一种配电网多级响应储能系统技术方案

本发明专利技术涉及配电网削峰填谷技术领域，具体涉及一种配电网多级响应储能系统，包括若干个用户侧储能设备、配网储能箱、配网监测设备和控制中心，若干个用户侧储能设备部署在用户入户线处，用户侧储能设备与入户线连接，配网储能箱安装在变压器附近，配网储能箱与变压器出线连接，配网监测设备与配网中的配电母线连接，监测配电母线的电压和频率，若干个用户侧储能设备、配网储能箱以及配网监测设备均与控制中心连接。本发明专利技术的实质性效果是：用户侧储能设备提供快速响应的负荷调节，为单户用户提供负荷调节非常方便有效，配电网储能箱能够提供几小时的用电容量，能够提供较大幅度的负荷调节作用，实现削峰填谷，使配电网的运行更加平稳。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网多级响应储能系统
本专利技术涉及配电网削峰填谷
，具体涉及一种配电网多级响应储能系统。
技术介绍
当前电网中的能源供给、消费、技术、体制发生深刻变化，多类因素相互叠加，复杂背景下配电网出现了新的问题。目前配电网仍属于源随荷动的半刚性电网。配电网预留较多的冗余度，占用了过多的电力资源。电网设备限额裕度无法释放制约效率提升；设备运行标准缺乏变化环境下的有效评估，亟需从提冗余保安全转变为降冗余促安全。随着新能源的发展，能源双控形势下拥有调节能力的化石能源发展受限、占比降低，急剧挤占自主调节能力。传统模式下，安全与效率存在天然矛盾，效率优化伴随安全裕度下降，安全稳定水平上升拉低运行效能。电网运行受源、网、荷、储四侧挤压，电网腾挪与调节的空间急剧缩小，亟需转变电网发展方式，从少量集中调节转变为海量分散响应，极大调动可调节的灵活性资源，构建有弹性的电网，实现安全与效率的双提升。而部署在配电网中的各类储能设备，能够有效提高电网源网荷储的互动水平，保障配电网的安全运行并提高配电网的运行效率。中国专利CN111193281A，公开日2020年5月22日，一种用户侧分布式储能系统，包括控制柜，控制柜包括柜体，柜体前端面铰接有柜门，柜体一侧开有散热槽，散热槽内侧安装过滤网，柜体一侧上端部开有市电输入端，柜体内腔底部安装有控制模块，柜体内腔从上往下安装多块电气放置板，电气放置板上放置有隔离变压器、PCS逆变器、接触继电器、电池组。虽然其技术方案能够选择在不同的时间段进行充放电，有效的缓解高峰期用电负荷，但其缺乏配电网内的统一调度，无法有效发挥储能装置的调节作用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：目前缺乏用户侧互动调度的技术问题。提出来一种配电网多级响应储能系统。本系统具有多种储能装置，提供不同响应速度的负荷调节。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案为：一种配电网多级响应储能系统，包括若干个用户侧储能设备、配电网储能箱、配电网监测设备和控制中心，若干个所述用户侧储能设备部署在用户入户线处，所述用户侧储能设备与入户线连接，配电网储能箱安装在变压器附近，所述配电网储能箱与变压器出线连接，所述配电网监测设备与配电网中的配电母线连接，监测配电母线的电压和频率，若干个所述用户侧储能设备、配电网储能箱以及配电网监测设备均与控制中心连接。用户侧储能设备提供快速响应的负荷调节，距离用户最近，为单户用户提供负荷调节非常方便有效，但用户侧储能设备能够提供的容量有限，配电网储能箱能够提供几小时的用电容量，虽然响应速度不及用户侧储能设备，但能够提供较大幅度的负荷调节作用，实现削峰填谷，使配电网的运行更加平稳。作为优选，所述配电网储能箱包括箱体、接线盒、逆变器、充电器、通信模块、控制器、电压计、若干个可控开关和若干个电池组，所述接线盒安装在箱体上，所述逆变器、充电器、通信模块以及控制器均安装在箱体内，所述逆变器以及充电器均通过接线盒与变压器出线连接，所述逆变器以及充电器的输出端均与电池组连接，所述逆变器以及充电器与电池组的连接均串联可控开关，所述电压计检测电池组电压，所述可控开关、通信模块以及电压计均与控制器连接，所述通信模块与控制中心通信连接。逆变器能够将电池组内的电能转换为交流电为配电网供电，充电器能够使用配电网母线上的电能为电池充电，通过电压计能够监测电池的剩余电量状态，通过控制器以及控制中心实现充电和放电的控制，实施削峰填谷任务，为电网平稳运行带来益处。作为优选，所述配电网储能箱还包括温度调控装置，所述温度调控装置包括温度传感器、加热模块、半导体制冷模块和风扇，所述箱体上开设有通风口，所述风扇安装在所述通风口处，所述温度传感器、加热模块以及半导体制冷模块均安装在箱体内，所述温度传感器检测箱体内空气温度，所述温度传感器、加热模块以及半导体制冷模块均与控制器连接。所述温度调控装置能够调控箱体内的温度，确保电池组正常工作。作为优选，所述电池组设有三组，所述逆变器包括三个逆变模块，所述充电器包括三个充电模块，逆变模块以及充电模块均与控制器连接，每组电池组分别与一个逆变模块和一个充电模块连接，三个逆变模块以及充电模块分别与变压器的三个相线连接。每组对应一个相线，可以对不同的相线采用不同的功率进行充电或放电，能够起到相见平衡的作用。作为优选，所述用户侧储能设备包括壳体、控制单元、充电单元、逆变单元、通信单元、电压检测单元、两个电子开关和电池，所述控制单元、充电单元、逆变单元、通信单元以及电池均安装在壳体内，所述充电单元以及逆变单元分别通过电子开关与入户火线连接，所述充电单元以及逆变单元均与电池正极连接，所述电池负极与入户零线连接，所述电压检测单元检测电池两端电压，所述充电单元、逆变单元、通信单元、电压检测单元以及电子开关均与控制单元连接，所述通信单元与控制中心通信连接。逆变单元能够将电池内的电能转换为交流电为用户供电，充电单元能够为电池充电，实现快速对用户的负荷进行微调的作用，虽然每个用户侧储能设备的容量有限，但配电网中所有的用户侧储能设备能够提供可观的调节容量，有助于配电网的稳定运行。作为优选，所述用户侧储能设备还包括被动灭火器，所述被动灭火器安装在壳体内，所述被动灭火器包括高压气罐和触发塞，所述高压气罐内充有高压灭火气体，所述触发塞安装在高压气罐的出口处。当温度较高，触发塞开启，释放高压灭火气体，降低用户侧储能设备内的温度或扑灭用户侧储能设备内的火情，当触发塞开启后，用户应当更换被动灭火器或更换整个用户侧储能设备。作为优选，所述触发塞包括滑舌、两个接触头和石蜡，所述高压气罐的罐嘴封闭，罐嘴封闭端开有若干个小孔，所述罐嘴侧面开有喷气口，所述滑舌放置在罐嘴内，所述罐嘴内壁覆有绝缘层，所述滑舌与罐嘴滑动连接，所述石蜡放置在滑舌和罐嘴封闭端之间，两个所述接触头镶嵌在罐嘴上，所述接触头与滑舌抵接，所述滑舌为电的导体，两个所述接触头串联接入电池和充电单元之间。当温度升高时，石蜡软化，高压灭火气体推动滑舌将石蜡从小孔内挤出，而后漏出喷气口并同时使得接触头和滑舌脱离接触，不仅能够释放高压灭火气体，同时切断了电池与外接的连接，确保用户侧储能设备的安全。本专利技术的实质性效果是：用户侧储能设备提供快速响应的负荷调节，为单户用户提供负荷调节非常方便有效，配电网储能箱能够提供几小时的用电容量，能够提供较大幅度的负荷调节作用，实现削峰填谷，使配电网的运行更加平稳。附图说明图1为实施例一配电网多级响应储能系统连接示意图。图2为实施例一配电网多级响应储能系统结构示意图。图3为实施例一配网储能箱结构示意图。图4为实施例一用户侧储能设备结构示意图。图5为实施例一被动灭火器结构示意图。其中：100、变压器，200、用户侧储能设备，201、控制单元，202、充电单元，203、电池，204、壳体，205、逆变单元，206、被动灭火器，2061、高压灭火气体，2062、滑舌，2063、喷气口，2064、罩网，2065、罐嘴，2066、小孔，2067、接触头，300、配电网储能箱，3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网多级响应储能系统，其特征在于，/n包括若干个用户侧储能设备、配网储能箱、配网监测设备和控制中心，若干个所述用户侧储能设备部署在用户入户线处，所述用户侧储能设备与入户线连接，配网储能箱安装在变压器附近，所述配网储能箱与变压器出线连接，所述配网监测设备与配网中的配电母线连接，监测配电母线的电压和频率，若干个所述用户侧储能设备、配网储能箱以及配网监测设备均与控制中心连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种配电网多级响应储能系统，其特征在于，
包括若干个用户侧储能设备、配网储能箱、配网监测设备和控制中心，若干个所述用户侧储能设备部署在用户入户线处，所述用户侧储能设备与入户线连接，配网储能箱安装在变压器附近，所述配网储能箱与变压器出线连接，所述配网监测设备与配网中的配电母线连接，监测配电母线的电压和频率，若干个所述用户侧储能设备、配网储能箱以及配网监测设备均与控制中心连接。


