CN218243021U - 一种可远程控制的储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开本实用新型提供的一种可远程控制的储能系统，通过在电网总进线侧增加采样点来判断系统的工作模式，以及在控制柜内增加I/O控制器，建立I/O控制器与工控机的通讯，实现EMS整体对系统功能的控制。从而使储能系统能够自动切换并离网模式，或通过EMS远程控制UPS电源开关机、远程唤醒主电池管理单元开启电池系统、远程控制系统急停开关。避免了维护人员必须到现场操作或未及时到现场操作的情况，从而减少维护人员的人身安全隐患和未及时操作系统造成的财产损失。

Description

一种可远程控制的储能系统

技术领域

本实用新型涉及储能系统领域，特别是涉及一种可远程控制的储能系统。

背景技术

为满足日益增长的能源消费需求，储能行业逐渐兴起，尤其是对于用电需求大的企业和有储能需求的新能源企业，逐步开始使用储能系统。由于大部分储能系统是配合新能源，如光伏、水力等可再生资源使用，再加上出于安全的考虑，一般都放置于远离人群的地方，位置都比较偏僻。若出现问题，人员到场维护需花费较大的人力物力及时间，若发生重大安全事故，人员无法及时赶到现场停止设备，存在较大的安全隐患并且会造成重大损失。因此，设计一种能够远程控制的储能系统十分必要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：设计一种远程控制程度较高的储能系统，减少人员必须到现场操作的频率。尤其是在市电突然断开、或系统出现故障时，能够快速做出相应的操作甚至启动应急机制，让系统切换工作模式或停止工作，减少维护人员的人身安全隐患和财产损失。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的一种技术方案为：

一种可远程控制的储能系统，包括远程管理端及集装箱储能端，所述远程管理端包括能量管理系统(EMS，energy management system)，所述集装箱储能端包括控制柜、电池系统、配电柜、储能变流器(PCS，Power Conversion System)、负载；所述控制柜包括工控机、采样设备、主电池管理单元(MBMU，matter battery management unit)；所述能量管理系统与工控机通信连接；所述主电池管理单元用于控制电池系统；所述工控机与所述采样设备、储能变流器通信连接；所述控制柜还包括I/O控制器；所述工控机经由I/O控制器与所述配电柜、主电池管理单元通信连接；所述采样设备连接采样点，所述采样点用于采集电网进线端电压或电流数据。

本实用新型的有益效果在于：该储能系统能实现远程控制系统，不仅可以监控储能系统当前的各项数据及状态，还可轻松实现对系统的操控，自动切换并离网模式、远程控制UPS电源开关机、远程控制电池系统上电，减少人员必须到现场操作的频率，减少维护人员的人身安全隐患和财产损失。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种可远程控制的储能系统的系统架构图；

图2为本实用新型实施例的一种可远程控制的储能系统的通讯原理图；

图3为本实用新型实施例的控制柜内部设备结构示意图。

标号说明：

1、电网；2、变压器；3、采样点；4、储能集装箱；5、能量管理系统；

41、控制柜；42、储能变流器；43、配电柜；44、负载；45、电池系统；46、系统急停开关；411、工控机；412、UPS电源；413、I/O控制器；414、主电池管理单元；415、采样设备。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1至图3，一种可远程控制的储能系统，包括远程管理端及集装箱储能端，所述远程管理端包括能量管理系统，所述集装箱储能端包括控制柜、电池系统、配电柜、储能变流器、负载；所述控制柜包括工控机、采样设备、主电池管理单元；所述能量管理系统与工控机通信连接；所述主电池管理单元用于控制电池系统；所述工控机与所述采样设备、储能变流器通信连接；所述控制柜还包括I/O控制器；所述工控机经由I/O控制器与所述配电柜、主电池管理单元通信连接；所述采样设备连接采样点，所述采样点用于采集电网进线端电压或电流数据。

由上述描述可知，通过收集到的数据，能量管理系统可以识别系统当前是否处于市电断开状态，并执行相应的并离网切换策略，此过程无需人员到现场手动切换，确保当市电突然断开时，系统仍能正常工作，同时，系统能够实时监控到市电状态，避免造成市电恢复时储能系统所处的回路与电网回路冲突导致短路，确保维护人员的人身安全和减少短路造成的财产损失。

