CN113437789B - 拓扑可重构的储能***、移动储能方舱及其多元应用方法 - Google Patents

拓扑可重构的储能***、移动储能方舱及其多元应用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113437789B
CN113437789B CN202110991883.7A CN202110991883A CN113437789B CN 113437789 B CN113437789 B CN 113437789B CN 202110991883 A CN202110991883 A CN 202110991883A CN 113437789 B CN113437789 B CN 113437789B
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy storage
mode
shelter
power
direct current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110991883.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113437789A (zh
Inventor
范震
张广智
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Lijun Power Technology Research Institute Co ltd
Original Assignee
Nanjing Lijun New Energy Storage Research Institute Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Lijun New Energy Storage Research Institute Co ltd filed Critical Nanjing Lijun New Energy Storage Research Institute Co ltd
Priority to CN202110991883.7A priority Critical patent/CN113437789B/zh
Publication of CN113437789A publication Critical patent/CN113437789A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113437789B publication Critical patent/CN113437789B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00032—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/062—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/08—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems requiring starting of a prime-mover
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/40—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries adapted for charging from various sources, e.g. AC, DC or multivoltage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/12—Energy storage units, uninterruptible power supply [UPS] systems or standby or emergency generators, e.g. in the last power distribution stages
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/248—UPS systems or standby or emergency generators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明提供一种拓扑可重构的储能***、移动储能方舱及其多元应用方法，拓扑可重构的储能***包括储能方舱核心设备，储能方舱核心设备包括：电池***；储能变流***，两端分别连接电池***和交流负载；直流变换***，设于国标直流输入端和国标直流输出端之间；SCR静态开关***，连接交流负载、储能变流***、市电和柴油发动机，用于在市电异常时快速进行故障隔离，并重构***为离网运行模式；配电***，包括多个直流配电开关和多个交流配电开关，用于联合SCR静态开关***进行储能方舱核心设备与市电、柴油发动机和负载之间的拓扑重组。本发明通过拓扑重构可适用于不同应用场景的切换，减少储能资源的浪费，提高实用性与利用率。

Description

拓扑可重构的储能***、移动储能方舱及其多元应用方法
技术领域
本发明属于移动储能技术领域，具体涉及一种拓扑可重构的储能***、移动储能方舱及其多元应用方法。
背景技术
现代社会对电力能源的依赖性日益增强，重要负荷保电、配变临时增容、应急供电、道路救援等个性化需求日趋增多，如开幕式、奠基仪式、发布会等重要活动保电需求，时段性、季节性重过载的台区增容需求，户外施工、电力抢修等应急供电需求，电动汽车道路救援需求，亟需一种清洁、灵活、可靠、具备多元应用方式的应急保供电设备。
现有技术中，应急电源仍以柴油发电为主，污染重、效率低、电能质量差，不符合社会发展的趋势。移动储能作为电网应急供电设备的主要力量崭露头角，体积小、移动灵活、无废气及噪音污染的移动储能方舱为越来越多的人所接受，但在应用场景方面，仍单一停留在临时电源阶段，现有技术未能充分考虑移动式储能的机动灵活特点，导致移动储能资源较多闲置、浪费较为严重。如专利公开号为CN112821480A的专利公开了一种基于多移动储能电源并联的保电***及并联增容方法，该保电***包括并网开关单元、移动储能电源单元以及控制单元，所述移动储能电源单元带有并联级联级辅助接口；所述并联开关单元由快速开关或者静态开关、开关支路电压电流检测单元以及支路保护组成；所述移动储能电源由储能电池管理***、储能变流器以及开关组成，每个移动储能电源设置两个所述并联级联级辅助接口，并且级联接口的电路功率为并联数*单个移动储能单元的电源额定容量；所述控制单元用于监测、控制与保护基于多移动储能电源并联的保电***，实现临时增容等需求。但其仅限于实现临时增容，使用场景范围较小，无法满足用户的多种需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种拓扑可重构的储能***、移动储能方舱及其多元应用方法，通过拓扑重构可适用于不同应用场景的切换，无需变换装置或加装设备，减少了储能资源的浪费的同时，大大提高了移动储能方舱的实用性与利用率。
本发明提供了如下的技术方案：
本申请提出一种拓扑可重构的储能***，包括储能方舱核心设备，所述储能方舱核心设备包括：
电池***，用于进行电池管理和控制；
储能变流***，两端分别连接电池***和交流负载，用于实现交、直流电能双向传输；
直流变换***，设于国标直流输入端和国标直流输出端之间，用于进行电池***与电动汽车之间的双向连接，构建充电***并给电动汽车实施充电或救援服务；
SCR静态开关***，连接交流负载、储能变流***、市电和柴油发动机，用于在市电异常时快速进行故障隔离，并重构***为离网运行模式；
配电***，包括多个直流配电开关和多个交流配电开关，用于联合SCR静态开关***进行储能方舱核心设备与市电、柴油发动机和负载之间的拓扑重组，直流配电开关连接电池***、储能变流***、国标直流输入端和直流变换***，交流配电开关连接SCR静态开关***、市电、柴油发动机、储能变流***和交流负载。
优先地，所述电池***包括BMU电池管理单元、BCMU电池组控制单元、BMS储能***管理单元，电池***采用磷酸铁锂电池***。
优先地，所述储能方舱核心设备连接有EMS管理***，用于通过遥调遥控、遥测遥信技术，采集电池***、储能变流***、直流变换***、SCR静态开关***和配电***的数据，实施多种应用策略的能量管理，以实现多种运行模式下的可靠运行。
优先地，所述EMS管理***还连接有数据处理***，且数据处理***连接有云平台和Lora收发***，数据处理***用于通过Lora收发***采集的数据与EMS管理***进行数据交互，将EMS管理***下的数据进行收集、处理，并上传至云平台进行数据分析及展示；所述云平台用于实时展示移动储能方舱运行数据，进行在线监测和数据分析。
