆的下端垂直连接在舱体的底板11上，使横向杆件组成水平状态支撑在防静电地板15的下端，支撑梁16用于支撑防静电地板15，防止防静电地板15塌陷。

可选的，防静电地板15上设置有固定槽钢，固定槽钢的下端贯穿防静电地板15与防静电地板15下方的支撑梁16的横向杆件组连接。

在一些可能的实施例中，请参阅图2，电力设备舱体单元3包括多个依次连接的设备分舱体，设备分舱体的下部设有地板边框架17，地板边框架17与设备分舱体的侧壁连接，支撑梁16与地板边框架17连接。

具体地，地板边框架17与支撑梁16的横向杆件组设于同一水平面上，且地板边框架17的上端面和支撑梁16的横向杆件组的上端面平齐，地板边框架17设于横向杆件组周向的设备分舱体的侧壁上。将地板边框架17与支撑梁16的横向杆件组的端部连接，以提高支撑梁16的稳定性。

可选的，地板边框架17与支撑梁16的横向杆件组焊接连接。

可选的，地板边框架17的横截面为矩形，地板边框架17与设备分舱体的侧壁焊接连接。

可选的，地板边框架17与设备分舱体的侧壁螺栓连接。

在一些可能的实施例中，请参阅图2，支撑梁16的边缘设有朝远离防静电地板15方向延伸的弯折部，弯折部与地板边框架17连接。

具体地，横向杆件组位于防静电地板15的下方，在横向杆件组的周向具有多个横杆端部，横杆端部抵在地板边框架17的侧壁上，且横向杆件的厚度小于地板边框架17的厚度，横向杆件组的横杆端部具有向下延伸的弯折部，弯折部的延伸方向垂直与横向杆件组，弯折部贴合在地板边框架17的侧壁上。

为提高支撑梁16与地板边框架17的连接强度，将弯折部和地板边框架17连接。

可选的，弯折部与地板边框架17焊接。

可选的，弯折部上设有螺栓孔，螺栓依次贯穿弯折部、地板边框架17以及设备分舱体的侧板。

可选的，设备分舱体的外侧具有底部横向框架10、纵向支撑框架13，其中底部横向框架10位于设备分舱体的底板11的下端，且其为网格状，用于支撑设备分舱体的底板11。纵向支撑框架13纵向设于设备分舱体的外侧，纵向支撑框架13垂直连接在底部横向框架10上，地板边框架17与纵向支撑框架13连接且平行于底部横向框架10。支撑梁16的弯折部上设有螺栓孔，第一螺栓14贯穿螺栓孔、地板边框架17和舱体的墙壁与舱体外侧的纵向支撑框架13连接。

在一些可能的实施例中，请参阅图3至图6，总舱体结构包括预制外墙12和预制内隔墙，预制外墙12沿其长度方向的两端分别设有第一连接部和第二连接部，预制外墙12上设有用于连接预制内隔墙的隔墙连接部；预制内隔墙沿其长度方向的两端均设置有第三连接部，第三连接部与隔墙连接部连接。

具体地，预制外墙12沿其长度方向的两端分别设置第一连接部和第二连接部，其中第一连接部和第二连接部相适配，相邻的两个预制外墙12借助第一连接部和第二连接部连接。

如图3及图4所示，第一连接部和第二连接部上均设有交错设置的向外侧凸出的凸块12a和向内侧凹陷的第一凹槽12b。第一凹槽12b的横截面积与凸块12a的横截面积一致，且第一连接部和第二连接部上所设的凸块12a和第一凹槽12b一一对应，在连接时，相邻两个预制外墙12的第一连接部和第二连接部贴合，其第一连接部上的凸块12a嵌入第二连接部的第一凹槽12b内，以加强相邻两个预制外墙12的连接强度。

可选的，相邻两个舱体边缘的纵向支撑框架13贴合，并借助螺栓连接。舱体借助连接结构实现横向和纵向的延伸。

可选的，在预制外墙12的厚度方向上，凸块12a的长度小于预制外墙12的厚度。

如图5及图6所示，第一连接部上设有T形的凸起条12c，T形的凸起条12c的截面较小的一端连接在墙壁上；位于墙壁另一端的第二连接部设有与凸起条12c相适配的T形凹槽12D。在安装时，将待安装的预制外墙12吊起，将待安装的预制外墙12的凸起条12c伸入T形凹槽12D内，并使其自上而下穿设于T形凹槽12D内，以实现两个墙壁的连接。