2.根据权利要求1所述的一种配电网多级响应储能系统，其特征在于，
所述配网储能箱包括箱体、接线盒、逆变器、充电器、通信模块、控制器、电压计、若干个可控开关和若干个电池组，所述接线盒安装在箱体上，所述逆变器、充电器、通信模块以及控制器均安装在箱体内，所述逆变器以及充电器均通过接线盒与变压器出线连接，所述逆变器以及充电器的输出端均与电池组连接，所述逆变器以及充电器与电池组的连接均串联可控开关，所述电压计检测电池组电压，所述可控开关、通信模块以及电压计均与控制器连接，所述通信模块与控制中心通信连接。


3.根据权利要求2所述的一种配电网多级响应储能系统，其特征在于，
所述配网储能箱还包括温度调控装置，所述温度调控装置包括温度传感器、加热模块、半导体制冷模块和风扇，所述箱体上开设有通风口，所述风扇安装在所述通风口处，所述温度传感器、加热模块以及半导体制冷模块均安装在箱体内，所述温度传感器检测箱体内空气温度，所述温度传感器、加热模块以及半导体制冷模块均与控制器连接。


4.根据权利要求2或3所述的一种配电网多级响应储能系统，其特征在于，
所述电池组设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：段军，梁樑，陈鼎，钱伟杰，李志，胡景博，唐锦江，叶承晋，丁一，方攸同，朱伟，刘龙米，陈冰晶，吴炳照，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司，浙江华电器材检测研究院有限公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33