一种电能质量的控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电能质量的控制系统，包括能源路由器、太阳能光伏电站、中央控制系统、集装箱式电池储能站；本发明专利技术通过整合大电网、蓄电池储能、太阳能光伏发电三种能源，利用能源路由器、中央控制单元保证了电源的稳定性，提供优质安全的电源，保障了自动化设备连续生产的需求；通过在大电网谷段电价时，为每个蓄电池储能，在大电网峰段价时，将蓄电池内储存的电能向用户负载供电，有效利用峰谷电价差，改善用户负荷特性为工业用电大户实现节能用电服务；通过使用屋顶式太阳能光伏电站的建设方法，降低了太阳能发电建设成本；本发明专利技术实现了谷时充电储能、峰时放电供能及智慧用能管理。

【技术实现步骤摘要】
一种电能质量的控制系统
本专利技术涉及电力
，具体涉及一种电能质量的控制系统。
技术介绍
在《中国制造2025》规划的指引下，中国正处在先进制造业转型关键时期。先进制造业有技术密集、工艺复杂、设备精密、自动化程度高的共性，对电源的稳定性要求极高。统计表明，一次0.1秒的电源深度扰动，就会造成汽车装配企业25辆汽车报废；集成电路生产企业300万以上的损失；半导体行业失高达数千万元。现代供电网络日趋庞大，负荷、线路、电源之间的联系非常紧密，这就导致了电网发生短时压扰动的故障数量与波及范围越来大。为了得到相对稳定的电源，先进制造业工厂均投资建设了大量电源稳定设备。但是企业自建稳定电源的方式在经济性面存着巨大缺陷。首先，设备投资企业巨大，利用率却极低。通常一套稳定电源设备在年里的使次数不超过10次，每次不超过1秒钟。其次，电源稳定设备的能耗极高，以UPS为例，国内主流厂为例，国内主流厂家公布的数据是7％-10％的损耗，实际运行中能耗还会更高，能源浪费问题不但不利于节能减排，同时，高额的电费也成为企业一项沉重长期经济负担。第三，企业自建稳定电源的使用寿命较短，最长不超过5年。最后，大量的稳定电源设备在企业内运行，就需要大量的专业人员进日常维护，稳定电源的运维费用也是企业一项不小的经济支出。先进制造业对稳定电源的刚性需求，极大增加了企生产成本，降低了企业在市场上的综合竞争能力，不利于先进制造业的快速发展。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种电能质量的控制系统，能够为先进制造业企业提供稳定、优质、低成本的电源。本专利技术解决上述问题的技术方案为：一种电能质量的控制系统，包括能源路由器、太阳能光伏电站、中央控制系统、集装箱式电池储能站、大电网；中央控制系统包括人机交互界面、内部集成算法控制模块、通信控制模块、驱动控制模块；能源路由器包括固态开关、双向换流器、直流母线、AC/DC端口；太阳能光伏电站采用分布式结构，包括多个屋顶太阳能光伏系统；集装箱式电池储能站包括蓄电池、电池管理系统、充电系统，电池管理系统，包括电池堆管理器、电池组管理器、数据采集模块、电池模块控制器；大电网为工业供电，来源于电厂石化能源发电；集装箱式电池储能站与太阳能光伏电站均通过AC/DC端口接入直流母线；大电网接入能源路由器，负载通过交流母线与能源路由器连接，集装箱式电池储能站、太阳能光伏电站、能源路由器均与中央控制系统相连进行信息交互；电池管理系统采用分层结构，电池堆管理器位于最上层，电池组管理器位于中间层，电池组管理器的数量G≥1，且为自然数，一个电池组管理器下设有电池模块控制器，电池模块控制器的数量C≥1，且为自然数；每个电池模块控制器下设有一个蓄电池，蓄电池与电池模块之间设有一个数据采集模块，每个蓄电池与充电系统均通过充电电路电连接，每条充电电路上均设有一个继电器；温度报警装置、温度控制信号灯、漏电报警装置与中央控制系统之间电连接；数据采集模块能采集包括蓄电池电压、电流、温度数据；电池模块控制器监视蓄电池的电压、温度、电流、漏电流，将相应信息通过电池组管理器传递给电池堆管理器，电池模块控制器通过电池堆管理器与中央控制系统进行信息交互；蓄电池，包括电池槽、盖板、电极、板栅、可拆卸散热装置；电池槽包括侧板、封板，底板，电池槽为中空壳体，两个侧板位于底板的左右两侧，封板位于底板的前后两侧