CN217034562U - 一种储能设备控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于储能设备技术领域，公开了一种储能设备控制系统，包括控制中心、数据传输单元、若干数据采集单元以及若干设备控制单元，若干设备控制单元和若干数据采集单元均一一对应的设置于若干储能设备处，且每个设备控制单元分别与对应的储能设备的控制器和对应的输电线路上的电气设备连接，每个数据采集单元分别与对应的设备控制单元和对应的输电线路连接，数据传输单元分别与控制中心和若干设备控制单元连接。本实用新型解决了现有技术存在的设备间缺乏信息交互、电网调度的效率过低、人工控制方式工作量大以及安全性低的问题。

Description

一种储能设备控制系统

技术领域

本实用新型属于储能设备技术领域，具体涉及一种储能设备控制系统。

背景技术

在能源技术领域，通常利用大规模的储能系统参与电网调度运行，其中，大规模的储能系统通常由多个储能设备并联构成，各并联的储能设备通过输电线路接入电网，实现对电网的调度，既能作为电源又能作为负荷在电网中的应用起到很大作用，储能设备均有各自的控制器、电池管理系统、充电系统及放电系统等，其往往采用相互独立的控制方式，即位于不同的储能系统的储能设备之间没有信息交互，在控制层面处于孤岛情况，导致电网调度的效率过低，并且采用人工方式来控制储能设备的并网和切出工作，工作量大，容易发生由于信息出错导致的安全事故，安全性低。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的设备间缺乏信息交互、电网调度的效率过低、人工控制方式工作量大以及安全性低的问题，提出一种储能设备控制系统。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种储能设备控制系统，包括控制中心、数据传输单元、若干数据采集单元以及若干设备控制单元，若干设备控制单元和若干数据采集单元均一一对应的设置于若干储能设备处，且每个设备控制单元分别与对应的储能设备的控制器和对应的输电线路上的电气设备连接，每个数据采集单元分别与对应的设备控制单元和对应的输电线路连接，数据传输单元分别与控制中心和若干设备控制单元连接。

进一步地，设备控制单元包括主控模块、通信模块、A/D转换器、通信端口以及辅助电源模块，主控模块分别与通信模块、A/D转换器、通信端口以及辅助电源模块连接，通信模块分别与当前的输电线路上的电气设备和数据传输单元通信连接，通信端口与当前的储能设备的控制器通信连接，辅助电源模块分别与主控模块和储能设备电性连接，A/D转换器与对应的数据采集单元连接。

进一步地，设备控制单元还包括显示屏和蜂鸣器，显示屏和蜂鸣器均与主控模块连接。

进一步地，电气设备包括微机保护设备、安全自动设备、电能变换设备以及带有控制器的断路器。

进一步地，通信模块为无线通信模块，无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、5G模块或无线射频模块。

进一步地，辅助电源模块为直流降压电路，直流降压电路的输入端与储能设备的输出端电性连接，且直流降压电路的输出端与主控模块电性连接。

进一步地，数据采集单元包括均与设备控制单元连接的设备传感器组和电能传感器组，设备传感器组设置于对应的储能设备处，电能传感器组设置于对应的输电线路处，且电能传感器组与对应的输电线路电性连接。

进一步地，设备传感器组包括均与设备控制单元连接的温度传感器、湿度传感器以及烟雾传感器，温度传感器、湿度传感器以及烟雾传感器设置于对应的储能设备处；

电能传感器组包括均与设备控制单元连接的电压传感器、电流传感器以及电量传感器，电量传感器与储能设备的输出端电性连接，电流传感器和电压传感器均与对应的输电线路电性连接。

进一步地，数据传输单元包括主智能网关和若干副智能网关，主智能网关分别与若干副智能网关通信连接，每个副智能网关分别与若干设备控制单元通信连接。

进一步地，控制中心包括管理服务器和若干分布式数据服务器，管理服务器分别与数据传输单元和若干分布式数据服务器通信连接，且管理服务器通信连接有外部的若干移动终端。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的储能设备控制系统，采用数据传输单元实现储能设备之间、储能设备与控制中心之间的信息交互，提高了实用性，并且采用控制中心和设备控制单元统一管理储能设备的工作，避免了人为控制方式，提高了控制效率和安全性，并且采用数据采集单元实时监控储能设备的运行状态，保证了储能设备的正常使用。

