一种电池储能电站的即插即用物理接口设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电池储能电站的即插即用物理接口设备，包括直流侧单元和交流侧单元，直流侧单元通过IGBT模块连接交流侧单元，直流侧单元包括均连接在直流侧母线上的直流侧电源、直流熔断器、直流EMI滤波器、直流接触器和直流母线电容，交流侧单元包括均连接在交流侧母线上的交流防雷器、交流接触器、交流EMI滤波器、交流断路器和LC滤波电抗器，交流断路器还连接有接口组件；交流防雷器和LC滤波电抗器均通过交流熔断器连接交流侧母线；交流断路器和接口组件的连接线路中还设有一个交流断路器。与现有技术相比，本实用新型专利技术整体上具有安全可靠、能保证接入设备运行稳定等优点。能保证接入设备运行稳定等优点。能保证接入设备运行稳定等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种电池储能电站的即插即用物理接口设备


[0001]本技术涉及储能电站领域，尤其是涉及一种电池储能电站的即插即用物理接口设备。

技术介绍

[0002]储能是未来电力行业发展的必然选择，由于可再生能源规模化消纳、电力调峰调频、分布式能源友好接入、用户侧需求响应、电动汽车与电网友好互动等方面的需求，储能在未来电力系统中将是不可或缺的角色。在储能大规模化应用的背景下，储能系统并网对配电网的一次网架结构、自动化控制和管理水平带来了重大挑战。储能系统离网
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孤岛运行
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并网
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并网运行状态切换，并网运行时配网网架的重构、不同消纳模式的切换，离网孤岛运行时一次网络结构变化等，这些导致了配电网运行的多态性，如何实现电池储能系统(Battery Energy Storage System,BESS)或者其他可控资源的灵活有效的控制，实现配电网不同运行状态的平滑切换和稳定运行，是储能系统并网协调控制技术的难点之一。
[0003]即插即用储能电站是指实现了BMS、PCS、电池系统及EMS之间在信息流和能量流层面的高度模块化、标准化，具备适用于电网复杂工况下的可控、可观、互动及多工况自主转换的智能化储能系统。即插即用突出的是电池储能系统的即时可用性，而支撑这一可用性的，就是储能的模块化、标准化设计与制造。电池储能系统的模块化、标准化设计，有助于简化电池储能系统的设计、使电池储能系统便于调试和维护，方便系统的快速搭建以及快速投切运行，且极大的提升了电池储能系统的灵活性，使电池储能系统的即插即用真正的成为可能。
[0004]各类型储能装置与电网连接所需的功率接口设备最终可归为两类：直流侧和交流侧物理接口技术，主要通过DC/DC及DC/AC电力电子接口技术实现，而在物理接口的接入设备中，如何实现对接入设备的电流保护以及干扰防护，是构建即插即用储能电站中硬件方面迫待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实现对接入设备的电流保护以及干扰防护的电池储能电站的即插即用物理接口设备。
[0006]本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]一种电池储能电站的即插即用物理接口设备，包括直流侧单元和交流侧单元，所述直流侧单元通过IGBT模块连接所述交流侧单元，所述直流侧单元包括均连接在直流侧母线上的直流侧电源、直流熔断器、直流EMI滤波器、直流接触器和直流母线电容，所述交流侧单元包括均连接在交流侧母线上的交流防雷器、交流接触器、交流EMI滤波器、交流断路器和LC滤波电抗器，所述交流断路器还连接有接口组件。
[0008]进一步地，所述交流防雷器和LC滤波电抗器均通过交流熔断器连接所述交流侧母线。
[0009]进一步地，所述交流断路器和接口组件的连接线路中还设有一个交流断路器。
[0010]进一步地，所述即插即用物理接口设备用于50kVA容量的电池储能电站。
[0011]进一步地，所述交流断路器的型号为T2N160TMDR125FF3P、级数为3级、安装方式为固定式；
[0012]所述直流断路器的型号为T4N250TMA R250FF4P、4级串联使用、安装方式为固定式；
[0013]所述交流接触器的型号为A95
‑
30
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11；
[0014]所述直流接触器的型号为泰克的EV200HAA；
[0015]所述直流EMI滤波器的直流侧电压不高于800V、直流输入电流在66
‑
195A范围以内；
[0016]所述交流EMI滤波器的电流等级大于104A、工作频率在45
‑
55Hz范围以内；
[0017]所述直流熔断器的型号为BUSSMANN的170M3445；
[0018]所述交流熔断器的型号为BUSSMANN的170M3464，配合170H0069微动开关。
[0019]进一步地，所述交流防雷器的型号为VAL
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MS
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320/3
‑
FM；
[0020]所述直流母线电容的膜电容值为3.46mF；
[0021]所述LC滤波电抗器的型号为上海意兰可PCL
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0100
