CN113013907A - 一种用于配网的快速响应储能装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及配网调度技术领域，具体涉及一种用于配网的快速响应储能装置，包括若干个用户侧储能设备和控制中心，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，用户侧储能设备包括配网监测设备、充放电设备、通信单元和控制单元，配网监测设备与入户线火线连接，监测入户线火线的电压，充放电设备与入户线火线连接，配网监测设备、充放电设备以及通信单元均与控制单元连接，通信单元与控制中心通信连接。本发明的实质性效果是：用户侧储能设备提供快速响应的负荷调节，距离用户最近，为单户用户提供负荷调节非常方便有效，实现削峰填谷，使配电网的运行更加平稳。
Description
技术领域
本发明涉及配网调度技术领域，具体涉及一种用于配网的快速响应储能装置。
背景技术
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CN110570047A，公开日2019年12月13日，一种用户侧储能容量配置***及方法，所述***包括：参数输入模块、方案生成模块、结果展示模块；所述参数输入模块用于参数输入；所述方案生成模块根据所述参数输入模块输入的参数通过优化算法得到储能容量的配置结果；结果展示模块根据方案生成模块得到的配置结果，模拟储能***运行状态，并进行结果曲线的展示。所述方法包括：S1：确定典型日负荷；S2：建立目标函数；S3：建立目标函数的约束条件；S4：求解目标函数，得到用户侧储能***储能容量的优化配置结果。其技术方案虽然可提高储能***容量配置的效率、简化储能***容量配置的程序，但其不便于在配网中整体协调调度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：目前缺乏用户侧符合调整设备的技术问题。提出来一种用于配网的快速响应储能装置。本装置部署在用户侧，响应用户侧的负荷变化，改善用户侧的负荷变动，提高配网运行稳定性。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种用于配网的快速响应储能装置，包括若干个用户侧储能设备和控制中心，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，所述用户侧储能设备包括配网监测设备、充放电设备、通信单元和控制单元，所述配网监测设备与入户线火线连接，监测入户线火线的电压，充放电设备与入户线火线连接，配网监测设备、充放电设备以及通信单元均与控制单元连接，通信单元与控制中心通信连接。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，实现削峰填谷，使配电网的运行更加平稳。
作为优选，所述充放电设备包括壳体、充电单元、逆变单元、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和石蜡，所述高压气罐的罐嘴内壁加工有内螺纹，所述滑舌具有与所述罐嘴内螺纹匹配的外螺纹，所述滑舌与罐嘴螺纹连接，所述滑舌的外螺纹和罐嘴的内螺纹之间具有间隙，所述石蜡充满滑舌外螺纹和罐嘴内螺纹之间。滑舌的外螺纹和罐嘴的内螺纹的螺纹升角大于设定阈值。石蜡填充在滑舌的外螺纹和罐嘴的内螺纹之间，阻止了滑舌的外螺纹和罐嘴的内螺纹之间的相对运动，封堵了高压气罐。当温度升高时，石蜡***，不再能阻挡滑舌的外螺纹和罐嘴的内螺纹之间的相对运动，直到石蜡足够软，滑舌的外螺纹和罐嘴的内螺纹逐渐在高压灭火气体的推动下脱离，从而释放高压气罐内的高压灭火气体。
作为优选，所述触发塞还包括两个接触头，两个所述接触头镶嵌在罐嘴上，两个所述接触头导电连接，两个所述接触头串联接入电池和充电单元之间。接触头通电后会发热，当电流较大时，发热量足够大，使得罐嘴温度升高，进而使得石蜡***。当出现故障电流时，会触发灭火保护。灭火保护被触发后，用户应当更换用户侧储能设备。
作为优选，所述触发塞还包括导电环，所述导电环套在罐嘴外，两个所述接触头均与所述导电环抵接。导电环能够增加导电率。
作为优选，所述触发塞还包括硅环，所述硅环套在罐嘴外，所述导电环套在硅环外。硅环能够使导电环和罐嘴之间绝缘，并能够有效传递导电环产生的热量，使罐嘴温度升高并在故障电流出现时，产生的热量足够使石蜡***。
本发明的实质性效果是：用户侧储能设备提供快速响应的负荷调节，距离用户最近，为单户用户提供负荷调节非常方便有效，实现削峰填谷，使配电网的运行更加平稳；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。
附图说明
图1为实施例一快速响应储能装置连接示意图。
图2为实施例一快速响应储能装置结构示意图。
图3为实施例一充放电设备结构示意图。
图4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、高压气罐，2063、接触头，2064、滑舌，2065、石蜡，2066、罩网，2067、导电环。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。
实施例一：
一种用于配网的快速响应储能装置，如图1所示，包括若干个用户侧储能设备200和控制中心，若干个用户侧储能设备200部署在用户入户线处，用户侧储能设备200与入户线连接，如图2所示，用户侧储能设备200包括配网监测设备、充放电设备、通信单元和控制单元201，配网监测设备与入户线火线连接，监测入户线火线的电压，充放电设备与入户线火线连接，配网监测设备、充放电设备以及通信单元均与控制单元201连接，通信单元与控制中心通信连接。用户侧储能设备200能够为变压器100的供电区域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，实现削峰填谷，使配电网的运行更加平稳。
