CN111600321A - 一种10kV中压直挂式储能电站*** - Google Patents

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范建华
徐鹏飞
李健勋
王庆园
李鸿儒
张建
李伟
吴雪梅
卢峰
林志超
程艳艳
叶齐
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Abstract

本发明公开了一种10kV中压直挂式储能电站***，属于储能电站设计领域。该***包括10KV储能电站前级和DC/DC双向储能变流器，10kV储能电站前级输入端直接连接10kV电网，DC/DC双向储能变流器连接储能电站前级输出端；10KV储能电站前级和DC/DC双向储能变流器两级变换。10kV中压直挂式储能电站***使用电力电子技术，10KV储能电站前级将10kV电网的交流电直接转换为750V直流电，再经过DC/DC双向储能变流器变换为超大型电池组所需的电压。具有谐波含量低、高低压故障隔离、易于维护、能量双向传送等优势。本发明提供750V直流接口，新能源及储能设备可直接接入，省去逆变级，提高效率并降低成本；具有多种通讯接口，可实现能量路由分配功能，实现柔性变配电、新能源柔性接入。

Description

一种10kV中压直挂式储能电站***
技术领域
本发明涉及储能电站设计领域，尤其涉及一种10kV中压直挂式储能电站***。
背景技术
传统的储能电站通常为以下结构：工频变压器将10kV交流变为380V交流，然后将380V交流转换为电池组所需的直流电压进行充电。当储能电站内需要新能源及储能设备接入时，均需要将新能源和储能设备提供的直流逆变为交流接入，致转换效率较低、待机及空载损耗大、谐波含量大、维护成本高等缺点。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种10kV中压直挂式储能电站***。
本发明提供如下技术方案：
一种10kV中压直挂式储能电站***，包括10KV储能电站前级和DC/DC双向储能变流器，该10kV储能电站前级输入端直接连接10kV电网，DC/DC双向储能变流器连接储能电站前级输出端；10KV储能电站前级和DC/DC双向储能变流器两级变换。
10kV中压直挂式储能电站***使用电力电子技术，10KV储能电站前级将10kV电网的交流电直接转换为750V直流电，再经过DC/DC双向储能变流器变换为超大型电池组所需的电压。
优选地，该***无工频变压器；被动器件颠覆为智能可控的主动器件，用于实现整机的自检测、自诊断、自保护和自恢复；采用级联H桥拓扑，用于解决单个电力电子器件(IGBT)耐压不足的问题。
优选地，该***的继电保护装置，采用两级防雷设计；功率模组N-2冗余设计，无缝切换冗余模式；关键器件在线绝缘监测；双隔离更安全，全***状态感知，由“定时维护”变为“状态维护”。
优选地，该***提供灵活的直流接口，用于储能、光伏、风电等新能源的接入，新能源就地消纳，提高新能源的利用效率；与储能电池、EMS***配合可方便地组建智能微网***，特定场合(如高速服务区等)灵活配置功能，提高储能电站利用率。
优选地，该***包括：智能调速风机***，智能调速，风机轮巡工作；功率模组单元，模组化设计，抽屉化安装，触指插拔；安全防护措施，防凝露、湿度控制；低损耗待机，待机时功率部分休眠，待机功耗＜500W。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：采用能量路由拓扑，减小整机体积、重量，实现整机的自检测、自诊断、自保护和自恢复等功能。安全可靠，全***状态感知，由“定时维护”变为“状态维护”。高效率，极大缩减运营者资金回收时间、提高投资回报率。可组建智能微网，可调可控，实现能量路由、有序充电，减小对电网的冲击。谐波含量低、高低压故障隔离、易于维护、能量双向传送。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为10kV中压直挂储能电站拓扑结构图；
图2为10kV中压直挂储能电站外观结构图；
图3为10kV中压直挂储能电站方案设计图。
具体实施方式