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EISH
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XXX；
[0022]所述IGBT模块的型号为北京晶川的FF450R12ME4与2SP0115T2A0
‑
12。
[0023]进一步地，所述即插即用物理接口设备用于100kVA容量的电池储能电站。
[0024]进一步地，所述交流断路器和直流断路器均为非选择型断路器；
[0025]所述交流接触器的型号为AC
‑
1，所述交流接触器的主触头的额定电流大于 159A；
[0026]所述直流接触器的主触头额定电流大于210A；
[0027]所述直流侧单元电压不超过730V、直流最大输入电流为210A；
[0028]所述交流EMI滤波器的电流等级大于418A、交流EMI滤波器的电流大于159A、工作频率在45
‑
55Hz范围以内；
[0029]所述直流侧母线的正负极均设有一个直流熔断器，所述直流熔断器的额定电流为200A；
[0030]所述交流熔断器的额定电流为200A；
[0031]所述直流母线电容的膜电容值为3.79mF，所述直流母线电容包括相互并联的多个膜电容；一个直流母线电容中，所述膜电容的数量大于9个；
[0032]所述IGBT模块的额定电压在1125
‑
1500V范围以内、额定电流在550
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650A范围以内。
[0033]进一步地，所述直流侧电源、直流熔断器、直流EMI滤波器和直流接触器依次连接，所述交流防雷器、交流接触器、交流EMI滤波器、交流断路器和LC滤波电抗器依次连接。
[0034]进一步地，所述即插即用物理接口设备还包括主控板，该主控板分别连接所述直流EMI滤波器、直流接触器、交流接触器和交流EMI滤波器。
[0035]与现有技术相比，本技术具有以下优点：
[0036]本技术实现了对50kVA、100kVA容量大小的电池储能电站即插即用物理接口设备关键选型，设置了直流断路器和交流断路器，具有短路保护和过载保护的功能；设置了直流EMI滤波器和交流EMI滤波器，能减少电路中因PWM整流电流而产生的高频信号；设置了
直流熔断器和交流熔断器，保证电路的安全；设置了交流防雷器，实现对两相电源回路进行有效的电涌保护；整体上具有安全可靠、能保证接入设备运行稳定等优点。
附图说明
[0037]图1为本技术实施例中提供的一种电池储能电站的即插即用物理接口设备的整体结构示意图；
[0038]图2为本技术实施例中提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池储能电站的即插即用物理接口设备，其特征在于，包括直流侧单元和交流侧单元，所述直流侧单元通过IGBT模块(12)连接所述交流侧单元，所述直流侧单元包括均连接在直流侧母线上的直流侧电源、直流熔断器(7)、直流EMI滤波器(5)、直流接触器(4)和直流母线电容(10)，所述交流侧单元包括均连接在交流侧母线上的交流防雷器(9)、交流接触器(3)、交流EMI滤波器(6)、交流断路器(1)和LC滤波电抗器(11)，所述交流断路器(1)还连接有接口组件。2.根据权利要求1所述的一种电池储能电站的即插即用物理接口设备，其特征在于，所述交流防雷器(9)和LC滤波电抗器(11)均通过交流熔断器(8)连接所述交流侧母线。3.根据权利要求1所述的一种电池储能电站的即插即用物理接口设备，其特征在于，所述交流断路器(1)和接口组件的连接线路中还设有一个交流断路器(1)。4.根据权利要求3所述的一种电池储能电站的即插即用物理接口设备，其特征在于，所述即插即用物理接口设备用于50kVA容量的电池储能电站。5.根据权利要求4所述的一种电池储能电站的即插即用物理接口设备，其特征在于，所述交流断路器(1)的型号为T2N160TMDR125FF3P、级数为3级、安装方式为固定式；所述交流接触器(3)的型号为A95
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30
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11；所述直流接触器(4)的型号为泰克的EV200HAA；所述直流EMI滤波器(5)的直流侧电压不高于800V、直流输入电流在66
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195A范围以内；所述交流EMI滤波器(6)的电流等级大于104A、工作频率在45
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55Hz范围以内；所述直流熔断器(7)的型号为BUSSMANN的170M3445。6.根据权利要求5所述的一种电池储能电站的即插即用物理接口设备，其特征在于，所述交流防雷器(9)的型号为VAL
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MS
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320/3
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FM；所述直...

【专利技术属性】
技术研发人员：王皓靖，张宇，徐琴，时珊珊，方陈，刘舒，张开宇，魏新迟，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：新型
国别省市：