CN207743701U - 平衡农村台变特定时段负荷波动的设备及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种平衡农村台变特定时段负荷波动的设备及装置，该设备为并联式移动拼接储能设备，其中包括多个拼接储能设备，每个拼接储能设备包括：储能变流器和储能蓄电池；储能变流器根据用户的需求与农村台变的输出线路并联，且与储能蓄电池连接，用于检测输出线路的负荷波动情况，根据负荷波动情况控制储能蓄电池充放电，以确保输出线路的电压和频率不变。该设备有效解决了农村台变负荷在特定时间段波动所带来的台变事故，满足国家的运行标准，不会产生噪音，可操作性强，满足了用户的使用需求，当不需要时可以随时断开与输出线路的连接关系，缓解了现有的解决农村台变事故的方法可操作性差，无法满足用户使用需求的技术问题。

Description

平衡农村台变特定时段负荷波动的设备及装置

技术领域

本实用新型涉及储能的技术领域，尤其是涉及一种平衡农村台变特定时段负荷波动的设备及装置。

背景技术

在现有的农村台变供电村庄中，对于某些特定时段，常常发生台变事故。比如，平时青壮年人群外出打工，负荷非常小，春节期间用电量大，负荷猛增，台变事故频频；再比如采茶时节，需要使用制茶电设备，负荷增大，期间的台变事故也时常发生。

保证农村台变负荷正常供电是电网公司的职责，台变事故的频频发生必然后影响电网公司的形象。

现有的在解决台变事故时，采取的方案有：一是增大农村台变的容量；该方式在平时会出现“大马拉小车”的现象，增加了设备投资，会使变压器长期处于轻载状态，铁损增加、功率因数低、线损增大，不能满足国家运行标准；二是采用柴油发电机；该方式一般是在电网断电的情况下使用，在电网电力不足的情况下，并网操作复杂，非专业人员难以操作。因此，通过使用柴油发电机并网解决特定时段负荷猛增的问题的可操作性差。同时，使用柴油发电机的方式会产生大量噪音，影响居民生活。

综上，现有的解决农村台变事故的方法的可操作性差，无法满足用户的使用需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种平衡农村台变特定时段负荷波动的设备及装置，以缓解现有的解决农村台变事故的方法可操作性差，无法满足用户使用需求的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种平衡农村台变特定时段负荷波动的设备，所述设备为并联式移动拼接储能设备，所述并联式移动拼接储能设备中包括多个拼接储能设备，每个拼接储能设备包括：储能变流器和储能蓄电池；

所述储能变流器根据用户的需求与农村台变的输出线路并联，且与所述储能蓄电池连接，用于检测所述输出线路的负荷波动情况，根据所述负荷波动情况控制所述储能蓄电池充放电，以确保所述输出线路的电压和频率不变。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述储能变流器运行在V/f控制模式。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述储能变流器包括：电压采集电路，电流采集电路，控制芯片和双向DC/AC电路；

所述电压采集电路分别与所述农村台变的输出线路，所述控制芯片连接，用于实时采集所述输出线路的电压信息，并将所述电压信息发送至所述控制芯片；

所述电流采集电路分别与所述农村台变的输出线路，所述控制芯片连接，用于实时采集所述输出线路的电流信息，并将所述电流信息发送至所述控制芯片；

所述控制芯片与所述储能蓄电池连接，用于接收所述电压信息和所述电流信息，根据所述电压信息和所述电流信息确定所述负荷波动情况，其中，当负荷增加时，控制所述双向DC/AC电路的工作方向为DC-AC方向，以使所述储能蓄电池为所述输出线路供电，当负荷减少时，控制所述双向DC/AC电路的工作方向为AC-DC方向，以使所述输出线路为所述储能蓄电池进行充电。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述电压采集电路包括：电压采集器和第一模数转换器；

所述电压采集器用于采集所述输出线路的模拟电压信息，将所述模拟电压信息发送至所述第一模数转换器；

所述第一模数转换器与所述电压采集器连接，用于接收所述模拟电压信息，将所述模拟电压信息转换为数字电压信息，并将所述数字电压信息发送至所述控制芯片。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述电流采集电路包括：电流采集器和第二模数转换器；

