基于云储能终端的能源互联网系统设备技术方案

一种基于云储能终端的能源互联网系统设备。由一个控制中心和若干个云储能终端组成。控制中心含工业计算机，控制中心电参数采集模块、控制中心电力线载波通信模块分别与三相电力线连接，在三相电力线A相、B相和C相上分别连接若干云储能终端,通过电力线载波通讯方式分别与控制中心构成双向通信系统。云储能终端由终端电力线载波通信模块、终端电参数采集模块、充电控制系统、蓄电池、逆变系统、本地交流用电控制器和微处理器构成，充电控制系统起作用时为电网增加负载，逆变系统起作用时为电网增加电源。本新型解决了现有技术中缺少能源存储系统的现状，消除了传输损耗,分散了储能设施的投资和占地面积，减少了相关投资，应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一、
本技术属电力领域，涉及能源的存储，特别涉及云储能终端的能源互联网系统。二、
技术介绍
当今，全球气候问题威胁到人类的生存环境。现代化的生活方式和生产方式必须依赖能源,而能源的使用或生产过程都要排放二氧化碳,二氧化碳造成的温室效应,是造成全球气温上升的重要原因。全球能源的供给主要依赖电能，电能的生产大多依赖煤或油的燃烧，而燃烧过程将产生大量二氧化碳。为减少电能生产过程中产生的二氧化碳，全球大力推广清洁能源的生产方式，目前主要清洁能源的生产方式有风电、光伏发电、水电。这三种发电形式的发电量都与气候相关，具有间歇性。生产出来的电能,必须消纳或存储，与气候相关的清洁能源，能源产出有很大的波动性，要么产能过剩，没法消纳，要么产能不足，没法满足用电需求。要克服这种状态，需要使用能源存储系统。但在电厂大规模安装能源存储系统，存在成本高，占地面积多，能源利用效率不高等问题。电力能源的存储是提高电力使用效率，降低污染的非常重要的问题。中国专利(公开号:CN105048486A)《一种并联并网电池储能系统控制器及其控制方法》,公布了一种并联并网电池储能系统控制器及其控制方法，该方法能够在电网正常情况下实现和储能系统的能量交互，在电网异常情况下实现逆变输出。中国专利(公开号:CN201510567724)《模块化多电平电池储能系统的电池健康状态优化控制方法》,该方法在个别电池组性能下降时，能够通过控制MMC相应模块减少其放电倍率和放电深度加以保护；并且降低了模块化多电平电池储能系统的热管理的要求。上述专利公示了部分能源存储控制方法,但是没有将能源存储构建一个大的分布式系统参与电网的控制与调节，还本能适应当今能源发展的需要。三、
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中缺少能源存储系统的现状，将云储能终端作为用户端，采用分布式储能的方式构建一种能源互联网系统。该系统设备能够在用户端随意接入电网,并在控制中心的控制下,通过控制用户端的用电模式调节电网的电力电量平衡和三相平衡,使得产能不平衡的电能,在发电充分时能够消纳,在发电不足时可以由用户端补充电能,使电网具有更好的接纳绿色能源的能力,同时使得电网更加稳定。本技术的目的是这样达到的：系统基于若干个云储能终端构建由一个控制中心和若干个云储能终端组成能源互联网系统。控制中心由工业计算机、控制中心电参数采集模块、控制中心电力线载波通信模块构成。控制中心电参数采集模块、控制中心电力线载波通信模块通过电力线的连接线分别与三相电力线连接，在三相电力线A相、B相和C相上分别连接若干云储能终端,云储能终端通过电力线载波通讯方式分别单独与控制中心构成双向通信系统。连接在A相线上的云储能终端总共有a个，连接在B相线上的云储能终端总共有b-a个，连接在C相线上的云储能终端总共有c-b个，其中，c大于b，b大于a；云储能终端由终端电力线载波通信模块、终端电参数采集模块、充电控制系统、蓄电池、逆变系统、本地交流用电控制器和微处理器构成，充电控制系统起作用时为电网增加负载，逆变系统起作用时为电网增加电源。充电控制系统含可调输入电抗电路、充电控制模块、充电状态监测，可调输入电抗是在入户电力线的链接端子AVINA和AVINB上分别连接两组继电器与电感串联的组合LA、LB，其LA、LB中各个电感值相等，LA和LB的另一端分别连接端子LOP和端子LOL，在端子LOP、LOL之间设置继电器与电容串联组合LC，LC的一端连接到连接端子LOP，另一端连接到连接端子LOL，LC中的各个电容值相等。