以下，结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的描述。
本发明提供了一种10kV中压直挂式储能电站***，可用于10kV中压直挂储能电站设计领域，具有谐波含量低、高低压故障隔离、易于维护、能量双向传送等优点。
本发明应用的10kV中压直挂储能电站拓扑结构图如图1所示，其外观结构图如图2所示，其方案设计图如图3所示，图3中所述方案包括：
一种10kV中压直挂式储能电站***，包括10KV储能电站前级和DC/DC双向储能变流器，该10kV储能电站前级输入端直接连接10kV电网，DC/DC双向储能变流器连接储能电站前级输出端；10KV储能电站前级和DC/DC双向储能变流器两级变换。
10kV中压直挂式储能电站***使用电力电子技术，10KV储能电站前级将10kV电网的交流电直接转换为750V直流电，再经过DC/DC双向储能变流器变换为超大型电池组所需的电压。
该***无工频变压器；被动器件颠覆为智能可控的主动器件，用于实现整机的自检测、自诊断、自保护和自恢复；采用级联H桥拓扑，用于解决单个电力电子器件(IGBT)耐压不足的问题。
该***的继电保护装置，采用两级防雷设计；功率模组N-2冗余设计，无缝切换冗余模式；关键器件在线绝缘监测；双隔离更安全，全***状态感知，由“定时维护”变为“状态维护”。
该***提供灵活的直流接口，用于储能、光伏、风电等新能源的接入，新能源就地消纳，提高新能源的利用效率；与储能电池、EMS***配合可方便地组建智能微网***，特定场合(如高速服务区等)灵活配置功能，提高储能电站利用率。
该***包括：智能调速风机***，智能调速，风机轮巡工作；功率模组单元，模组化设计，抽屉化安装，触指插拔；安全防护措施，防凝露、湿度控制；低损耗待机，待机时功率部分休眠，待机功耗＜500W。
以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于以上所描述的实施方式。本发明的基本思路在与上述基本方案，对本领域技术人员而言，根据本发明的指导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种10kV中压直挂式储能电站***，其特征在于，包括10KV储能电站前级和DC/DC双向储能变流器，该10kV储能电站前级输入端直接连接10kV电网，DC/DC双向储能变流器连接储能电站前级输出端；10KV储能电站前级和DC/DC双向储能变流器两级变换；
10kV中压直挂式储能电站***使用电力电子技术，10KV储能电站前级将10kV电网的交流电直接转换为750V直流电，再经过DC/DC双向储能变流器变换为超大型电池组所需的电压。
2.根据权利要求1所述的一种10kV中压直挂式储能电站***，其特征在于，所述10kV中压直挂式储能电站***无工频变压器；被动器件颠覆为智能可控的主动器件，用于实现整机的自检测、自诊断、自保护和自恢复；采用级联H桥拓扑，用于解决单个电力电子器件(IGBT)耐压不足的问题。
3.根据权利要求1所述的一种10kV中压直挂式储能电站***，其特征在于，所述10kV中压直挂式储能电站***的继电保护装置，采用两级防雷设计；功率模组N-2冗余设计，无缝切换冗余模式；关键器件在线绝缘监测；双隔离更安全，全***状态感知，由“定时维护”变为“状态维护”。
4.根据权利要求1所述的一种10kV中压直挂式储能电站***，其特征在于，10kV中压直挂式储能电站***提供灵活的直流接口，用于储能、光伏、风电等新能源的接入，新能源就地消纳，提高新能源的利用效率；与储能电池、EMS***配合可方便地组建智能微网***，特定场合(如高速服务区等)灵活配置功能，提高储能电站利用率。
5.根据权利要求1所述的一种10kV中压直挂式储能电站***，其特征在于，10kV中压直挂式储能电站包括：
智能调速风机***，智能调速，风机轮巡工作；
功率模组单元，模组化设计，抽屉化安装，触指插拔；
安全防护措施，防凝露、湿度控制；
低损耗待机，待机时功率部分休眠，待机功耗＜500W。
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