本实用新型的其他有益效果将在具体实施方式中进一步进行说明。

附图说明

图1是本实用新型中储能设备控制系统的结构框图。

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。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供一种储能设备控制系统，包括控制中心、数据传输单元、若干数据采集单元以及若干设备控制单元，若干设备控制单元和若干数据采集单元均一一对应的设置于若干储能设备处，且每个设备控制单元分别与对应的储能设备的控制器和对应的输电线路上的电气设备连接，每个数据采集单元分别与对应的设备控制单元和对应的输电线路连接，数据传输单元分别与控制中心和若干设备控制单元连接。

数据采集单元采集储能设备的电能数据和设备数据，通过数据传输单元上传至控制中心进行分析和保存，设备控制单元对电能数据和设备数据进行分析，当发生故障时及时发出报警信号和控制储能设备和对应的电气设备进行切出操作，保证电网的安全性，当控制中心向设备控制单元发送控制信号时，设备控制单元先控制输电线路上的电气设备进行并网、切出准备，再控制储能设备进行并网、切出，实现了储能设备的远程控制和数据采集。

作为优选，设备控制单元包括具体型号为STM32F407VGT6的主控模块、通信模块、具体型号为ADC0809CCVX的A/D转换器、具体型号为RS485的通信端口以及辅助电源模块，主控模块分别与通信模块、A/D转换器、通信端口以及辅助电源模块连接，通信模块分别与当前的输电线路上的电气设备和数据传输单元通信连接，通信端口与当前的储能设备的控制器通信连接，辅助电源模块分别与主控模块和储能设备电性连接，A/D转换器与对应的数据采集单元连接。

主控模块控制其他模块的正常工作，并且对数据采集单元采集的储能设备的电能数据和设备数据进行自动化分析，通信模块实现了设备之间、储能设备与控制中心之间的数据传输，保证了数据的实时性，A/D转换器将数据采集单元的模拟信号转换为数字信号，通信端口通过RS485总线与储能设备的控制器连接，用于设备控制单元和对应的储能设备的控制器之间的信息交互，不用对现有的储能设备进行改造，降低了硬件成本投入，辅助电源模块为设备控制单元提供工作电压，避免了外接电源。

作为优选，设备控制单元还包括具体型号为M084GNS1R1的显示屏和具体型号为ED215100RR0450WC的蜂鸣器，显示屏和蜂鸣器均与主控模块连接，显示器用于与工作人员进行人机交互，实现数据展示和人为控制的功能，同时在储能设备或输电线路发生故障时蜂鸣器发出警报，提醒工作人员。

作为优选，电气设备包括微机保护设备、安全自动设备、电能变换设备以及带有控制器的断路器，在储能设备进行并网、切出操作之间，需要保证输电线路上的电气设备或用电设备的安全性，因此需要设备控制单元向微机保护设备、安全自动设备、电能变换设备的设备发出通知信号，并控制对应的断路器、保护开关等进行开、合闸操作。

作为优选，通信模块为无线通信模块，无线通信模块为具体型号为ESP8266的WIFI模块，无线通信模块实现了数据传输和远程控制的功能。

作为优选，辅助电源模块为直流降压电路，直流降压电路的输入端与储能设备的输出端电性连接，且直流降压电路的输出端与主控模块电性连接，储能设备的输出大多可以看作直流电，通过直流降压电路降压至设备控制单元所需的工作电压，避免了外接电源。

作为优选，数据采集单元包括均与设备控制单元连接的设备传感器组和电能传感器组，设备传感器组设置于对应的储能设备处，电能传感器组设置于对应的输电线路处，且电能传感器组与对应的输电线路电性连接。

作为优选，设备传感器组包括均与设备控制单元连接的具体型号为TCN75AVUA713的温度传感器、具体型号为LTC4311CSC6的湿度传感器以及具体型号为HAJB-Y-2的烟雾传感器，温度传感器、湿度传感器以及烟雾传感器设置于对应的储能设备处，采集储能设备的设备数据，包括温度、湿度和烟雾数据，当储能设备发生故障时，其温度、湿度和烟雾数据表现异常，此时通过设备控制单元可以控制其进行切出，并通知巡检人员进行维修；

电能传感器组包括均与设备控制单元连接的具体型号为JXK-10-SUX的电压传感器、具体型号为ACS712ELCTR-05B-T的电流传感器以及具体型号为MD1810SBG的电量传感器，电量传感器与储能设备的输出端电性连接，电流传感器和电压传感器均与对应的输电线路电性连接，采集储能设备的电量、电压和电流，当储能设备发生故障时，此时通过设备控制单元可以控制其进行切出，并通知巡检人员进行维修。