优先地，所述Lora收发***包括电性连接的Lora接收终端和Lora发射终端，用于将采集的数据传送至EMS管理***，所述Lora发射终端连接有信息采集***，用于数据采集，并将采集的数据通过Lora收发***传送至EMS管理***。
优先地，所述信息采集***连接有配电台区，所述信息采集***和Lora发射终端集成于配电台区，信息采集***用于采集配电台区内的配变容量、三相电流外部配电数据传送至EMS管理***。
优先地，所述储能***设有对外接口组，所述对外接口组包括市电接口、柴发接口、国标直流输入接口、负载接口和国标直流输出接口。
基于上述的拓扑可重构的储能***，本申请还提出一种移动储能方舱，包括上述的拓扑可重构的储能***。
基于上述的移动储能方舱，本申请还提出一种上述移动储能方舱的多元应用方法，包括如下步骤：
S1.采集用户需求及移动储能方舱所需运行模式，确定当前移动储能方舱的运行状态;
S2.结合移动储能方舱荷电状态，调用闲置的移动储能方舱，发往需求地点，并按用户需求及接入方案进行接入;
S3.向接入的移动储能方舱下发确定的运行模式指令，运行模式包括增容模式、保电模式、增容+保电模式、供电模式、充电模式及旁路检修模式;
S4.移动储能方舱接受运行模式指令后，检测当前运行模式、拓扑状态、运行状态、输入输出数据，并根据运行模式，通过配电***和SCR静态开关***的多种组合，重构移动储能方舱的拓扑结构至相应运行模式，并执行该运行模式的运行策略;
S5.任务结束后下发停止指令并退出，修改运行状态为闲置状态，若任务未结束，则判断移动储能方舱的当前运行模式，并重复执行步骤S4，直至任务结束。
优先地，步骤S4中，增容模式下，移动储能方舱接口接入配电台区的备用开关或交流母线，根据获取的台区数据计算所需治理目标，实时调整输出功率，在负荷峰段放电、负荷谷段充电，实现台区临时增容；
保电模式下，移动储能方舱接口接入市电、柴油发动机和负载，供电故障时，通过调节配电***和SCR静态开关***，进行转离网或旁路，保障***供电，供电恢复后切换为并网状态，跟随市电或柴油发动机一致；
增容+保电模式下，移动储能方舱接口接入台区配电变压器和待保电负载，进行增容状态和保电状态切换；
供电模式下，移动储能方舱的充电枪接入电动汽车，并根据连接状态进行直流供电或交流供电，供电模式包括直流供电模式和交流供电模式；
充电模式下，移动储能方舱的充电口接入充电枪，以恒功率进行直流充电或交流充电，充电模式包括直流充电模式和交流充电模式；
旁路检修模式下，在***故障时，通过储能变流***发送信号至SCR静态开关***实现旁路，或通过手动调节配电***的开关进行带电故障检修，旁路检修模式包括自动旁路模式和手动旁路模式。
本发明的有益效果是：通过SCR静态开关***和配电***与市电、柴油发动机和负载之间的拓扑重组，可使移动储能方舱在重大活动提供保电服务，在采茶业、养殖业、旅游业等季节性超重载时接入台区提供临时增容服务，在户外提供应急供电、道路救援服务，在充电方面亦设计交、直流多种充电方式，满足不同地点的充电、存放要求，提高移动储能方舱的利用率，快速解决电网或用户不同的用电需求，且克服移动储能方舱闲置导致的资源浪费。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的运行步骤流程图；
图2是本发明的移动储能方舱的***构成示意图；
图3是本发明的运行模式示意图；
图4是本发明的移动储能方舱拓扑结构图；
图5是本发明的增容模式接入示意图；
图6是本发明的保电模式接入连接示意图；
图7是本发明的增容+保电模式接入连接示意图；
图8是本发明的供电模式接入连接示意图；
图9是本发明的充电模式接入连接示意图。
具体实施方式
本申请提出一种拓扑可重构的储能***，包括储能方舱核心设备，储能方舱核心设备包括：
如图2所示，电池***，用于进行电池管理和控制。电池***包括BMU电池管理单元、BCMU电池组控制单元、BMS储能***管理单元，电池***采用磷酸铁锂电池***。
如图2所示，储能变流***，两端分别连接电池***和交流负载，用于实现交、直流电能双向传输；
如图2所示，直流变换***，设于国标直流输入端和国标直流输出端之间，用于进行电池***与电动汽车之间的双向连接，构建充电***并给电动汽车实施充电或救援服务；
如图2所示，SCR静态开关***，连接交流负载、储能变流***、市电和柴油发动机，用于在市电异常时快速进行故障隔离，并重构***为离网运行模式；
