光伏电站与光储充微电网共置储能耦合联动系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及电网的技术领域，特别是涉及光伏电站与光储充微电网共置储能耦合联动系统和方法，其通过光储充虚拟一体化耦合，将光伏电站的储能运作，改由分布式光储充微电网实施储能运作，提升储能装置利用效率，实现充换电错峰时移用能，促进绿色能源消纳和高效利用；智能化管理系统，实现跨空间虚拟一体化信息感知与系统耦合联动，将分散布局的光储充微电网共置储能结构融入电网体系之中；共置储能耦合结构，实现发电侧与负荷侧共置储能装置的耦合联动运行控制及能量管理；光储充一体化微电网结构，实现光储充一体化微电网的平滑运行控制和能量管理及上网的融合匹配运行；安全保护系统对共置储能耦合结构和光储充一体化微电网结构进行保护

【技术实现步骤摘要】
光伏电站与光储充微电网共置储能耦合联动系统和方法


[0001]本专利技术涉及电网的
，特别是涉及光伏电站与光储充微电网共置储能耦合联动系统和方法
。

技术介绍

[0002]目前，随着国家“双碳”目标的推进，光伏发电发展迅速，并逐渐成为可再生能源的发展主力
。
但是，伴随光伏发电对电网渗透率的不断提升，绿电消纳和电网运行调度问题日益突出
。
同时，随着新能源汽车的快速发展与保有量的激增，汽车充电对电网的运行冲击也将逐渐显现
。
为此，针对上述问题，提出的集中式光伏电站与分布式光储充一体化微电网
(
以下简称：光储充微电网
)
共置储能耦合技术，将为绿电消纳和缓解汽车充电对电网的运行冲击提供一种全新的解决方案
。
[0003]由于光伏发电具有间歇性
、
随机性和波动性的特点，随着光伏发电的快速发展和对电网渗透率的不断提升，绿电消纳和电网运行调度问题日益突出
。
通过对集中式光伏电站实行强制配置储能措施，一定程度的缓解了绿电消纳和电网运行调度问题，但是却大幅推高了集中式光伏电站的投资成本，对光伏发展产生负面影响
。
同时，现有的光储充一体化充换电站模式，因光伏发电装机受场景空间限制，一般规模较小，大多流于形式，根本无法真正满足新能源汽车的充电需求
。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种利用新一代信息技术，将物联网技术与智慧电网相融合，按照光伏发电储能配置规范，通过制定共置储能配置规则，将集中式光伏电站规定配置的储能装置，按照不同的配置结构，分散配置到各个分布式光储充
(
负荷终端
)
微电网，从而实现集中式光伏电站与分布式光储充微电网跨空间虚拟一体化耦合构建
。
将原本按照电网的运行调度由集中式光伏电站按规定时段实施的储能运作，通过光储充虚拟一体化耦合，转变成由分布式光储充微电网实施的储能运作，从而达到提升储能装置利用效率，实现汽车充换电错峰时移用能，促进绿色能源消纳和高效利用的光伏电站与光储充微电网共置储能耦合联动系统和方法
。
[0005]本专利技术的光伏电站与光储充微电网共置储能耦合联动系统和方法，本技术所述依托电网构建集中式光伏电站与分布式光储充微电网共置储能耦合结构，形成储能配置跨空间共置共用共控结构体系和耦合联动机制
。
总体技术架构主要由智能化管理系统
、
共置储能耦合结构和光储充一体化微电网结构等构成；
。
[0006]优选的，所述智能化管理系统，主要包括：集中式光伏电站
(
发电侧
)
智能调度测控系统
、
电网侧
(
共置储能调度
)
智能调度中央控制系统和光储充微电网
(
负荷侧
)
智能调度控制管理系统；利用物联网技术和互联网云平台，以电网系统为依托，能够构建集中式光伏电站与分布式光储充微电网系统的智能通信与信息交互，实现跨空间虚拟一体化场景信息感知与系统耦合联动，将分散布局的光储充微电网共置储能结构融入电网体系之中并有助于
安全平稳运行
。
[0007]优选的，集中式光伏电站智能调度测控系统，主要包括：微控制器
(MCU)、
逻辑控制器
(PLC)、
传感器
(SEN)、IEC61850
标准
、CAN
协议
、NB
通信模块和通信端口以及控制软件等
。
通过
NB
通信实时与负荷侧进行共置储能装置运行状态的信息交互，经
MCU、PLC
的分析处理，实时相应调整上网电量
。
由此实现对负荷侧共置储能装置耦合联动的运行测控
。
[0008]优选的，所述电网侧智能调度中央控制系统，主要包括：系统控制器
(PCU)、
逻辑控制器
(PLC)、IEC61850
标准
、CAN
协议
、NB
通信模块和通信端口以及系统控制软件等
。
通过
NB
通信实时与发电侧和负荷侧进行共置储能装置耦合联动运行状态的信息交互，经
PCU、PLC
的分析处理，实时调度协调发电侧的发电上网与负荷侧的储能运行
。
实现对发电侧发电上网与负荷侧共置储能装置耦合联动的运行测控与运行调度
。
[0009]优选的，所述光储充微电网智能调度控制管理系统
。
主要包括：微控制器
(MCU)、
逻辑控制器
(PLC)、
电池组保护装置
(BMS)、
能量管理器
(EMS)、
射频识别器