所述电流采集器用于采集所述输出线路的模拟电流信息，将所述模拟电流信息发送至所述第二模数转换器；

所述第二模数转换器与所述电流采集器连接，用于接收所述模拟电流信息，将所述模拟电流信息转换为数字电流信息，并将所述数字电流信息发送至所述控制芯片。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述电流采集器为电流互感器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述多个拼接储能设备采用并联的方式拼接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述储能蓄电池的电压范围与所述设备的额定功率相关。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述输出线路为三相线路。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种平衡农村台变特定时段负荷波动的装置，包括：上述第一方面中所述的平衡农村台变特定时段负荷波动的设备，还包括运输车辆，其中，所述运输车辆用于对所述平衡农村台变特定时段负荷波动的设备进行运输。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：本实用新型实施例提供了一种平衡农村台变特定时段负荷波动的设备及装置，设备为并联式移动拼接储能设备，并联式移动拼接储能设备中包括多个拼接储能设备，每个拼接储能设备包括：储能变流器和储能蓄电池；储能变流器根据用户的需求与农村台变的输出线路并联，且与储能蓄电池连接，用于检测输出线路的负荷波动情况，根据负荷波动情况控制储能蓄电池充放电，以确保输出线路的电压和频率不变。

现有的在解决台变事故的方案中，一种是增大农村台变的容量，这种方案会增加设备投资，使变压器长期处于轻载状态，不能满足国家运行标准；另外一种是采用柴油发电机，柴油发电机并网操作复杂，并且会产生大量噪音，影响居民生活，也就是以上两种方案的可操作性差，无法满足用户的使用需求。与现有的解决台变事故的方法相比，本实用新型实施例提供了一种平衡农村台变特定时段负荷波动的设备，该设备为并联式移动拼接储能设备，包含了多个拼接储能设备，每个拼接储能设备包括：储能变流器和储能蓄电池，当某一时段(即特定时段)农村台变的负荷波动时，将该设备通过储能变流器与农村台变的输出线路并联，储能变流器就能检测输出线路的负荷波动情况，并根据负荷波动情况控制储能蓄电池充放电，确保输出线路的电压和频率不变，从而有效解决农村台变负荷在特定时间段波动所带来的台变事故，满足国家的运行标准，同时，不会产生噪音，可操作性强，满足了用户的使用需求，当不需要时可以随时断开与输出线路的连接关系，缓解了现有的解决农村台变事故的方法可操作性差，无法满足用户使用需求的技术问题。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的平衡农村台变特定时段负荷波动的设备的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的储能变流器的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的储能变流器的具体示意图；

图4为本实用新型实施例提供的V/f控制的储能变流器自动调整运行曲线图。

图标：

11-储能变流器；12-储能蓄电池；111-电压采集电路；112-电流采集电路；113-控制芯片；114-双向DC/AC电路；1111-电压采集器；1112-第一模数转换器；1121-电流采集器；1122-第二模数转换器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种平衡农村台变特定时段负荷波动的设备进行详细介绍。

实施例一：

一种平衡农村台变特定时段负荷波动的设备，参考图1，该设备为并联式移动拼接储能设备，并联式移动拼接储能设备中包括多个拼接储能设备，每个拼接储能设备包括：储能变流器11和储能蓄电池12；

储能变流器11根据用户的需求与农村台变的输出线路并联，且与储能蓄电池12连接，用于检测输出线路的负荷波动情况，根据负荷波动情况控制储能蓄电池12充放电，以确保输出线路的电压和频率不变。

在本实用新型实施例中，农村台变是指在农村的变压器。使用时，将该设备通过储能变流器11与农村台变的输出线路并联。

以前，该设备在农村台变中并没有过使用，并且能够根据用户的需求与农村台变的输出线路并联。比如，在春节期间，用电量大，负荷猛增，那么就可以将该设备与农村台变的输出线路进行并联。而当不需要时，可以随时将该设备从输出线路上拆除，使用方便。

