CN217545669U - 一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统，采用在低压配电箱UP的总进线开关的前端或者后端串接双端移动储能在线扩展连接与投切装置，实现不停电接入双端移动储能电源系统，并利用外接在线双向变流装置投切电控开关和外接整流装置投切电控开关，通过双端移动储能在线扩展连接与投切装置中的在线连接控制器，控制双端移动储能电源系统与电网电力的同期，并分别控制外接在线双向变流装置投切电控开关和外接整流装置投切电控开关的通断，实现双端移动储能电源系统在线不停电连接与投切，使其具有简捷高效、高安全低成本、全自动更可靠，是一种具有高实用价值的不停电作业在线连接的装置。

Description

一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统

技术领域

本实用新型属于电源系统在线连接供电技术领域，具体涉及一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统。

背景技术

解决电力灵活性调节能力是构建新型电力系统的重大核心技术之一，特别是需要短时扩容与局部调峰和重要活动的应急保电，以及电网台区维修提供临时供电，采用满足电网灵活性动态接入和投切的移动双向电源系统，是快速有效提高电力灵活性调节能力的方式之一。另一方面，为了更好的提供电力保障能力，国家电网大力推进“取消配网计划停电作业”，对低压台区用电负荷的不停电作业已在各地推广并应用；出现了多种在线电源接入的实现方式，如采用串接及同期并网，需要短时停电完成现场接入操作，不能实现自动且不停电控制及作业的目标；以及通过快速切换开关进行切换，存在毫秒级短时停电，增加了负荷产生故障的风险。

为了解决现有技术存在的问题，进一步简化带电作业步骤、增加不停电作业的应用场景、提升不停电切换可靠性和安全性，国家知识产权局公开了《一种不停电作业快速切换系统及其方法》(CN113452076B)，该方案采用加装不停电作业快速切换系统设备方式，进行不停电作业；其技术特征是，为原供电系统同时加装了两条具有二选一通断开关的旁路供电路径，包括：“包括变压器、低压配电箱、移动发电车、断路器Q1、断路器Q2、转换开关TSE1、转换开关TSE2、固态电子开关G1、主控单元M1、电流传感器CT1和电流传感器CT2”，不仅增加了大量电气部件，而且控制复杂且成本高；特别是该方案系统结构与连接关系复杂且存在明显缺陷，如电力切换过程必须由人工操作进行配合，“…合闸断路器Q1，贯通市电旁路供电回路；此时手动分闸低压配电箱P1的总进线开关，此时负载通过断路器Q1、转换开关TSE1旁路供”；同样负荷返回至市电供电时，也需要“手动合闸低压配电箱总进线开关，分闸断路器Q1、Q2，返回至初始状”，不仅影响了时效性，还增加了操控的风险。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺陷与不足，本实用新型提供一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统，电网电力经变压器接入低压配电箱UP的总进线开关，并通过双端移动储能在线扩展连接与投切装置连接为负荷供电的负荷电力母线，构成电网为负荷供电的电力路径；所述双端移动储能在线扩展连接与投切装置包括：在线连接控制器、在线连接扩展装置控制线、外接在线双向变流装置投切电控开关、外接整流装置投切电控开关、外接双端移动储能电源通信端子、外接在线双向变流装置内部连接电力线端子、外接在线双向变流装置外部接入端子、外接在线整流装置内部连接电力线端子、外接在线整流装置外部接入端子、电网供电电控开关、双端移动储能电源系统、供电电力线、第1供电电力线连接端子、第2供电电力线连接端子；其特征在于，所述双端移动储能在线扩展连接与投切装置的第1供电电力线连接端子连接低压配电箱UP的总进线开关，同时第2供电电力线连接端子连接电网为用电负荷供电的负荷电力母线；其特征还在于，双端移动储能电源系统的移动储能在线双向变流装置交流侧连接端子通过外接在线双向变流装置外部接入端子经外接在线双向变流装置投切电控开关与双端移动储能在线扩展连接与投切装置的外接在线双向变流装置内部连接电力线端子连接，双端移动储能电源系统的移动储能在线整流装置交流侧连接端子通过外接在线整流装置外部接入端子经外接整流装置投切电控开关与双端移动储能在线扩展连接与投切装置的外接在线整流装置内部连接电力线端子连接；以及双端移动储能在线扩展连接与投切装置的在线连接控制器通过在线连接扩展装置控制线连接双端移动储能电源系统的双端移动电源外部通信端子，构成双端移动储能电源系统与电网电力不停电在线受控交互投切的系统架构。