如图2所示，配电***，包括多个直流配电开关和多个交流配电开关，用于联合SCR静态开关***进行储能方舱核心设备与市电、柴油发动机和负载之间的拓扑重组，直流配电开关连接电池***、储能变流***、国标直流输入端和直流变换***，交流配电开关连接SCR静态开关***、市电、柴油发动机、储能变流***和交流负载。
如图2所示，储能方舱核心设备连接有EMS管理***，用于通过遥调遥控、遥测遥信技术，采集电池***、储能变流***、直流变换***、SCR静态开关***和配电***的数据，实施多种应用策略的能量管理，以实现多种运行模式下的可靠运行。
如图2所示，EMS管理***还连接有数据处理***，且数据处理***连接有云平台和Lora收发***，数据处理***用于通过Lora收发***采集的数据与EMS管理***进行数据交互，将EMS管理***下的数据进行收集、处理，并上传至云平台进行数据分析及展示；云平台用于实时展示移动储能方舱运行数据，进行在线监测和数据分析。
如图2所示，Lora收发***包括电性连接的Lora接收终端和Lora发射终端，用于将采集的数据传送至EMS管理***，Lora发射终端连接有信息采集***，用于数据采集，并将采集的数据通过Lora收发***传送至EMS管理***。
如图2所示，信息采集***连接有配电台区，信息采集***和Lora发射终端集成于配电台区，信息采集***用于采集配电台区内的配变容量、三相电流外部配电数据传送至EMS管理***。
如图5-9所示，储能***设有对外接口组，对外接口组包括市电接口①、柴发接口②、国标直流输入接口③、负载接口④和国标直流输出接口⑤。
基于上述的拓扑可重构的储能***，本申请还提出一种移动储能方舱，包括上述的拓扑可重构的储能***。
如图1所示，基于上述的移动储能方舱，本申请还提出一种上述移动储能方舱的多元应用方法，包括如下步骤：
S1.采集用户需求及移动储能方舱所需运行模式，确定当前移动储能方舱的运行状态。
S2.结合移动储能方舱荷电状态，调用闲置的移动储能方舱，发往需求地点，并按用户需求及接入方案进行接入。具体包括如下：
1）根据闲置的移动储能方舱荷电状态，若荷电量大于80%则满足调用条件，并根据用户需求发往需求地点。
2）根据步骤S1中的用户需求，根据不同运行模式进行移动储能方舱与电源、负载的接入。
如图3所示，S3.向接入的移动储能方舱下发确定的运行模式指令，运行模式包括增容模式、保电模式、增容+保电模式、供电模式、充电模式及旁路检修模式。
S4.移动储能方舱接受运行模式指令后，检测当前运行模式、拓扑状态、运行状态、输入输出数据，并根据运行模式，通过配电***和SCR静态开关***的多种组合，重构移动储能方舱的拓扑结构至相应运行模式，并执行该运行模式的运行策略。
步骤S4中，如图4所示，QS1~QS4为直流配电开关，QS5~QS8为交流配电开关，SCR静态开关***包括两个交流静态开关，且分别为SCR1和SCR2，均由两个可控硅反向并联组成。
增容模式下，具体包括如下步骤：
A) 如图5所示，将移动储能方舱的负载接口接入配电台区，可接入到备用开关或交流母线；
B) 断开直流配电开关QS3-QS4、交流配电开关QS6-QS8、静态开关SCR1-SCR2，闭合直流配电开关QS1-QS2和交流配电开关QS5；
C) 移动储能方舱自动与信息采集***通过Lora收发***近场通讯进行配对；
D) 信息采集***上传配电台区配电容量和三相电流数据；
E) 移动储能方舱根据获取的配电台区数据计算所需治理目标，实时调整输出功率，在负荷峰段放电、负荷谷段充电，实现配电台区临时增容目的。
保电模式下，具体包括如下步骤：
A）如图6所示，将移动储能方舱市电接口、柴发接口和负载接口分别接入到市电、柴油发动机、负载，其中，若无柴油发动机可不接；
B）断开QS3~QS4、QS6、QS8、SCR2，闭合QS1、QS2、QS5、QS7、SCR1；
C）市电与柴油发动机的QS7、QS8为电气互锁的双电源开关，市电掉电后自动闭合QS8并断开QS7，市电恢复时闭合QS7断开QS8；
D）移动储能方舱实时采集市电或柴油发动机数据，当电压幅值或频率异常时，储能变流***10ms内切断SCR1，转离网对负载供电；
E）供电恢复后，储能变流***采集市电或柴油发动机的电压幅值、频率、相位等信息，调整自身输出开始同期，与市电或柴油发动机一致后进行跟随，发送指令给SCR1进行合闸，合闸后切换为并网状态；
F）若出现***故障，通过储能变流***发出信号给SCR2在10ms内快速合闸进行旁路，保障***供电不受影响。
增容+保电模式下，具体包括如下步骤：
A）如图7所示，将储能方舱市电接口、负载接口分别接入到配电台区配变变压器0.4kV侧、待保电负载侧，由于功率有限，只保重要负荷；