逆变系统由逆变电源、同步电路、输出电抗可调电路三个电路模块构成，输出电抗可调电路为：在逆变电源输出端AVV和AVU分别连接一个电感，一倍电容、二倍电容、四倍电容各自分别与一个继电器C串联构成3个串联电路，三个串联电路并联，分别连接在电感的另一端，电抗可调电路与入户电力线的连接端子P220V，L220V的前端分别串联有继电器和滤波线圈，滤波线圈接入入户电力线。控制中心电参数采集模块通信接口连接线连接控制中心电参数采集模块和工业控制计算机,提供二者之间的通信连接,通信接口为RS232；控制中心电力线载波通信通信接口连接线连接控制中心电力线载波通信模块，提供二者之间的通信连接,通信接口为RS232。对于云储能终端，终端电力线载波通信模块通过通信接口连接线连接到微处理器，通信接口为RS232。终端电参数采集模块的输入端分别连接入户电力线、充电控制系统电源输入线、逆变系统电源输出线，分别测量入户电力线、充电控制系统电源输入线、逆变系统电源输出线电参数，并通过终端电参数采集模块通信接口连接线与微处理器连接，通信接口为RS232。充电控制系统的输入通过充电控制系统电源输入线连接到入户电力线，输出连接蓄电池，通过充电控制系统控制线与微处理器连接，充电状态监测用于监测充电过程中的充电电压和充电电流，并根据充电电压和充电电流计算蓄电池充电状态。蓄电池与充电控制系统、逆变系统、本地直流输出连接，通过充电控制系统为蓄电池充电，蓄电池通过逆变系统为电网提供电源，蓄电池通过本地直流输出连接为本地提供直流电源。逆变系统的输入连接到蓄电池，输出通过逆变系统电源输出线连接到入户电力线，通过逆变系统控制线连接到微处理器。本地交流用电控制器的两个输入端分别连接充电控制系统电源输入线和逆变系统电源输出线，并通过本地交流用电控制器控制线连接到微处理器。可调输入电抗电路，在继电器与电感串联的组合LA中，继电器LA1、继电器LA2、继电器LA3的一端连接到AVINA端子，另一端分别与电感LA1、电感LA2、电感LA3串联，电感LA1、电感LA2、电感LA3的另一端连接到连接端子LOP，端子LOP与充电控制模块同名端子连接。继电器与电感串联的组合LB中，继电器LB1、继电器LB2、继电器LB3的一端连接到AVINB端子，另一端分别与电感LB1、电感LB2、电感LB3串联，电感LB1、电感LB2、电感LB3的另一端连接到连接端子LOL。在继电器与电容串联组合LC中，继电器LC1、继电器LC2、继电器LC3分别串联电容LC1、电容LC2、电容LC3，继电器LC1、继电器LC2、继电器LC3的一端连
接到LOL端子，另一端分别与电容LC1、电容LC2、电容LC3串联，电容LC1、电容LC2、电容LC3的另一端连接到连接端子LOP。电感LA1、电感LA2、电感LA3,电感LB1、电感LB2、电感LB3的电感值相等，设电感值为LLA，单位为亨利；电容LC1、电容LC2、电容LC3的电容值相等,设电容值为CLA，单位为法拉。电感值LLA根据外围电路需要由具体电路的计算和实验确定，并保证在接入电感LA1、电感LA2、电感LB1、电感LB2、电容LC1、电容LC2时在电网电源频率下输入电抗为纯电阻。同步电路从入户电力线中取出入户电力线的同步信号，将同步信号送给微处理器，微处理器产生与入户电力线同步的控制信号，控制逆变电源产生与入户电力线同频同相等电压的交流电；微处理器还控制输出电抗可调电路是否输出电源，并控制电抗可调电路输出电抗值；逆变电源将蓄电池的直流电转换成与入户电力线同频同相等电压交流电，将交流电送给输出电抗可调电路。与一倍电容串联的继电器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于云储能终端的能源互联网系统设备，其特征在于：系统基于若干个云储能终端构建由一个控制中心和若干个云储能终端组成能源互联系统；控制中心由工业计算机(1)、控制中心电参数采集模块(6)、控制中心电力线载波通信模块(7)构成，控制中心电参数采集模块、控制中心电力线载波通信模块通过电力线的连接线(4‑1～4‑3)分别与三相电力线连接，在三相电力线A相、B相和C相上分别连接若干云储能终端,云储能终端通过电力线载波通讯方式分别单独与控制中心构成双向通信系统；连接在A相线上的云储能终端总共有a个，连接在B相线上的云储能终端总共有b‑a个，连接在C相线上的云储能终端总共有c‑b个，其中，c大于b，b大于a；云储能终端由终端电力线载波通信模块(12)、终端电参数采集模块(14)、充电控制系统(16)、蓄电池(18)、逆变系统(19)、本地交流用电控制