(RFID)、
传感器
(SEN)、
数据采集器
(DAE)、IEC61850
标准
、CAN
协议和
NB
通信模块以及控制软件等
。
通过
NB
通信实时与发电侧发电上网和电网侧储能调度进行信息交互，经
MCU、PLC
的分析处理，实时调控
BATT
的储
、
放状态并融合光储充微电网运行；实现与发电侧和电网侧的信息交互，实时反馈共置储能装置耦合联动运行状态信息；实现对共置储能装置储
、
放电运行控制及能量管理；实现对光储充微电网储能
、
充用
、
接入及上网的运行控制及能量管理；实现对共置储能装置
、
光储充微电网及关联电网的安全运行测控管理
。
[0010]优选的，共置储能耦合结构，主要包括：共置储能元件结构和共置储能配置结构
。
[0011]优选的，所述共置储能元件结构，主要包括：储能电池组装置
(BATT)、
储能电池组保护装置
(BMS)、
储能变流器
(PCS)、
控制器
(CON)、
能量管理器
(EMS)、
输入接口和输出接口等
。
按照耦合联动运行机制，由智能调度控制管理系统控制
CON
发出“储能”执行“开始”或“停止”指令信号，控制
PCS
和
BATT“开始”或“停止”储能执行；同理，由智能调度控制管理系统控制
CON
发出“充用”或“上网”执行“开始”或“停止”指令信号，则由交
、
直流输出接口分别向微电网用电器或电网“开始”或“停止”输送交
、
直流电源
。
由此实现发电侧与负荷侧共置储能装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
光伏电站与光储充微电网共置储能耦合联动系统和方法，其特征在于，包括智能化管理系统
、
共置储能耦合结构
、
光储充一体化微电网结构和安全保护系统；所述智能化管理系统，能够构建集中式光伏电站与分布式光储充微电网系统的智能通信与信息交互，实现跨空间虚拟一体化场景信息感知与系统耦合联动，将分散布局的光储充微电网共置储能结构融入电网体系之中；所述共置储能耦合结构，实现发电侧与负荷侧共置储能装置的耦合联动运行控制及能量管理；所述光储充一体化微电网结构，实现光储充一体化微电网的储能
、
充用
、
接入
、
上网的平滑运行控制和能量管理及上网的融合匹配运行；所述安全保护系统对共置储能耦合结构和光储充一体化微电网结构进行保护
。2.
如权利要求1所述的光伏电站与光储充微电网共置储能耦合联动系统和方法，其特征在于，智能化管理系统包括：集中式光伏电站智能调度测控系统
、
电网智能调度中央控制系统和光储充微电网智能调度控制管理系统；所述集中式光伏电站智能调度测控系统，包括：微控制器
MCU、
逻辑控制器
、
传感器
、IEC61850
标准
、CAN
协议
、NB
通信模块和通信端口以及系统控制软件；所述电网智能调度中央控制系统，包括：系统控制器
、
逻辑控制器
、IEC61850
标准
、CAN
协议
、NB
通信模块和通信端口以及系统控制软件；所述光储充微电网智能调度控制管理系统，包括：微控制器
、
逻辑控制器
、
电池组保护装置
、
能量管理器
、
射频识别器
、
传感器
、
数据采集器
、IEC61850
标准
、CAN
协议和
NB
通信模块以及控制软件
。3.
如权利要求1所述的光伏电站与光储充微电网共置储能耦合联动系统和方法，其特征在于，共置储能耦合结构，包括：共置储能元件结构和共置储能配置结构
。4.
如权利要求3所述的光伏电站与光储充微电网共置储能耦合联动系统和方法，其特征在于，所述共置储能元件结构，包括：储能电池组装置
、
储能电池组保护装置
、
储能变流器
、
控制器
、
能量管理器
、
输入接口和输出接口，按照耦合联动运行机制，由智能调度控制管理系统控制
CON
发出“储能”执行“开始”或“停止”指令信号，控制
PCS
和
BATT“开始”或“停止”储能执行；由智能调度控制管理系统控制
CON
发出“充用”或“上网”执行“开始”或“停止”指令信号，则由交
、
直流输出接口分别向微电网用电器或电网“开始”或“停止”输送交
、
直流电源
。5.
如权利要求3所述的光伏电站与光储充微电网共置储能耦合联动系统和方法，其特征在于，所述共置储能配置结构，包括
:
点对应共置储能配置结构
、
局域网对应共置储能配置结构
、
区域网对应共置储能配置结构和跨区域网对应共置储能配置结构
。6.
如权利要求5所述的光伏电站与光储充微电网共置储能耦合联动系统和方法，其特征在于，所述点对应共置储能配置结构是由一个或多个集中式光伏电站对应一个或多个光储充微电网共置储能装置的耦合联动运行的结构形式；所述局域网对应共置储能配置结构是由设定区域的局域网内集中式光伏电站与光储充微电网共置储能装置的耦合联动运行的结构形式；所述区域网对应共置储能配置结构是由区域网内经综合平衡配置的发电侧与负荷侧共置储能装置的耦合联动运行的结构形式；
所述跨区域网对应共置储...

【专利技术属性】
技术研发人员：周勇，梁荣进，张加胜，王善美，郭栋，王培培，
申请(专利权)人：山东智捷充科技有限公司，
类型：发明
国别省市：