DE102018000215A1 - Batteriespeichersystem - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Batteriespeichersystem, mit der Aufgabe das Mittelspannungsnetz zu stützen (Spannung anzuheben), sowie elektrische Leistung an Verbraucher zu liefern, und kurze Stromunterbrechungen im Verteilernetz zu überbrücken.

Description

• Technisches Gebiet
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Batteriespeichersystem, das die Spannungsregelung von Mittelspannungsnetze stufenlos ermöglicht. Das Batteriespeichersystem wird parallel an der Niederspannungsseite von Mittelspannungstrafostationen, Industrie-Unternehmen, Verwaltungsgebäuden, Krankenhäuser und privaten Hauseigentümer angeschlossen.
• Stand der Technik
• Batteriespeichersystemen gibt es überwiegend im Bereich von Großprojekten (Krankenhäuser, Rechenzentren) zum überbrücken von kurzzeitige Stromausfälle. Ein sehr wachsender Bereich ist im kleinerem Leistungssegment die Batteriespeicherung von Sonnenenergie bei Photovoltaikanlagen und den mobilen Bereich, Autos und Fahrräder.
  Sie bestehen überwiegend aus einem Ladesystem, die Batterien je nach Anwendung, seriell und parallel zusammengeschaltet, und einem Frequenzumrichter der die Gleichspannung in einer üblich verwendbaren Wechselspannung (z.B. Netzspannung 400/230V) umwandelt. Bei Photovoltaikanlagen wird die überschüssige Energie im elektrischem Verteilernetz der Stromversorger (EVU) eingespeist.
  Dieses Verteilernetz mit einer dreiphasigen Niederspannung von 230/400V besteht aus Trafostationen, mit Transformatoren die diese Spannung hochtransformieren auf einer Spannung von 10 bis 36 kV (Mittelspannung). Trafostationen bestehen im Wesentlichen aus dem Gehäuse und den energietechnischen Komponenten, nämlich mindestens einem Transformator, regelmäßig ergänzt mit einer Mitteispannungsschaltanlage, einem Messwandler, einem Zähler und einer Niederspannungsverteilung. Trofostationen werden üblicherweise als kompakte komplett fabrikfertige geprüfte Einheiten hergestellt, geliefert und vor Ort nach Anschließen der Versorgungskabel in Betrieb genommen. In aller Regel werden sie als ebenerdige Fertigbaustationen mit sehr kleinen Grundflächen errichtet. Trafostationen haben üblicherweise eine Leistungsgröße von 250 bis 630 kVA und sind weitflächig überall da vorhanden wo Lastschwerpunkte sind. Das Mittelspannungsnetz ist demzufolge in den Regionen weit verteilt und je nach Lastschwerpunkt und Entfernung vom Stromerzeuger an Spannungsschwankungen unterworfen.
• Batteriespeichersystemen einzusetzen für die Spannungsregelung von Mittelspannungsnetzen und damit das Mittelspannungsnetz stabil zu halten, ist eine zusätzliche neuartige weiträumige Einsatzmöglichkeit für Batteriespeichersysteme.
• Durch einen großflächigen Einsatz solcher Batteriespeichersysteme und die dadurch im Netz verfügbaren großen Speicherleistungen, kann Sonnenenergie und Windenergie gespeichert werden und bei Bedarf abgerufen werden. Die Finanzierer solcher Anlagen können die Stromversorger, die Städte, Gemeinden und privaten Investoren sein.
• Darstellung der Erfindung
• Der vorliegenden Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zu Grunde, ein Batteriespeichersystem mit Ladevorrichtungen und Frequenzumrichter zu schaffen, das parallel an dem Niederspannungsnetz geschaltet wird mit dem vorrangigem Ziel das Mittelspannungsnetz konstant zu halten, gleichzeitig auch ein Puffersystem zu bilden für vorhandene Energie aus Wind- und Solarerzeugung. Hierzu wird eine kompakte Bauweise wie bei Trafostationen im Bereich von vorzugsweise 500 kW vorgesehen. Die kompakte Bauweise der Anordnung lässt eine komplette Fertigstellung der Einheit in der Fabrik zu. Die komplette fabrikfertige und geprüfte Einheit kann in einer kurze Bauzeit aufgestellt werden und in dem Fall dass neue technische Anforderungen gegeben sind, ausgetauscht werden.

Claims (1)

1. Batteriespeichersystem, bestehend aus Ladegerät, Batterien und Frequenzumrichter, dadurch gekennzeichnet, dass die Größenordnung der Speicherleistung der Batterien und die Gehäuseabmessungen des Batteriespeichersystems, in etwa die der bekannten kompakten Trafostationen entspricht, parallel am Netz angeschlossen ist, das Ladegerät ergänzt wird mit Energiezählung und die elektronische Intelligenz bekommt, sowohl automatisch als auch gesteuert, dann Energie zu laden wenn die Energie im Netz vorhanden ist, der Frequenzumrichter ergänzt wird mit Energiezähler und die elektronische Intelligenz bekommt, sowohl automatisch als auch gesteuert, die elektrische Speicherleistung ab zu geben um das Mittelspannungsnetz zu stützen (Spannung anzuheben), elektrische Leistung an Verbraucher zu liefern, und kurze Stromunterbrechungen im Verteilernetz zu überbrücken.