CN218867928U - 一种低压配电台区储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低压配电台区储能系统，包括依次电连接的电池箱、高压箱、DC/DC模块、储能变流器和并网开关；低压配电台区储能系统还包括储能控制器，储能控制器分别与电池箱、高压箱、DC/DC模块、储能变流器和并网开关电连接，用于控制低压配电台区储能系统各模块的工作状态。根据本实用新型的低压配电台区储能系统，储能变流器具备四象限运行能力，能够实现有功和无功的解耦控制；而储能控制器能够实时监测电网数据，并根据台区负荷变化，分相控制储能变流器输出有功或无功，从而达到改善供电电能质量的目的；同时，储能变流器通过并网开关连接到电网的并网点，能够实现低压配电台区储能系统的并离网运行。

Description

一种低压配电台区储能系统

技术领域

本实用新型涉及供配电技术领域，尤其是涉及一种低压配电台区储能系统。

背景技术

随着我国经济的快速发展，电力系统用电负荷越来越大。在低压配电台区，配电网覆盖范围广、网架结构薄弱、低压用户间歇性用电、季节性用电等特征明显，常常造成电网末端出现三相不平衡、低电压、重过载等问题。因此，需要改善低压配电台区的供电电能质量、提升供电可靠性。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种低压配电台区储能系统，能够改善供电电能质量。

根据本实用新型实施例的低压配电台区储能系统，包括：电池箱；高压箱，与所述电池箱电连接；DC/DC模块，与所述高压箱电连接；储能变流器，与所述DC/DC模块电连接；并网开关，所述储能变流器通过所述并网开关连接电网；储能控制器，分别与所述电池箱、所述高压箱、所述DC/DC模块、所述储能变流器和所述并网开关电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池箱的数量具有多个，多个所述电池箱依次串联，并与所述高压箱电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池箱内设置有信息采集单元。

根据本实用新型的一些实施例，所述高压箱内设置有以下的一种或多种：断路器、接触器、熔断器、分流器和电池管理系统。

根据本实用新型的一些实施例，所述低压配电台区储能系统还包括显示屏，所述显示屏与所述储能控制器电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述低压配电台区储能系统还包括不间断电源，所述不间断电源与所述储能控制器电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述低压配电台区储能系统还包括储能柜，所述储能柜包括电池舱和监控舱；其中，所述电池箱和所述高压箱设置于所述电池舱内，所述DC/DC模块、所述储能变流器、所述并网开关以及所述储能控制器设置于所述监控舱内。

根据本实用新型的一些实施例，所述储能柜上设置有柜门，所述柜门上设置有电子门禁锁。

根据本实用新型实施例的低压配电台区储能系统，至少具有如下有益效果：储能变流器具备四象限运行能力，能够实现有功和无功的解耦控制；而储能控制器能够实时监测电网数据，并根据台区负荷变化，分相控制储能变流器输出有功或无功，从而达到改善供电电能质量的目的；同时，储能变流器通过并网开关连接到电网的并网点，能够实现低压配电台区储能系统的并离网运行。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的低压配电台区储能系统的模块框图；

图2为本实用新型实施例的低压配电台区储能系统的结构示意图；

附图标记：

电池箱100、高压箱200、DC/DC模块300、储能变流器400、并网开关500、储能控制器600、显示屏700、不间断电源800、储能柜900、电池舱910、监控舱920、柜门930、电子门禁锁931。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的低压配电台区储能系统，包括依次电连接的电池箱100、高压箱200、DC/DC模块300、储能变流器400(Power Conversion System，PCS)和并网开关500；低压配电台区储能系统还包括储能控制器600，储能控制器600分别与电池箱100、高压箱200、DC/DC模块300、储能变流器400和并网开关500电连接，用于控制低压配电台区储能系统各模块的工作状态。

具体的，高压箱200与电池箱100连接，用于控制电池箱100的充放电，以及检测电池簇的电压、电流和温度等状态。同时，高压箱200连接到DC/DC模块300，DC/DC模块300可以将电池电压升压至直流母线电压后，接入储能变流器400；其中，DC/DC模块300可以根据直流侧电流/功率指令的闭环控制来实现直流功率的双向传递。储能变流器400的输出为三相四线，储能变流器400将电池电压转化为功率输出，储能变流器400的输出连接到并网开关500，而并网开关500通过外部电缆连接至电网的并网点，实现低压配电台区储能系统的并离网运行。同时，电压也可从电网输入，经储能变流器400转换后，再经DC/DC模块300和高压箱200给电池箱100内的电池充电。在低压配电台区储能系统工作的过程中，储能控制器600实时监测电网情况，通过采集电网PCC点(Point of Common Coupling，公共连接点/并网点)电压、电流信号等，来判断是否发生低电压、重过载、三相不平衡、功率因数偏低等问题；并根据判断结果，控制低压配电台区储能系统的工作状态。

根据本实用新型实施例的低压配电台区储能系统，储能变流器400具备四象限运行能力，能够实现有功和无功的解耦控制；而储能控制器600能够实时监测电网数据，并根据台区负荷变化，分相控制储能变流器400输出有功或无功，从而达到改善电能质量的目的；在提升供电可靠性方面，储能控制器600内置峰谷、备电等工作模式，峰谷模式可以设置多个时段充放电功率，系统根据设定时段自动运行，达到削峰填谷作用，降低配变在高峰时段的负载率，降低配变安全运行风险。而且，储能变流器400通过并网开关500连接到电网的并网点，能够实现低压配电台区储能系统的并离网运行。