作为优选，数据传输单元包括具体型号为TYGWZW-01N的主智能网关和若干副智能网关，主智能网关分别与若干副智能网关通信连接，每个副智能网关分别与若干设备控制单元通信连接，储能设备所处的储能系统或电网结构、环境复杂，并且与控制中心的距离很远，设置互为备用的若干副智能网关保证对应的区域内的设备控制单元的信息交互和数据传输，再通过主智能网关保证与控制中心的信息交互和数据传输，提高了数据传输的距离。

作为优选，控制中心包括管理服务器和若干分布式数据服务器，管理服务器分别与数据传输单元和若干分布式数据服务器通信连接，且管理服务器通信连接有外部的若干移动终端，当电网的结构和储能设备的数量增加时，电能数据和设备数据的数量增加，采用分布式结构的数据服务器进行数据存储，保证了数据的安全性。

本实用新型提供的储能设备控制系统，采用数据传输单元实现储能设备之间、储能设备与控制中心之间的信息交互，提高了实用性，并且采用控制中心和设备控制单元统一管理储能设备的工作，避免了人为控制方式，提高了控制效率和安全性，并且采用数据采集单元实时监控储能设备的运行状态，保证了储能设备的正常使用。

本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种储能设备控制系统，其特征在于：包括控制中心、数据传输单元、若干数据采集单元以及若干设备控制单元，若干所述的设备控制单元和若干数据采集单元均一一对应的设置于若干储能设备处，且每个设备控制单元分别与对应的储能设备的控制器和对应的输电线路上的电气设备连接，每个所述的数据采集单元分别与对应的设备控制单元和对应的输电线路连接，所述的数据传输单元分别与控制中心和若干设备控制单元连接。

2.根据权利要求1所述的储能设备控制系统，其特征在于：所述的设备控制单元包括主控模块、通信模块、A/D转换器、通信端口以及辅助电源模块，所述的主控模块分别与通信模块、A/D转换器、通信端口以及辅助电源模块连接，所述的通信模块分别与当前的输电线路上的电气设备和数据传输单元通信连接，所述的通信端口与当前的储能设备的控制器通信连接，所述的辅助电源模块分别与主控模块和储能设备电性连接，所述的A/D转换器与对应的数据采集单元连接。

3.根据权利要求2所述的储能设备控制系统，其特征在于：所述的设备控制单元还包括显示屏和蜂鸣器，所述的显示屏和蜂鸣器均与主控模块连接。

4.根据权利要求2所述的储能设备控制系统，其特征在于：所述的电气设备包括微机保护设备、安全自动设备、电能变换设备以及带有控制器的断路器。

5.根据权利要求2所述的储能设备控制系统，其特征在于：所述的通信模块为无线通信模块，所述的无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、5G模块或无线射频模块。

6.根据权利要求2所述的储能设备控制系统，其特征在于：所述的辅助电源模块为直流降压电路，所述的直流降压电路的输入端与储能设备的输出端电性连接，且直流降压电路的输出端与主控模块电性连接。

7.根据权利要求1所述的储能设备控制系统，其特征在于：所述的数据采集单元包括均与设备控制单元连接的设备传感器组和电能传感器组，所述的设备传感器组设置于对应的储能设备处，所述的电能传感器组设置于对应的输电线路处，且电能传感器组与对应的输电线路电性连接。

8.根据权利要求7所述的储能设备控制系统，其特征在于：所述的设备传感器组包括均与设备控制单元连接的温度传感器、湿度传感器以及烟雾传感器，所述的温度传感器、湿度传感器以及烟雾传感器设置于对应的储能设备处；

所述的电能传感器组包括均与设备控制单元连接的电压传感器、电流传感器以及电量传感器，所述的电量传感器与储能设备的输出端电性连接，所述的电流传感器和电压传感器均与对应的输电线路电性连接。

9.根据权利要求1所述的储能设备控制系统，其特征在于：所述的数据传输单元包括主智能网关和若干副智能网关，所述的主智能网关分别与若干副智能网关通信连接，每个所述的副智能网关分别与若干设备控制单元通信连接。

10.根据权利要求1所述的储能设备控制系统，其特征在于：所述的控制中心包括管理服务器和若干分布式数据服务器，所述的管理服务器分别与数据传输单元和若干分布式数据服务器通信连接，且管理服务器通信连接有外部的若干移动终端。

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