B）断开QS3~QS4、QS6、QS8、SCR2，闭合QS1、QS2、QS5、QS7、SCR1；
C）移动储能方舱自动与信息采集***通过Lora近场通讯进行配对；
D）移动储能方舱实时采集配电台区配变电压数据，当电压幅值或频率异常时，储能变流***快速切断SCR1，转离网对所接入的负载供电，同时退出增容功能；电压幅值或频率正常则转步骤E；若***故障，通过储能变流***发出信号给SCR2快速合闸进行旁路，保障***供电不受影响；
E）供电恢复后，储能变流***采集市电或柴油发动机的电压幅值、频率、相位等信息，调整自身输出，与市电或柴油发动机一致后进行跟随，并发送指令给SCR1合闸，开启增容功能；
F）信息采集***上传配电台区配电容量、三相电流数据；
G）移动储能方舱根据获取的配电台区数据计算所需治理目标，并实时调整输出功率进行增容；
H）重复执行步骤D-G。
供电模式下，具体包括如下步骤：
A）如图8所示，检测国标充电枪是否有***电动汽车，如未***转步骤E；
B）断开QS2~QS3、QS5~QS8、SCR1~SCR2，闭合QS1、QS4；
C）转换直流供电模式，直流变换***按电动汽车请求电压、电流进行直流充电，电压输出范围为200-750VDC；
D）电动汽车电池充满后，直流变换***停机；
E）交流供电模式下，断开QS3~QS4、QS6~QS8、SCR1~SCR2，闭合QS1、QS2、QS5；
F）储能变流***工作于离网V/F模式，给负载提供可靠电源；
G）供电结束，停机。
充电模式下，具体包括如下步骤：
A）如图9所示，检测国标充电口是否有充电枪入，如未***转步骤E；
B）断开QS2、QS4、S5~QS8、SCR1~SCR2，闭合QS1、QS3；
C）向充电桩发出信号，请求电压、电流进行充电；
D）移动储能方舱充满电后发送停止信号到外部充电枪并停止充电；
E）检测市电有无电压，有电压转为交流充电模式，断开QS3、QS4、QS5、QS6、QS8、SCR1~SCR2，闭合QS1、QS2、QS7；
F）启动储能变流***，以恒功率模式充电；
G）充电结束，储能变流***停止输出，***停机。
旁路检修模式下，旁路检修模式包括自动旁路模式和手动旁路模式，具体包括如下步骤：
A）***运行时，如***故障，通过储能变流***发出信号给SCR2快速合闸进行旁路，保障***交流供电不受影响；
B）***停机检修时，可通过手动闭合QS6、QS7，分断其它所有开关进行带电故障检修。
S5.任务结束后下发停止指令并退出，修改运行状态为闲置状态，若任务未结束，则判断移动储能方舱的当前运行模式，并重复执行步骤S4，直至任务结束。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种移动储能方舱的多元应用方法，其特征在于：所述移动储能方舱包括拓扑可重构的储能***，所述拓扑可重构的储能***包括储能方舱核心设备，所述储能方舱核心设备包括：
电池***，用于进行电池管理和控制；
储能变流***，两端分别连接电池***和交流负载，用于实现交、直流电能双向传输；
直流变换***，设于国标直流输入端和国标直流输出端之间，用于进行电池***与电动汽车之间的双向连接，构建充电***并给电动汽车实施充电或救援服务；
SCR静态开关***，连接交流负载、储能变流***、市电和柴油发动机，用于在市电异常时快速进行故障隔离，并重构***为离网运行模式；
配电***，包括多个直流配电开关和多个交流配电开关，用于联合SCR静态开关***进行储能方舱核心设备与市电、柴油发动机和负载之间的拓扑重组，直流配电开关连接电池***、储能变流***、国标直流输入端和直流变换***，交流配电开关连接SCR静态开关***、市电、柴油发动机、储能变流***和交流负载；
所述电池***包括BMU电池管理单元、BCMU电池组控制单元、BMS储能***管理单元，电池***采用磷酸铁锂电池***；
所述储能方舱核心设备连接有EMS管理***，用于通过遥调遥控、遥测遥信技术，采集电池***、储能变流***、直流变换***、SCR静态开关***和配电***的数据，实施多种应用策略的能量管理，以实现多种运行模式下的可靠运行；
所述EMS管理***还连接有数据处理***，且数据处理***连接有云平台和Lora收发***，数据处理***用于通过Lora收发***采集的数据与EMS管理***进行数据交互，将EMS管理***下的数据进行收集、处理，并上传至云平台进行数据分析及展示；所述云平台用于实时展示储能***运行数据，进行在线监测和数据分析；