如图2所示，在本实用新型的一些实施例中，电池箱100的数量具有多个，多个电池箱100依次串联，并与高压箱200电连接。具体的，如图2所示，电池箱100共有13个(具体数量并不受限定)，电池箱100依次串联连接后，接入高压箱200的电池端。

在本实用新型的一些实施例中，电池箱100内设置有信息采集单元(图未示)。信息采集单元可以采集电池箱100内单体电池的电压、温度等信息，从而实现对电池箱100的充放电过程的实时监控。

在本实用新型的一些实施例中，高压箱200的内部设置有以下的一种或多种：断路器、接触器、熔断器、分流器和电池管理系统。高压箱200用于控制电池箱100的充放电，以及检测电池簇电压、电流、温度等状态。

如图2所示，在本实用新型的一些实施例中，低压配电台区储能系统还包括显示屏700，显示屏700与储能控制器600电连接。显示屏700根据储能控制器600所获取到的信息，在屏幕上显示电池系统的信息和状态、储能变流器400的运行信息和状态，以及整个低压配电台区储能系统的运行状态和充放电次数等各种需要的信息。

如图2所示，在本实用新型的一些实施例中，低压配电台区储能系统还包括不间断电源800，不间断电源800与储能控制器600电连接。不间断电源800主要用于为储能控制器600和显示屏700提供电源，保证系统运行可靠；当电网掉电后，不间断电源800可以通过内置电池逆变输出继续给储能控制器600、显示屏700提供电源，保证系统的正常运行。

如图2所示，在本实用新型的一些实施例中，低压配电台区储能系统还包括储能柜900，储能柜900包括电池舱910和监控舱920；其中，电池箱100和高压箱200设置于电池舱910内，DC/DC模块300、储能变流器400、并网开关500、储能控制器600、显示屏700和不间断电源800均设置于监控舱920内。通过将整个低压配电台区储能系统模块化，并将各器件分别放置在电池舱910和监控舱920内，使得整个低压配电台区储能系统易于放置和移动，并保证用电的安全性。

如图2所示，在本实用新型的一些实施例中，储能柜900上设置有柜门930，柜门930上设置有电子门禁锁931。电子门禁锁931可以实现远程开锁功能，避免设备钥匙丢失或忘带情况下，柜门930无法打开的问题。

在本实用新型实施例中，储能控制器600配置有多个DI输入端口和DO输出端口、多路RS485通讯口、LAN口(局域网口)和HDMI口(High Definition Multimedia Interface，高清多媒体接口)等通讯端口。多个DI输入端口分别用于检测急停信号、开机信号、烟感信号、水浸信号、门禁信号、BMS(Battery Management System，电池管理系统)状态信号、PCS状态信号等各种信号。多个DO输出端口分别用于控制电源指示灯、运行指示灯、故障分明器和并网开关500等。多路RS485通讯口分别与电池管理系统、计量电表、温湿度传感器、空调等进行通信。多路LAN口分别与储能变流器400和上位机软件等进行通信。HDMI口与显示屏700连接，用于传送显示数据。

根据本实用新型的低压配电台区储能系统，储能变流器400具备四象限运行能力，能够实现有功和无功的解耦控制；储能控制器600能够实时监测电网数据，根据台区负荷变化，分相控制储能变流器输出有功或无功，从而达到改善台区电能质量目的；在提升供电可靠性方面，储能控制器600内置峰谷、备电等工作模式，峰谷模式可以设置7个时段充放电功率，系统根据设定时段自动运行，达到削峰填谷作用，降低配变在高峰时段的负载率，降低配变安全运行风险；同时，通过设置不间断电源800，低压配电台区储能系统还可以发挥备用电源作用，根据电网给出限电或停电的时段和时间，通过储能控制600设置备电时段和输出功率值后，系统会根据设定时段自动运行，可以减少台区停电时间，提升台区用电可靠性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“进一步实施例”、“一些具体实施例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种低压配电台区储能系统，其特征在于，包括：

电池箱；

高压箱，与所述电池箱电连接；

DC/DC模块，与所述高压箱电连接；

储能变流器，与所述DC/DC模块电连接；

并网开关，所述储能变流器通过所述并网开关连接电网；

储能控制器，分别与所述电池箱、所述高压箱、所述DC/DC模块、所述储能变流器和所述并网开关电连接。

2.根据权利要求1所述的低压配电台区储能系统，其特征在于，所述电池箱的数量具有多个，多个所述电池箱依次串联，并与所述高压箱电连接。

3.根据权利要求1或2所述的低压配电台区储能系统，其特征在于，所述电池箱内设置有信息采集单元。

4.根据权利要求1所述的低压配电台区储能系统，其特征在于，所述高压箱内设置有以下的一种或多种：断路器、接触器、熔断器、分流器和电池管理系统。

5.根据权利要求1所述的低压配电台区储能系统，其特征在于，所述低压配电台区储能系统还包括显示屏，所述显示屏与所述储能控制器电连接。

6.根据权利要求1所述的低压配电台区储能系统，其特征在于，所述低压配电台区储能系统还包括不间断电源，所述不间断电源与所述储能控制器电连接。

7.根据权利要求1所述的低压配电台区储能系统，其特征在于，所述低压配电台区储能系统还包括储能柜，所述储能柜包括电池舱和监控舱；其中，所述电池箱和所述高压箱设置于所述电池舱内，所述DC/DC模块、所述储能变流器、所述并网开关以及所述储能控制器设置于所述监控舱内。

8.根据权利要求7所述的低压配电台区储能系统，其特征在于，所述储能柜上设置有柜门，所述柜门上设置有电子门禁锁。

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