所述一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统，其特征在于，所述双端移动储能在线扩展连接与投切装置的电网供电电控开关，通过供电电力线分别连接第1供电电力线连接端子和第2供电电力线连接端子；所述外接在线双向变流装置投切电控开关一端接入电网供电电控开关与第2供电电力线连接端子之间供电电力线上的外接在线双向变流装置内部连接电力线端子，另一端连接外接在线双向变流装置外部接入端子；所述外接整流装置投切电控开关一端接入电网供电电控开关与第1供电电力线连接端子之间的供电电力线上的外接在线整流装置内部连接电力线端子；另一端连接外接在线整流装置外部接入端子；以及在线连接控制器通过在线连接扩展装置控制线分别连接外接在线双向变流装置投切电控开关、外接整流装置投切电控开关、外接双端移动储能电源系统通信端子、电网供电电控开关；构成具备不停电作业架构的双端移动储能电源系统在线连接扩展装置及控制路径。

所述一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统，其特征在于，所述双端移动储能电源系统，包括：移动储能在线整流装置、移动储能在线双向变流装置、电池组串簇、移动储能直流母线、双端移动电源控制器、双端移动电源外部通信端子连接线以及双端移动电源内部监控连接线、移动储能在线整流装置交流侧连接端子、移动储能在线双向变流装置交流侧连接端子、双端移动电源外部通信端子；由电池组串簇通过移动储能直流母线同时连接移动储能在线整流装置的直流侧和移动储能在线双向变流装置的直流侧，由双端移动电源控制器通过双端移动电源内部监控连接线分别连接移动储能在线整流装置、移动储能在线双向变流装置、电池组串簇，并通过双端移动电源外部通信端子连接线连接双端移动电源外部通信端子，构成双端移动储能电源系统及控制路径。

所述一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统，其特征在于，所述电池组串簇配置电池管控系统BMS，电池管控系统BMS实时监测电池单体的温度、电压参数，并与双端移动电源控制器连接和交互信息。

本实用新型一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统，采用在低压配电箱UP的总进线开关的前端或者后端串接双端移动储能在线扩展连接与投切装置，实现不停电接入双端移动储能电源系统，并利用外接在线双向变流装置投切电控开关和外接整流装置投切电控开关，通过双端移动储能在线扩展连接与投切装置中的在线连接控制器，控制双端移动储能电源系统与电网电力的同期，并分别控制外接在线双向变流装置投切电控开关和外接整流装置投切电控开关的通断，实现双端移动储能电源系统在线不停电连接与投切，使其具有简捷高效、高安全低成本、全自动更可靠，是一种具有高实用价值的不停电作业在线连接的装置。

附图说明

图1为一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统的构成原理示意图。

图2为双端移动储能在线扩展连接与投切装置的构成原理示意图。

图3为双端移动储能电源系统的构成原理示意图。

具体实施方式

作为实施例子，结合附图对一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统给予说明，但是，所描述的实施例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。本实用新型的技术与方案不限于本实施例子给出的内容。

如图1及图2所示，一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统，电网电力经变压器接入低压配电箱UP的总进线开关，并通过双端移动储能在线扩展连接与投切装置(100)连接为负荷供电的负荷电力母线，构成电网为负荷供电的电力路径；所述双端移动储能在线扩展连接与投切装置(100)包括：在线连接控制器(10)、在线连接扩展装置控制线(11)、外接在线双向变流装置投切电控开关(12)、外接整流装置投切电控开关(13)、外接双端移动储能电源通信端子(14)、外接在线双向变流装置内部连接电力线端子(15)、外接在线双向变流装置外部接入端子(16)、外接在线整流装置内部连接电力线端子(17)、外接在线整流装置外部接入端子(18)、电网供电电控开关(19)、双端移动储能电源系统(20)、供电电力线(101)、第1供电电力线连接端子(102)、第2供电电力线连接端子(103)；其特征在于，所述双端移动储能在线扩展连接与投切装置(100)的第1供电电力线连接端子(102)连接低压配电箱UP的总进线开关，同时第2供电电力线连接端子(103)连接电网为用电负荷供电的负荷电力母线；其特征还在于，双端移动储能电源系统(20)的移动储能在线双向变流装置交流侧连接端子(202)通过外接在线双向变流装置外部接入端子(16)经外接在线双向变流装置投切电控开关(12)与双端移动储能在线扩展连接与投切装置(100)的外接在线双向变流装置内部连接电力线端子(15)连接，双端移动储能电源系统(20)的移动储能在线整流装置交流侧连接端子(201)通过外接在线整流装置外部接入端子(18)经外接整流装置投切电控开关(13)与双端移动储能在线扩展连接与投切装置(100)的外接在线整流装置内部连接电力线端子(17)连接；以及双端移动储能在线扩展连接与投切装置(100)的在线连接控制器(10)通过在线连接扩展装置控制线(11)连接双端移动储能电源系统(20)的双端移动电源外部通信端子(203)，构成双端移动储能电源系统(20)与电网电力不停电在线受控交互投切的系统架构。