所述Lora收发***包括电性连接的Lora接收终端和Lora发射终端，用于将采集的数据传送至EMS管理***，所述Lora发射终端连接有信息采集***，用于数据采集，并将采集的数据通过Lora收发***传送至EMS管理***；
所述信息采集***连接有配电台区，所述信息采集***和Lora发射终端集成于配电台区，信息采集***用于采集配电台区内的配变容量、三相电流外部配电数据传送至EMS管理***；
所述储能***设有对外接口组，所述对外接口组包括市电接口、柴发接口、国标直流输入接口、负载接口和国标直流输出接口；
移动储能方舱的多元应用方法包括如下步骤：
S1.采集用户需求及移动储能方舱所需运行模式，确定当前移动储能方舱的运行状态;
S2.结合移动储能方舱荷电状态，调用闲置的移动储能方舱，发往需求地点，并按用户需求及接入方案进行接入;
S3.向接入的移动储能方舱下发确定的运行模式指令，运行模式包括增容模式、保电模式、增容+保电模式、供电模式、充电模式及旁路检修模式;
S4.移动储能方舱接受运行模式指令后，检测当前运行模式、拓扑状态、运行状态、输入输出数据，并根据运行模式，通过配电***和SCR静态开关***的多种组合，重构移动储能方舱的拓扑结构至相应运行模式，并执行该运行模式的运行策略;
S5.任务结束后下发停止指令并退出，修改运行状态为闲置状态，若任务未结束，则判断移动储能方舱的当前运行模式，并重复执行步骤S4，直至任务结束。
2.根据权利要求1所述的移动储能方舱的多元应用方法，其特征在于：步骤S4中，增容模式下，移动储能方舱接口接入配电台区的备用开关或交流母线，根据获取的台区数据计算所需治理目标，实时调整输出功率，在负荷峰段放电、负荷谷段充电，实现配电台区临时增容；
保电模式下，移动储能方舱接口接入市电、柴油发动机和负载，供电故障时，通过调节配电***和SCR静态开关***，进行转离网或旁路，保障***供电，供电恢复后切换为并网状态，跟随市电或柴油发动机一致；
增容+保电模式下，移动储能方舱接口接入台区配电变压器和待保电负载，进行增容状态和保电状态切换；
供电模式下，移动储能方舱的充电枪接入电动汽车，并根据连接状态进行直流供电或交流供电，供电模式包括直流供电模式和交流供电模式；
充电模式下，移动储能方舱的充电口接入充电枪，以恒功率进行直流充电或交流充电，充电模式包括直流充电模式和交流充电模式；
旁路检修模式下，在***故障时，通过储能变流***发送信号至SCR静态开关***实现旁路，或通过手动调节配电***的开关进行带电故障检修，旁路检修模式包括自动旁路模式和手动旁路模式。
CN202110991883.7A 2021-08-27 2021-08-27 拓扑可重构的储能***、移动储能方舱及其多元应用方法 Active CN113437789B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110991883.7A CN113437789B (zh) 2021-08-27 2021-08-27 拓扑可重构的储能***、移动储能方舱及其多元应用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110991883.7A CN113437789B (zh) 2021-08-27 2021-08-27 拓扑可重构的储能***、移动储能方舱及其多元应用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113437789A CN113437789A (zh) 2021-09-24
CN113437789B true CN113437789B (zh) 2021-11-30

Family

ID=77798168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110991883.7A Active CN113437789B (zh) 2021-08-27 2021-08-27 拓扑可重构的储能***、移动储能方舱及其多元应用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113437789B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114336982B (zh) * 2021-12-30 2023-07-25 军事科学院***工程研究院军事新能源技术研究所 一种模块化储能***及其控制方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103515973A (zh) * 2013-10-18 2014-01-15 国家电网公司 提高对农网季节性负荷供电能力储能装置及其实现方法