需要说明的是，多个拼接储能设备中，每个拼接储能设备的工作情况与其它拼接储能设备的工作情况无关。

现有的在解决台变事故的方案中，一种是增大农村台变的容量，这种方案会增加设备投资，使变压器长期处于轻载状态，不能满足国家运行标准；另外一种是采用柴油发电机，柴油发电机并网操作复杂，并且会产生大量噪音，影响居民生活，也就是以上两种方案的可操作性差，无法满足用户的使用需求。与现有的解决台变事故的方法相比，本实用新型实施例提供了一种平衡农村台变特定时段负荷波动的设备，该设备为并联式移动拼接储能设备，包含了多个拼接储能设备，每个拼接储能设备包括：储能变流器11和储能蓄电池12，当某一时段(即特定时段)农村台变的负荷波动时，将该设备通过储能变流器11与农村台变的输出线路并联，储能变流器11就能检测输出线路的负荷波动情况，并根据负荷波动情况控制储能蓄电池12充放电，确保输出线路的电压和频率不变，从而有效解决农村台变负荷在特定时间段波动所带来的台变事故，满足国家的运行标准，同时，不会产生噪音，可操作性强，满足了用户的使用需求，当不需要时可以随时断开与输出线路的连接关系，缓解了现有的解决农村台变事故的方法可操作性差，无法满足用户使用需求的技术问题。

上述内容对平衡农村台变特定时段负荷波动的设备进行了简要介绍，下面对其中涉及到的具体内容进行详细描述。

可选地，储能变流器11运行在V/f控制模式。

具体的，储能变流器11与农村台变的输出线路并联后，运行在V/f控制模式，V/f控制模式为维持输出电压和频率不变。

可选地，参考图2，储能变流器11包括：电压采集电路111，电流采集电路112，控制芯片113和双向DC/AC电路114；

电压采集电路111分别与农村台变的输出线路，控制芯片113连接，用于实时采集输出线路的电压信息，并将电压信息发送至控制芯片113；

电流采集电路112分别与农村台变的输出线路，控制芯片113连接，用于实时采集输出线路的电流信息，并将电流信息发送至控制芯片113；

控制芯片113与储能蓄电池12连接，用于接收电压信息和电流信息，根据电压信息和电流信息确定负荷波动情况，其中，当负荷增加时，控制双向DC/AC电路114的工作方向为DC-AC方向，以使储能蓄电池12为输出线路供电，当负荷减少时，控制双向DC/AC电路114的工作方向为AC-DC方向，以使输出线路为储能蓄电池12进行充电。

具体的，当输出线路产生负荷突增情况时，输出线路的电压会下降，为了维持输出线路的电压不变，就需要增大电流。这时，储能变流器11的控制芯片113控制双向DC/AC电路114的工作方向为DC-AC方向，向输出线路输出储能蓄电池12的逆变电流，以维持输出线路的电压和频率不变。

当输出线路的过载负荷去除后，输出线路的电压上升，为了维持输出线路的电压不变，就需要吸收输出线路的电流。储能变流器11的控制芯片113控制双向DC/AC电路114的工作方向为AC-DC方向，将输出线路的电流吸收，以对储能蓄电池12进行充电。

储能变流器11(Power Control System--PCS)可控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。PCS由DC/AC双向变流器、控制单元等构成。PCS控制器通过通讯接收后台控制指令，根据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充电或放电，实现对电网有功功率及无功功率的调节。PCS控制器通过CAN接口与BMS通讯，获取电池组状态信息，可实现对电池的保护性充放电，确保电池运行安全。储能变流器11的工作过程为现有技术，在此不再赘述。

可选地，参考图3，电压采集电路111包括：电压采集器1111和第一模数转换器1112；

电压采集器1111用于采集输出线路的模拟电压信息，将模拟电压信息发送至第一模数转换器1112；

第一模数转换器1112与电压采集器1111连接，用于接收模拟电压信息，将模拟电压信息转换为数字电压信息，并将数字电压信息发送至控制芯片113。

可选地，参考图3，电流采集电路112包括：电流采集器1121和第二模数转换器1122；

电流采集器1121用于采集输出线路的模拟电流信息，将模拟电流信息发送至第二模数转换器1122；

第二模数转换器1122与电流采集器1121连接，用于接收模拟电流信息，将模拟电流信息转换为数字电流信息，并将数字电流信息发送至控制芯片113。

可选地，电流采集器1121为电流互感器。

可选地，多个拼接储能设备采用并联的方式拼接。

可选地，储能蓄电池12的电压范围与设备的额定功率相关。

可选地，输出线路为三相线路。

简单来讲，储能变流器11与农村台变的输出线路并网后运行在V/f控制模式：维持输出电压和频率不变。当输出线路产生负荷突增情况时，储能变流器11的控制芯片113控制双向DC/AC，输出储能蓄电池12逆变电流，以维持输出线路的电压和频率不变。不论输出的有功功率和无功功率如何变化，V/f控制的储能变流器11自动调整运行曲线如图4所示，满足负荷随机变化，保持电压频率恒定，因此，其外特性为电压源。