，侧板上设有多个冷却槽，相邻两个冷却槽之间的距离相等，冷却槽截面呈“凸”形，冷却槽包括第一凹槽、第二凹槽，第一凹槽、第二凹槽截面均为长方形，第二凹槽截面尺寸小于第一凹槽截面尺寸，第一凹槽内部沿着纵向方向设有两个第三凹槽，两个第三凹槽关于第二凹槽对称；封板上设有两个散热柱，散热柱为长方体，散热柱与盖板相平行的两个平面上分别设有一个第一凸台，两个第一凸台关于散热柱对称；散热柱与侧板相平行的两个平面上分别设有一个第一凸台，两个第一凸台关于散热柱对称；可拆卸散热装置包括散热片、冷却片、冷却装置；散热片包括散热主体、安装台，散热板呈“凸”形，散热主体包括第一散热板、第二散热板，第一散热板、第二散热板截面均为长方形，第二散热板截面尺寸小于第一散热板，第二散热板上设有两个安装台，两个安装台关于第二散热板对称；冷却片为长方体，冷却片内充满冷却液；冷却装置包括冷却壳体、冷却柱、隔离柱，冷却壳体包括槽体、安装板，槽体为长方形空腔，安装板与槽体密封连接成一体结构，安装板上设有两个方形槽，两个方形槽与盖板平行的平面上均设有一个卡槽；槽体与安装板相对的平面上设有安装区、隔离区，安装区的中心与平面几何中心重合，安装区为长方形，隔离区位于安装区外；安装区上设有多个冷却孔，冷却孔在安装区均匀分布成五行三列，相邻两行冷却孔之间的距离相等，相邻两列冷却孔之间的距离相等，每个冷却孔上均设有一个冷却柱；冷却柱为圆柱体，冷却柱一端封堵，另一端不封堵，不封堵端通过冷却孔与冷却壳体相连，连接处密封，隔离柱为两端封堵的空腔长方体结构，隔离柱位于隔离区的四个角上，隔离柱的高度为H1，冷却柱的高度为H2，H1>H2；冷却壳体、冷却柱内均充满冷却液；冷却片位于第一凹槽内，每个第一凹槽内均设有一个冷却片；散热片通过安装台与第三凹槽的配合固定在电池槽上，每个冷却片旁均有一个散热片；冷却装置通过卡槽与第一凸台的配合固定在电池槽上，每个封板上均设有一个冷却装置；盖板位于电池槽顶端，盖板与电池槽密封连接，电极包括正电极、负电极，正电极与负电极均置于电池槽容腔内，正电极、负电极的顶端伸出盖板，板栅置于电池槽内部容腔内；双向换流器，包括换流器壳体、电能输入单元、第一功率转换单元、第二功率转换单元、第三功率转换单元、第一滤波单元、第二滤波单元、第三滤波单元、负载输出端口和电网接口单元，第一功率转换单元、第二功率转换单元及第三功率转换单元均与电能输入单元相连接，第一滤波单元与第一功率转换单元相连接，第二滤波单元与第二功率转换单元相连接，第三滤波单元与第三功率转换单元相连接，第一滤波单元与第一隔离变压器相连，第一隔离变压器与第一输出电容相连，第二滤波单元与第二隔离变压器相连，第二隔离变压器与第二输出电容相连，第三滤波单元与第三隔离变压器相连，第三隔离变压器与第三输出电容相连，第一输出电容、第二输出电容及第三输出电容均与负载输出端口相连，第一输出电容、第二输出电容及第三输出电容均与电网接口单元相连。所述壳体包括顶板、第一底板、第一侧板、第二侧板、第三侧板以及第四侧板。所述第一底板为对称结构，底板的四个角为圆弧形，所述圆弧对应的角度为180°，所述圆弧的两边分别连接有第一圆弧形凹槽，圆弧对应的角度为b，b的大小为120～150°，所述第一底板还设有垫片，所述垫片设有四个，分别设置在第一底板的四个角上，第一底板上还设有若干第一通气窗，所述若干第一通气窗按五行四列排列，行与行之间距离相等，列与列之间距离相等。所述第一侧板、第二侧板、第三侧板以及第四侧板垂直设置于底板之上，第一侧板和第三侧板平行设置，第二侧板和第四侧板平行设置且结构相同，第一侧板和第二侧板垂直设置，第一侧板包括框架以及柜门，所述框架左右各设有一个圆弧形凸起和圆弧形凹槽，所述柜门上设有把手以及若干第二通气窗，所述若干第二通气窗按五行五列排列本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电能质量的控制系统，其特征在于，包括能源路由器、太阳能光伏电站、中央控制系统、集装箱式电池储能站、大电网；中央控制系统包括人机交互界面、内部集成算法控制模块、通信控制模块、驱动控制模块；能源路由器包括固态开关、双向换流器、直流母线、AC/DC端口；太阳能光伏电站采用分布式结构，包括多个屋顶太阳能光伏系统；集装箱式电池储能站包括蓄电池、电池管理系统、充电系统，电池管理系统包括电池堆管理器、电池组管理器、数据采集模块、电池模块控制器集装箱式电池储能站与太阳能光伏电站均通过AC/DC端口接入直流母线；大电网接入能源路由器，负载通过交流母线与能源路由器连接，集装箱式电池储能站、太阳能光伏电站、能源路由器均与中央控制系统相连进行信息交互。