进一步地，所述I/O控制器用于接收所述配电柜的电操状态。

由上述描述可知，I/O控制器可实时监控电操当前所处的状态，当市电掉电后恢复时，该反馈状态可有效告知人员当前电操处于合闸/分闸状态，可避免当电操处于合闸而操作人员不知情，直接上电造成短路的情况。

进一步地，所述I/O控制器用于接收所述主电池管理单元的唤醒信号。

由上述描述可知，通过I/O控制器可以实现远程唤醒功能，在确保系统无问题后，操作人员无需到现场手动操作启动按钮，即可远程给电池系统一个唤醒信号开启电池系统。

进一步地，所述所述集装箱储能端还包括系统急停开关，所述控制柜还包括控制柜急停开关；所述系统急停开关与所述控制柜急停开关串联。

进一步地，所述I/O控制器连接所述系统急停开关。

由上述描述可知，远程管理端的EMS可直接控制系统急停开关，通过经由工控机到I/O控制器的通信连接，启动系统急停。人员无需到现场即可启动紧急预案，有效缩短系统运行时间，避免系统在出现严重问题时还处于工作状态，造成不可逆的严重后果。

进一步地，所述控制柜还包括UPS电源。

进一步地，所述工控机与所述UPS电源通信连接。

进一步地，所述能量管理系统包括监控和控制界面，用于下发开关机指令经所述工控机传送至所述UPS电源。

由上述描述可知，能量管理系统可以实时监测UPS电源当前状态与实现远程控制UPS电源开关机，确保市电断开后，UPS电源在给负载供电时还有剩余电量用于检修排查问题。

本实用新型上述一种可远程控制的储能系统，能够自动切换并离网模式、远程控制UPS开关机、远程唤醒主电池管理单元开启电池系统、远程控制系统外部急停开关。以下通过具体实施方式进行说明：

实施例一

请参照图1至图3，一种可远程控制的储能系统，包括远程管理端及集装箱储能端4，所述远程管理端包括能量管理系统5，所述集装箱储能端4包括控制柜41、电池系统45、配电柜43、储能变流器42、负载44。通过能量管理系统5实现远程控制系统，不仅可以监控储能系统当前的各项数据及状态，还可轻松实现对系统的操控。

所述控制柜41包括工控机411、采样设备415、主电池管理单元414，所述主电池管理单元414用于控制电池系统45。

所述能量管理系统5与工控机411通信连接，所述采样设备415连接采样点3，所述采样点3用于采集电网进线端电压或电流数据，所述工控机411与所述采样设备415、储能变流器42通信连接。具体的，所述采样点3将采集到的电流、电压数据上传到所述采样设备415，采样设备415将采集到的数据上传到所述EMS5进行数据汇总，所述EMS5识别系统当前是否处于市电断开状态。若检测到电压、电流值异常，即市电断开，EMS5执行自动切换离网策略：所述EMS5控制所述PCS42停机，将其切换到离网工作模式，并断开所述配电柜43内部交流进线的电操；若检测到电压、电流恢复正常，即市电恢复，EMS5执行自动切换并网策略。所述EMS5控制所述PCS42停机，将其切换到并网工作模式，并下发合闸指令给所述配电柜43。防止市电突然恢复时两条回路的电压、频率等不处于同一个频率上，造成短路。

所述控制柜41还包括I/O控制器413，所述工控机411经由I/O控制器413与所述配电柜43、主电池管理单元414通信连接。

进一步地，所述I/O控制器413输出端用于接收所述配电柜43的电操状态。具体的，EMS5发送分合闸指令，经过工控机411，由I/O控制器413输出端控制配电柜43分闸或合闸。同时，I/O控制器413实时监控电操当前所处的分合闸状态，尤其是，当市电掉电后恢复时，有效告知人员当前电操处于合闸/分闸状态，可避免当电操处于合闸而操作人员不知情，直接上电造成短路的情况。

进一步地，所述I/O控制器413输出端用于接收所述主电池管理单元414的唤醒信号。具体的，在确保系统无问题后，操作人员通过I/O控制器413远程唤醒MBMU414，给电池系统45一个唤醒信号控制电池系统45上电。操作人员无需到现场手动操作启动按钮，就可开启电池系统45。