当输出线路过载负荷去除时，储能变流器11自动转为从输出线路吸收电能对储能蓄电池12进行充电。

本实用新型中的平衡农村台变特定时段负荷波动的设备具有如下的优点：

1、可以有效解决农村台变负荷在特定时间段波动的问题；

2、并联式移动拼接储能可一机多用，平时可用于重要负荷保电、运维应急等用途，产生良好经济效益；

3、环保的储能***解决方案有利于提升电网公司服务形象。

实施例二：

一种平衡农村台变特定时段负荷波动的装置，该装置包括：上述平衡农村台变特定时段负荷波动的设备，还包括运输车辆，其中，运输车辆用于对平衡农村台变特定时段负荷波动的设备进行运输。

具体的，在特定时段，运输平衡农村台变特定时段负荷波动的设备至农村台变，与输出线路并联连接，当不需要时，随时断开连接，使用方便。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种平衡农村台变特定时段负荷波动的设备，其特征在于，所述设备为并联式移动拼接储能设备，所述并联式移动拼接储能设备中包括多个拼接储能设备，每个拼接储能设备包括：储能变流器和储能蓄电池；

所述储能变流器根据用户的需求与农村台变的输出线路并联，且与所述储能蓄电池连接，用于检测所述输出线路的负荷波动情况，根据所述负荷波动情况控制所述储能蓄电池充放电，以确保所述输出线路的电压和频率不变。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述储能变流器运行在V/f控制模式。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述储能变流器包括：电压采集电路，电流采集电路，控制芯片和双向DC/AC电路；

所述电压采集电路分别与所述农村台变的输出线路，所述控制芯片连接，用于实时采集所述输出线路的电压信息，并将所述电压信息发送至所述控制芯片；

所述电流采集电路分别与所述农村台变的输出线路，所述控制芯片连接，用于实时采集所述输出线路的电流信息，并将所述电流信息发送至所述控制芯片；

所述控制芯片与所述储能蓄电池连接，用于接收所述电压信息和所述电流信息，根据所述电压信息和所述电流信息确定所述负荷波动情况，其中，当负荷增加时，控制所述双向DC/AC电路的工作方向为DC-AC方向，以使所述储能蓄电池为所述输出线路供电，当负荷减少时，控制所述双向DC/AC电路的工作方向为AC-DC方向，以使所述输出线路为所述储能蓄电池进行充电。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述电压采集电路包括：电压采集器和第一模数转换器；

所述电压采集器用于采集所述输出线路的模拟电压信息，将所述模拟电压信息发送至所述第一模数转换器；

所述第一模数转换器与所述电压采集器连接，用于接收所述模拟电压信息，将所述模拟电压信息转换为数字电压信息，并将所述数字电压信息发送至所述控制芯片。

5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述电流采集电路包括：电流采集器和第二模数转换器；

所述电流采集器用于采集所述输出线路的模拟电流信息，将所述模拟电流信息发送至所述第二模数转换器；

所述第二模数转换器与所述电流采集器连接，用于接收所述模拟电流信息，将所述模拟电流信息转换为数字电流信息，并将所述数字电流信息发送至所述控制芯片。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述电流采集器为电流互感器。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多个拼接储能设备采用并联的方式拼接。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述储能蓄电池的电压范围与所述设备的额定功率相关。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述输出线路为三相线路。

10.一种平衡农村台变特定时段负荷波动的装置，其特征在于，所述装置包括上述权利要求1至9中任一项所述的平衡农村台变特定时段负荷波动的设备，还包括运输车辆，其中，所述运输车辆用于对所述平衡农村台变特定时段负荷波动的设备进行运输。