如图3所示，充放电设备包括壳体204、充电单元202、逆变单元205、电压检测单元、两个电子开关和电池203，控制单元201、充电单元202、逆变单元205、通信单元以及电池203均安装在壳体204内，充电单元202以及逆变单元205分别通过电子开关与入户火线连接，充电单元202以及逆变单元205均与电池203正极连接，电池203负极与入户零线连接，电压检测单元检测电池203两端电压，充电单元202、逆变单元205、通信单元、电压检测单元以及电子开关均与控制单元201连接，通信单元与控制中心通信连接。逆变单元205能够将电池203内的电能转换为交流电为用户供电，充电单元202能够为电池203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200的容量有限，但配电网中所有的用户侧储能设备200能够提供可观的调节容量，有助于配电网的稳定运行。
如图4所示，用户侧储能设备200还包括被动灭火器206，被动灭火器206安装在壳体204内，被动灭火器206包括高压气罐2062和触发塞，高压气罐2062内充有高压灭火气体2061，触发塞安装在高压气罐2062的出口处。高压气罐2062的罐嘴处安装有罩网2066。当温度较高，触发塞开启，释放高压灭火气体2061，降低用户侧储能设备200内的温度或扑灭用户侧储能设备200内的火情，当触发塞开启后，用户应当更换被动灭火器206或更换整个用户侧储能设备200。触发塞包括滑舌2064和石蜡2065，高压气罐2062的罐嘴内壁加工有内螺纹，滑舌2064具有与罐嘴内螺纹匹配的外螺纹，滑舌2064与罐嘴螺纹连接，滑舌2064的外螺纹和罐嘴的内螺纹之间具有间隙，石蜡2065充满滑舌2064外螺纹和罐嘴内螺纹之间。滑舌2064的外螺纹和罐嘴的内螺纹的螺纹升角大于设定阈值。石蜡2065填充在滑舌2064的外螺纹和罐嘴的内螺纹之间，阻止了滑舌2064的外螺纹和罐嘴的内螺纹之间的相对运动，封堵了高压气罐2062。当温度升高时，石蜡2065***，不再能阻挡滑舌2064的外螺纹和罐嘴的内螺纹之间的相对运动，直到石蜡2065足够软，滑舌2064的外螺纹和罐嘴的内螺纹逐渐在高压灭火气体2061的推动下脱离，从而释放高压气罐2062内的高压灭火气体2061。
触发塞还包括两个接触头2063，两个接触头2063镶嵌在罐嘴上，两个接触头2063导电连接，两个接触头2063串联接入电池203和充电单元202之间。接触头2063通电后会发热，当电流较大时，发热量足够大，使得罐嘴温度升高，进而使得石蜡2065***。当出现故障电流时，会触发灭火保护。灭火保护被触发后，用户应当更换用户侧储能设备200。触发塞还包括导电环2067，导电环2067套在罐嘴外，两个接触头2063均与导电环2067抵接。导电环2067能够增加导电率。触发塞还包括硅环，硅环套在罐嘴外，导电环2067套在硅环外。硅环能够使导电环2067和罐嘴之间绝缘，并能够有效传递导电环2067产生的热量，使罐嘴温度升高并在故障电流出现时，产生的热量足够使石蜡2065***。
本实施例的有益效果是：用户侧储能设备200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，实现削峰填谷，使配电网的运行更加平稳；虽然每个用户侧储能设备200的容量有限，但配电网中所有的用户侧储能设备200能够提供可观的调节容量，有助于配电网的稳定运行。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (7)
1.一种用于配网的快速响应储能装置，其特征在于，
包括若干个用户侧储能设备和控制中心，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，所述用户侧储能设备包括配网监测设备、充放电设备、通信单元和控制单元，所述配网监测设备与入户线火线连接，监测入户线火线的电压，充放电设备与入户线火线连接，配网监测设备、充放电设备以及通信单元均与控制单元连接，通信单元与控制中心通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于配网的快速响应储能装置，其特征在于，
所述充放电设备包括壳体、充电单元、逆变单元、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。
3.根据权利要求2所述的一种用于配网的快速响应储能装置，其特征在于，
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。
4.根据权利要求3所述的一种用于配网的快速响应储能装置，其特征在于，
所述触发塞包括滑舌和石蜡，所述高压气罐的罐嘴内壁加工有内螺纹，所述滑舌具有与所述罐嘴内螺纹匹配的外螺纹，所述滑舌与罐嘴螺纹连接，所述滑舌的外螺纹和罐嘴的内螺纹之间具有间隙，所述石蜡充满滑舌外螺纹和罐嘴内螺纹之间。
5.根据权利要求4所述的一种用于配网的快速响应储能装置，其特征在于，
所述触发塞还包括两个接触头，两个所述接触头镶嵌在罐嘴上，两个所述接触头导电连接，两个所述接触头串联接入电池和充电单元之间。
6.根据权利要求5所述的一种用于配网的快速响应储能装置，其特征在于，
所述触发塞还包括导电环，所述导电环套在罐嘴外，两个所述接触头均与所述导电环抵接。
7.根据权利要求6所述的一种用于配网的快速响应储能装置，其特征在于，
所述触发塞还包括硅环，所述硅环套在罐嘴外，所述导电环套在硅环外。
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