【技术特征摘要】
1.一种电能质量的控制系统，其特征在于，包括能源路由器、太阳能光伏电站、中央控制系统、集装箱式电池储能站、大电网；中央控制系统包括人机交互界面、内部集成算法控制模块、通信控制模块、驱动控制模块；能源路由器包括固态开关、双向换流器、直流母线、AC/DC端口；太阳能光伏电站采用分布式结构，包括多个屋顶太阳能光伏系统；集装箱式电池储能站包括蓄电池、电池管理系统、充电系统，电池管理系统包括电池堆管理器、电池组管理器、数据采集模块、电池模块控制器集装箱式电池储能站与太阳能光伏电站均通过AC/DC端口接入直流母线；大电网接入能源路由器，负载通过交流母线与能源路由器连接，集装箱式电池储能站、太阳能光伏电站、能源路由器均与中央控制系统相连进行信息交互。2.如权利要求1所述的一种电能质量的控制系统，其特征在于，电池管理系统采用分层结构，电池堆管理器位于最上层，电池组管理器位于中间层，电池组管理器的数量G≥1，且为自然数，一个电池组管理器下设有电池模块控制器，电池模块控制器的数量C≥1，且为自然数；每个电池模块控制器下设有一个蓄电池，蓄电池与电池模块之间设有一个数据采集模块，每个蓄电池与充电系统均通过充电电路电连接，每条充电电路上均设有一个继电器；温度报警装置、温度控制信号灯、漏电报警装置与中央控制系统之间电连接；数据采集模块能采集包括蓄电池电压、电流、温度数据；电池模块控制器监视蓄电池的电压、温度、电流、漏电流，将相应信息通过电池组管理器传递给电池堆管理器，电池模块控制器通过电池堆管理器与中央控制系统进行信息交互。3.如权利要求1所述的一种电能质量的控制系统，其特征在于，所述蓄电池，包括电池槽、盖板、电极、板栅、可拆卸散热装置；电池槽包括侧板、封板，底板，电池槽为中空壳体，两个侧板位于底板的左右两侧，封板位于底板的前后两侧，侧板上设有多个冷却槽，相邻两个冷却槽之间的距离相等，冷却槽截面呈“凸”形，冷却槽包括第一凹槽、第二凹槽，第一凹槽、第二凹槽截面均为长方形，第二凹槽截面尺寸小于第一凹槽截面尺寸，第一凹槽内部沿着纵向方向设有两个第三凹槽，两个第三凹槽关于第二凹槽对称；封板上设有两个散热柱，散热柱为长方体，散热柱与盖板相平行的两个平面上分别设有一个第一凸台，两个第一凸台关于散热柱对称；散热柱与侧板相平行的两个平面上分别设有一个第一凸台，两个第一凸台关于散热柱对称；可拆卸散热装置包括散热片、冷却片、冷却装置；散热片包括散热主体、安装台，散热板呈“凸”形，散热主体包括第一散热板、第二散热板，第一散热板、第二散热板截面均为长方形，第二散热板截面尺寸小于第一散热板，第二散热板上设有两个安装台，两个安装台关于第二散热板对称；冷却片为长方体，冷却片内充满冷却液；冷却装置包括冷却壳体、冷却柱、隔离柱，冷却壳体包括槽体、安装板，槽体为长方形空腔，安装板与槽体密封连接成一体结构，安装板上设有两个方形槽，两个方形槽与盖板平行的平面上均设有一个卡槽；槽体与安装板相对的平面上设有安装区、隔离区，安装区的中心与平面几何中心重合，安装区为长方形，隔离区位于安装区外；安装区上设有多个冷却孔，冷却孔在安装区均匀分布成五行三列，相邻两行冷却孔之间的距离相等，相邻两列冷却孔之间的距离相等，每个冷却孔上均设有一个冷却柱；冷却柱为圆柱体，冷却柱一端封堵，另一端不封堵，不封堵端通过冷却孔与冷却壳体相连，连接处密封，隔离柱为两端封堵的空腔长方体结构，隔离柱位于隔离区的四个角上，隔离柱的高度为H1，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宇清，何洁，朱俊峰，蔡文超，钱明君，
申请(专利权)人：江苏安赫电气有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32