如图2所示，所述一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统，其特征在于，所述双端移动储能在线扩展连接与投切装置(100)的电网供电电控开关(19)，通过供电电力线(101)分别连接第1供电电力线连接端子(102)和第2供电电力线连接端子(103)；所述外接在线双向变流装置投切电控开关(12)一端接入电网供电电控开关(19)与第2供电电力线连接端子(103)之间供电电力线(101)上的外接在线双向变流装置内部连接电力线端子(15)，另一端连接外接在线双向变流装置外部接入端子(16)；所述外接整流装置投切电控开关(13)一端接入电网供电电控开关(19)与第1供电电力线连接端子(102)之间的供电电力线(101)上的外接在线整流装置内部连接电力线端子(17)；另一端连接外接在线整流装置外部接入端子(18)；以及在线连接控制器(10)通过在线连接扩展装置控制线(11)分别连接外接在线双向变流装置投切电控开关(12)、外接整流装置投切电控开关(13)、外接双端移动储能电源系统通信端子(14)、电网供电电控开关(19)；构成具备不停电作业架构的双端移动储能电源系统在线连接扩展装置及控制路径。

如图3所示，所述一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统，其特征在于，所述双端移动储能电源系统(20)，包括：移动储能在线整流装置(20A)、移动储能在线双向变流装置(20B)、电池组串簇(22)、移动储能直流母线(21)、双端移动电源控制器(23)、双端移动电源外部通信端子连接线(24)以及双端移动电源内部监控连接线(25)、移动储能在线整流装置交流侧连接端子(201)、移动储能在线双向变流装置交流侧连接端子(202)、双端移动电源外部通信端子(203)；由电池组串簇(22)通过移动储能直流母线(21)同时连接移动储能在线整流装置(20A)的直流侧和移动储能在线双向变流装置(20B)的直流侧，由双端移动电源控制器(23)通过双端移动电源内部监控连接线(25)分别连接移动储能在线整流装置(20A)、移动储能在线双向变流装置(20B)、电池组串簇(22)，并通过双端移动电源外部通信端子连接线(24)连接双端移动电源外部通信端子(203)，构成双端移动储能电源系统及控制路径。

所述一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统，其特征在于，所述电池组串簇(22)配置电池管控系统BMS，电池管控系统BMS实时监测电池单体的温度、电压参数，并与双端移动电源控制器(23)连接和交互信息。

所述一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统，其特征在于，双端移动储能电源系统(20)不停电作业接入作业方式为：外接在线双向变流装置投切电控开关(12)、外接整流装置投切电控开关(13)断开，低压配电箱UP的总进线开关和电网供电电控开关(19)闭合，电网电力为用电负荷供电的负荷电力母线供电；将双端移动储能电源系统(20)的移动储能在线整流装置交流侧连接端子(201)、移动储能在线双向变流装置交流侧连接端子(202)、双端移动电源外部通信端子(203)分别不停电在线接入外接在线整流装置外部接入端子(18)、外接在线双向变流装置外部接入端子(16)、外接双端移动储能电源系统通信端子(14)，在线连接控制器(10)通过双端移动电源控制器(23)控制外接在线双向变流装置投切电控开关(12)闭合，以及控制移动储能在线双向变流装置(20B)以电流源方式开启并与电网电力同期，移动储能在线双向变流装置(20B)开启正常转电压源模式运行，并控制电网供电电控开关(19)断开；双端移动储能电源系统(20)为用电负荷供电的负荷电力母线供电。