器(23)和微处理器(11)构成，充电控制系统起作用时为电网增加负载，逆变系统起作用时为电网增加电源；充电控制系统含可调输入电抗电路(40)、充电控制模块(41)、充电状态监测(50)，可调输入电抗是在入户电力线的链接端子AVINA和AVINB上分别连接两组继电器与电感串联的组合LA、LB，其LA、LB中各个电感值相等，LA和LB的另一端分别连接端子LOP和端子LOL，在端子LOP、LOL之间设置继电器与电容串联组合LC，LC的一端连接到连接端子LOP，另一端连接到连接端子LOL，LC中的各个电容值相等；逆变系统由逆变电源(28)、同步电路(30)、输出电抗可调电路(29)三个电路模块构成，输出电抗可调电路为：在逆变电源输出端AVV和AVU分别连接一个电感(31‑1、31‑2)，一倍电容(33)、二倍电容(34)、四倍电容(35)各自分别与一个继电器C(36‑1、36‑2、36‑3)串联构成3个串联电路，三个串联电路并联，分别连接在电感(31‑1、31‑2)的另一端，电抗可调电路与入户电力线的连接端子P220V，L220V的前端分别串联有继电器(37‑1、37‑2)和滤波线圈(38‑1、38‑2)，滤波线圈(38‑1、38‑2)接入入户电力线(25)。...

【技术特征摘要】
1.一种基于云储能终端的能源互联网系统设备，其特征在于：系统基于若干个云储能终端构建由一个控制中心和若干个云储能终端组成能源互联系统；控制中心由工业计算机(1)、控制中心电参数采集模块(6)、控制中心电力线载波通信模块(7)构成，控制中心电参数采集模块、控制中心电力线载波通信模块通过电力线的连接线(4-1～4-3)分别与三相电力线连接，在三相电力线A相、B相和C相上分别连接若干云储能终端,云储能终端通过电力线载波通讯方式分别单独与控制中心构成双向通信系统；连接在A相线上的云储能终端总共有a个，连接在B相线上的云储能终端总共有b-a个，连接在C相线上的云储能终端总共有c-b个，其中，c大于b，b大于a；云储能终端由终端电力线载波通信模块(12)、终端电参数采集模块(14)、充电控制系统(16)、蓄电池(18)、逆变系统(19)、本地交流用电控制器(23)和微处理器(11)构成，充电控制系统起作用时为电网增加负载，逆变系统起作用时为电网增加电源；充电控制系统含可调输入电抗电路(40)、充电控制模块(41)、充电状态监测(50)，可调输入电抗是在入户电力线的链接端子AVINA和AVINB上分别连接两组继电器与电感串联的组合LA、LB，其LA、LB中各个电感值相等，LA和LB的另一端分别连接端子LOP和端子LOL，在端子LOP、LOL之间设置继电器与电容串联组合LC，LC的一端连接到连接端子LOP，另一端连接到连接端子LOL，LC中的各个电容值相等；逆变系统由逆变电源(28)、同步电路(30)、输出电抗可调电路(29)三个电路模块构成，输出电抗可调电路为：在逆变电源输出端AVV和AVU分别连接一个电感(31-1、31-2)，一倍电容(33)、二倍电容(34)、四倍电容(35)各自分别与一个继电器C(36-1、36-2、36-3)串联构成3个串联电路，三个串联电路并联，分别连接在电感(31-1、31-2)的另一端，电抗可调电路与入户电力线的连接端子P220V，L220V的前端分别串联有继电器(37-1、37-2)和滤波线圈(38-1、38-2)，滤波线圈(38-1、38-2)接入入户电力线(25)。2.如权利要求1所述的基于云储能终端的能源互联网系统设备，其特征在于：控制中心电参数采集模块通信接口连接线(9)连接控制中心电参数采集模块(6)和工业控制计算机(8),提供二者之间的通信连接,通信接口为RS232；控制中心电力线载波通信通信接口连接线(10)连接控制中心电力线载波通信模块(7)，提供二者之间的通信连接,通信接口为RS232。3.如权利要求1所述的基于云储能终端的能源互联网系统设备，其特征在于：对于云储能终端，终端电力线载波通信模块(12)通过通信接口连接线(13)连接到微处理器(11)，通信接口为RS232；终端电参数采集模块(14)的输入端分别连接入户电力线(25)、充电控制系统电源输入线(26...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘天琪，莫思特，卜涛，胡晓通，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：新型
国别省市：四川;51