CN107222029B (zh) * 2017-08-04 2023-05-16 南方电网电力科技股份有限公司 组合式模块化移动储能***
CN110275501A (zh) * 2019-07-25 2019-09-24 国网河北省电力有限公司雄安新区供电公司 面向能源互联网的综合能源管控***
CN110571915A (zh) * 2019-09-19 2019-12-13 浙江工业大学 一种智能型储能电源车不间断供电***装置及其控制方法
CN112821480A (zh) * 2020-12-30 2021-05-18 国网上海能源互联网研究院有限公司 基于多移动储能电源并联的保电***及并联增容方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113437789A (zh) 2021-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109455106B (zh) 一种电动汽车智能充电站
CN109572454B (zh) 一种电动汽车智能充电站充电***
CN102355042B (zh) 一种基于超级电容的电站直流电源装置及其供电方法
CN205901410U (zh) 组合式应急保障电源
CN111717052A (zh) 一种共母线多功能移动储能车及控制策略
CN105932779A (zh) 一种基于能量路由器的微电网
CN110970937A (zh) 一种微电网***的能量智能化管理方法
CN205945204U (zh) 一种组合式应急保障电源
CN110932323A (zh) 一种微电网***
CN101599641A (zh) 利用高压直流向通信设备供电的***和方法
CN112531754A (zh) 一种多能源接入的储能方舱设计方法
CN113437789B (zh) 拓扑可重构的储能***、移动储能方舱及其多元应用方法
CN113078733B (zh) 一种集成能量管理的飞机静变电源
CN214176917U (zh) 一种具有普适性的家庭储能柜
CN211790791U (zh) 一种自动化微电网***
CN219436708U (zh) 一种回馈式储能***及其远程运维管理***
CN214506654U (zh) 一种动态电压恢复器及综合电能质量治理设备
CN109687492A (zh) 一种基于电池储能***的在线保供电装置的无缝切换方法
CN105811442A (zh) 一种移动式储能***并网10kV线路的带电接入方法
CN212499943U (zh) 一种共母线多功能移动储能车
CN103904776A (zh) 智能配电房电源***
CN114784785A (zh) 一种数据中心用储能与高压直流耦合供电及控制***
CN112290660A (zh) 一种用于5g微基站的应急组合式供电***
CN205544373U (zh) 一种便携式电力通信应急电源装置
CN206332455U (zh) 一种面向城市配电网的柱上式电压无功综合补偿装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: 5B, Jinji Huizhi Park, No. 66 Yapeng Road, Jianye District, Nanjing City, Jiangsu Province, 210019

Patentee after: Nanjing Lijun Power Technology Research Institute Co.,Ltd.

Address before: 211106 room 1301, room 1401, Jiangnan environmental protection building, 29 Suyuan Avenue, Jiangning District, Nanjing City, Jiangsu Province (Jiangning Development Zone)

Patentee before: Nanjing Lijun new energy storage Research Institute Co.,Ltd.

CP03 Change of name, title or address