本实用新型一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统，采用在低压配电箱UP的总进线开关的前端或者后端串接双端移动储能在线扩展连接与投切装置(100)，实现不停电接入双端移动储能电源系统(20)，并利用外接在线双向变流装置投切电控开关(12)和外接整流装置投切电控开关(13)，通过双端移动储能在线扩展连接与投切装置(100)中的在线连接控制器(10)，控制双端移动储能电源系统(20)与电网电力的同期，并分别控制外接在线双向变流装置投切电控开关(12)和外接整流装置投切电控开关(13)的通断，实现双端移动储能电源系统在线不停电连接与投切，使其具有简捷高效、高安全低成本、全自动更可靠，是一种具有高实用价值的不停电作业在线连接的装置。

需要说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管所述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其能够对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统，电网电力经变压器接入低压配电箱UP的总进线开关，并通过双端移动储能在线扩展连接与投切装置连接为负荷供电的负荷电力母线，构成电网为负荷供电的电力路径；所述双端移动储能在线扩展连接与投切装置包括：在线连接控制器、在线连接扩展装置控制线、外接在线双向变流装置投切电控开关、外接整流装置投切电控开关、外接双端移动储能电源通信端子、外接在线双向变流装置内部连接电力线端子、外接在线双向变流装置外部接入端子、外接在线整流装置内部连接电力线端子、外接在线整流装置外部接入端子、电网供电电控开关、双端移动储能电源系统、供电电力线、第1供电电力线连接端子、第2供电电力线连接端子；其特征在于，所述双端移动储能在线扩展连接与投切装置的第1供电电力线连接端子连接低压配电箱UP的总进线开关，同时第2供电电力线连接端子连接电网为用电负荷供电的负荷电力母线；其特征还在于，双端移动储能电源系统的移动储能在线双向变流装置交流侧连接端子通过外接在线双向变流装置外部接入端子经外接在线双向变流装置投切电控开关与双端移动储能在线扩展连接与投切装置的外接在线双向变流装置内部连接电力线端子连接，双端移动储能电源系统的移动储能在线整流装置交流侧连接端子通过外接在线整流装置外部接入端子经外接整流装置投切电控开关与双端移动储能在线扩展连接与投切装置的外接在线整流装置内部连接电力线端子连接；以及双端移动储能在线扩展连接与投切装置的在线连接控制器通过在线连接扩展装置控制线连接双端移动储能电源系统的双端移动电源外部通信端子，构成双端移动储能电源系统与电网电力不停电在线受控交互投切的系统架构。

2.根据权利要求1所述一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统，其特征在于，所述双端移动储能在线扩展连接与投切装置的电网供电电控开关，通过供电电力线分别连接第1供电电力线连接端子和第2供电电力线连接端子；所述外接在线双向变流装置投切电控开关一端接入电网供电电控开关与第2供电电力线连接端子之间供电电力线上的外接在线双向变流装置内部连接电力线端子，另一端连接外接在线双向变流装置外部接入端子；所述外接整流装置投切电控开关一端接入电网供电电控开关与第1供电电力线连接端子之间的供电电力线上的外接在线整流装置内部连接电力线端子；另一端连接外接在线整流装置外部接入端子；以及在线连接控制器通过在线连接扩展装置控制线分别连接外接在线双向变流装置投切电控开关、外接整流装置投切电控开关、外接双端移动储能电源系统通信端子、电网供电电控开关；构成具备不停电作业架构的双端移动储能电源系统在线连接扩展装置及控制路径。

3.根据权利要求1所述一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统，其特征在于，所述双端移动储能电源系统，包括：移动储能在线整流装置、移动储能在线双向变流装置、电池组串簇、移动储能直流母线、双端移动电源控制器、双端移动电源外部通信端子连接线以及双端移动电源内部监控连接线、移动储能在线整流装置交流侧连接端子、移动储能在线双向变流装置交流侧连接端子、双端移动电源外部通信端子；由电池组串簇通过移动储能直流母线同时连接移动储能在线整流装置的直流侧和移动储能在线双向变流装置的直流侧，由双端移动电源控制器通过双端移动电源内部监控连接线分别连接移动储能在线整流装置、移动储能在线双向变流装置、电池组串簇，并通过双端移动电源外部通信端子连接线连接双端移动电源外部通信端子，构成双端移动储能电源系统及控制路径。

4.根据权利要求3所述一种双端移动储能在线连接扩展装置及系统，其特征在于，所述电池组串簇配置电池管控系统BMS，电池管控系统BMS实时监测电池单体的温度、电压参数，并与双端移动电源控制器连接和交互信息。

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