实施例二

本实施例与实施例一的不同在于，所述集装箱储能端4还包括系统急停开关46，所述控制柜41还包括控制柜急停开关；所述系统急停开关46与所述控制柜急停开关串联。

进一步地，所述I/O控制器413输出端连接所述系统急停开关46。

具体的，在所述EMS5界面点击启动系统急停，直接控制系统急停开关46，通过经由工控机411到I/O控制器413的通信连接，启动系统急停，让电池系统45下高压，同时脱扣配电柜43电操，断开系统低压电。当发生紧急情况时，人员无需到现场即可启动紧急预案。

实施例三

本实施例与实施例一的不同在于，所述控制柜41还包括UPS电源412。

进一步地，所述工控机411与所述UPS电源412通信连接。

进一步地，所述能量管理系统5包括监控和控制界面，用于下发开关机指令经所述工控机411传送至所述UPS电源412。

具体的，所述UPS电源412作为后备电源，用于在市电断开时，支撑设备运行至人员赶到现场检修；EMS5实时监测UPS电源412当前状态，如剩余电量、负载水平、系统警报等。根据EMS5所监测到的数据，实现远程控制UPS电源412开关机的方式为：操作人员根据现场实际情况，在EMS5界面上点击下发开关机指令。

实施例四

本实施例与实施例三的不同在于，所述EMS5用于监测获取UPS电源412当前状态，直接经所述工控机411传送开关机指令至所述UPS电源412，无需在界面点击。具体的，设置开机参数值和关机参数值；UPS电源412电量低于关机参数值时，自动下发关机指令；UPS电源412电量高于开机参数值时，自动下发开机指令。例如，设置关机参数值为20％，即UPS电源412电量低于额定容量的20％时，自动下发关机指令，不再使用UPS电源412给系统负载供电；设置开机参数值为30％，即UPS电源412电量高于额定容量的30％时，自动下发开机指令。

实施例五

本实施例与实施例三或四的不同在于，所述EMS5用于监测获取UPS电源412当前状态，切换EMS5下发指令的模式，具体的，当市电断开且UPS电源412容量低于设定的自动关机参数值时，切换到在EMS5界面上点击下发开关机指令的模式中下发开机指令。

综上所述，本实用新型提供的一种可远程控制的储能系统，通过在电网总进线侧增加采样点来判断系统的工作模式，以及在控制柜内增加I/O控制器，建立I/O控制器与工控机的通讯，实现EMS整体对系统功能的控制。从而使储能系统能够自动切换并离网模式，或通过EMS远程控制UPS电源开关机、远程唤醒主电池管理单元开启电池系统、远程控制系统急停开关。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本实用新型并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本实用新型，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本实用新型所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种可远程控制的储能系统，包括远程管理端及集装箱储能端，所述远程管理端包括能量管理系统，所述集装箱储能端包括控制柜、电池系统、配电柜、储能变流器、负载；所述控制柜包括工控机、采样设备、主电池管理单元；所述能量管理系统与工控机通信连接；所述主电池管理单元用于控制电池系统；所述工控机与所述采样设备、储能变流器通信连接，其特征在于：所述控制柜还包括I/O控制器；所述工控机经由I/O控制器与所述配电柜、主电池管理单元通信连接；所述采样设备连接采样点，所述采样点用于采集电网进线端电压或电流数据。

2.根据权利要求1所述的一种可远程控制的储能系统，其特征在于：所述I/O控制器用于接收所述配电柜的电操状态。

3.根据权利要求1所述的一种可远程控制的储能系统，其特征在于：所述I/O控制器用于接收所述主电池管理单元的唤醒信号。

4.根据权利要求1所述的一种可远程控制的储能系统，其特征在于：所述集装箱储能端还包括系统急停开关，所述控制柜还包括控制柜急停开关；所述系统急停开关与所述控制柜急停开关串联。

5.根据权利要求4所述的一种可远程控制的储能系统，其特征在于：所述I/O控制器连接所述系统急停开关。

6.根据权利要求1所述的一种可远程控制的储能系统，其特征在于：所述控制柜还包括UPS电源。

7.根据权利要求6所述的一种可远程控制的储能系统，其特征在于：所述工控机与所述UPS电源通信连接。

8.根据权利要求7所述的一种可远程控制的储能系统，其特征在于：所述能量管理系统包括监控和控制界面，用于下发开关机指令经所述工控机传送至所述UPS电源。

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