如图3及图5，在第一连接部和第二连接部的内侧设有隔墙连接部，隔墙连接部为多个伸入预制外墙12内的第二凹槽12e。第二凹槽12e纵向间隔设置。在预制内隔墙沿其长度方向的两端设有第三连接部，第三连接部为多个伸出预制内隔墙的端面的块状凸起结构，凸起结构与第二凹槽12e相适配。在安装时，将凸起结构伸入第二凹槽12e内，用于实现预制内隔墙的安装。

此外，采用预制外墙12和预制内隔墙，预制外墙12和预制内隔墙可在工厂内加工完成，减小现场施工、缩短建设周期，加强了对各能源系统耦合关系和环境要求的适应能力，降低微电网综合能源系统预制舱的占地面积和使其具有更好的环境适用性。

可选的，各个舱体单元均在工厂内完成制作、组装、配线、调试等工作，并作为一个整体运输至工程现场，直接进行舱体的吊装、组合、就位等工作，大大减少现场施工、装配、调试时间，缩短建设周期。

在一些可能的实施例中，发电系统舱体单元1、储能系统舱体单元2、电力设备舱体单元3均采用纤维复合材料结构舱板。

具体地，舱体的舱板选用纤维复合材料结构舱板，舱板是由高性能纤维、高分子材料以及金属钢材复合而成的，其具有高性能纤维、高分子材料和金属钢材的性能优势，户外运行好、防腐能力强、防辐射性高、隔音性能强、密封性能好、燃烧性能高、耐火性能长等诸多优点。

在一些可能的实施例中，预制外墙12上开设有换气口，换气口内设置换气扇7。

此外，舱体的侧壁上还设置有通风窗，在舱体内定制摆放灭火器，方便运行检修以及突发情况应急处理。通风窗处设置有换气扇7。

舱体外侧设置有三台视频监控装置，可有效用于对预制舱实时监控和记录。

舱体内设置有空调6和加热器，确保低温环境以及潮湿环境下运行的正常运行。

在舱体内搭建能量管理控制系统，监测和控制能源负荷及各设备运行情况，开发信息交互、负荷管理、能量优化等功能，实现远程监测、管理、计量、协同调度使系统各部分保持能量平衡，监控整个微电网系统，实现并、离网情况下的可靠运行。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.微电网综合能源系统预制舱，其特征在于，包括：

总舱体结构，所述总舱体结构内设有依次连接的发电系统舱体单元、储能系统舱体单元、电力设备舱体单元；所述发电系统舱体单元与所述储能系统舱体单元以及所述电力设备舱体单元依次连接；

防静电地板，设于所述电力设备舱体单元的下部，所述防静电地板与所述电力设备舱体单元的底板之间形成防静电夹层，所述防静电夹层用于穿设电缆；

固定槽钢，设于所述防静电地板的上端，所述固定槽钢用于连接设备柜体。

2.如权利要求1所述的微电网综合能源系统预制舱，其特征在于，所述发电系统舱体单元包括光伏发电系统舱和风力发电系统舱，所述光伏发电系统舱的外侧壁上设有光伏电池板组件；所述风力发电系统舱的外侧设置有风力发电机。

3.如权利要求2所述的微电网综合能源系统预制舱，其特征在于，所述光伏发电系统舱设置有双向斜坡式的顶板。

4.如权利要求1所述的微电网综合能源系统预制舱，其特征在于，所述防静电地板与所述电力设备舱体单元的底板之间设置有支撑梁，所述固定槽钢自上而下贯穿所述防静电地板连接在所述支撑梁上。

5.如权利要求4所述的微电网综合能源系统预制舱，其特征在于，所述电力设备舱体单元包括多个依次连接的设备分舱体，所述设备分舱体的下部设有地板边框架，所述地板边框架与所述设备分舱体的侧壁连接，所述支撑梁与所述地板边框架连接。

6.如权利要求5所述的微电网综合能源系统预制舱，其特征在于，所述支撑梁的边缘设有朝远离所述防静电地板方向延伸的弯折部，所述弯折部与所述地板边框架连接。

7.如权利要求1所述的微电网综合能源系统预制舱，其特征在于，所述总舱体结构包括预制外墙和预制内隔墙，所述预制外墙沿其长度方向的两端分别设有第一连接部和第二连接部，所述预制外墙上设有用于连接所述预制内隔墙的隔墙连接部；所述预制内隔墙沿其长度方向的两端均设置有第三连接部，所述第三连接部与所述隔墙连接部连接。

8.如权利要求7所述的微电网综合能源系统预制舱，其特征在于，所述预制外墙和所述预制内隔墙均采用纤维复合材料结构舱板。

9.如权利要求7所述的微电网综合能源系统预制舱，其特征在于，所述预制外墙上开设有换气口，所述换气口内设置换气扇。

10.如权利要求1所述的微电网综合能源系统预制舱，其特征在于，所述总舱体结构内设置有空调系统和加热器。

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