一种大型储能电站及适用于大型储能电站阵系的排列方法
【专利摘要】本发明公开了一种大型储能电站及适用于大型储能电站阵系的排列方法，方法包括以电站中任一点为中心点，将若干蓄电池室均匀分布且每个至中心点距离相等；其中每个蓄电池室内设有若干出线方向相同的蓄电池簇；以中心点为中心，将与蓄电池室数量相等或倍数关系的储能逆变器均匀分布且每个至中心点距离相等；所述每组储能逆变器至中心点距离小于每个蓄电池室，并将每一组储能逆变器与一个蓄电池室对应设置；所述每个蓄电池簇与对应储能逆变器连接，所述每组储能逆变器连接配电装置，以构成储能电站阵系。大型储能电站包括蓄电池室、蓄电池簇、储能逆变器、配电装置，和形成的阵系。本发明能减小同一储能逆变器下的蓄电池簇电缆长度差异，节省电缆，减少损耗。
【专利说明】一种大型储能电站及适用于大型储能电站阵系的排列方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种大型储能电站及适用于大型储能电站阵系的排列方法，属于电网储能的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，大型储能电站通常采用技术较为成熟的铅酸蓄电池和锂电池，而储能逆变器要求同一台逆变器所接的电池簇电缆长度应一致，以保证蓄电池簇内阻的一致性。在大型储能电站建设过程中，蓄电池簇通常采用集装箱式分散布置，或设置常规的蓄电池室集中布置，出现同一储能逆变器下所接的电池簇距离逆变器的长度差异很大，导致有的电缆要盘很多在电缆沟或盘柜中，且对电缆的消耗量比较大。因此，现有的大型储能电站无法合理布置，导致电缆损耗大、增加成本，无法减小电缆阻抗对蓄电池簇一致性的影响。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种大型储能电站及适用于大型储能电站阵系的排列方法，以解决现有的大型储能电站布置不合理、蓄电池簇接线电缆长度差异大，及电缆用量较大、损耗较大的问题。
[0004]本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题:
一种适用于大型储能电站阵系的排列方法，包括以下步骤:
步骤A、以储能电站中任一点为中心点，将若干蓄电池室均匀分布且每个蓄电池室至中心点距离Dl相等；其中每个蓄电池室内设有若干出线方向相同的蓄电池簇；
步骤B、以步骤A中所述的中心点为中心，将与蓄电池室数量相等或倍数关系的储能逆变器均匀分布，且每组储能逆变器至中心点距离D2相等；所述每组储能逆变器至中心点距离D2小于每个蓄电池室至中心点距离D1，并将每一组储能逆变器与一个蓄电池室对应设置；
步骤C、在步骤A中所述的储能电站内设有配电装置，将每个蓄电池簇的直流输出端子与对应储能逆变器连接，所述每组储能逆变器连接用于配电和输出电能的配电装置，以构成储能电站阵系。
[0005]进一步地，作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤A中蓄电池簇的直流输出端子均设置于靠近中心点的一侧。
[0006]进一步地，作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤A中在其中两个蓄电池室之间设置疏散通道。
[0007]进一步地，作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤B中每个蓄电池室和对应储能逆变器之间设置建筑通道。
[0008]进一步地，作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤A中蓄电池簇之间呈平行或以中心点为圆心点呈放射型布置。
[0009]进一步地，作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤B中采用梯形蓄电池室，以构成正多边形储能电站阵系。
[0010]进一步地，作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤B中采用扇环形蓄电池室，以构成圆形储能电站阵系。
[0011]一种大型储能电站，包括蓄电池室、蓄电池簇、储能逆变器、配电装置，所述储能电站中的蓄电池室、蓄电池簇、储能逆变器、配电装置采用上述任意一种排列方法形成阵系。
[0012]本发明采用上述技术方案，能产生如下技术效果:
本发明设计的大型储能电站及适用于大型储能电站阵系的排列方法，通过构成储能电站阵系，使得每个蓄电池室与对应储能逆变器之间等距，和每个蓄电池室内蓄电池簇连接对应储能逆变器使用的电缆长度差异缩小，该方式能有效避免同一储能逆变器下的电池簇电缆长度差异较大，节省电缆，降低成本，减少损耗。且将蓄电池簇呈集中布置，将蓄电池簇的直流输出端子全部设置于靠近中心点的一侧，使得蓄电池簇距离储能逆变器长度达到最小，且长度基本无差异，不会出现盘过多的电缆在电缆沟或盘柜中的情况，节省了这部分的直流大截面电缆，减小电缆阻抗对蓄电池簇一致性的影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的大型储能电站阵系采用正八边形的示意图。
[0014]图2为本发明的大型储能电站阵系采用正八边形下蓄电池簇呈放射型布置示意图。
[0015]图3为本发明的大型储能电站阵系采用圆形的阵系布置示意图。
[0016]其中标号解释:1_蓄电池簇，2-储能逆变器，3-蓄电池簇直流输出端子，4-配电装置，O为阵系中心点，Dl为每个蓄电池室至中心点距离，D2为每组储能逆变器至中心点距离。
【具体实施方式】
[0017]下面结合说明书附图对本发明的实施方式进行描述。
[0018]本发明设计了一种适用于大型储能电站阵系的排列方法，包括以下步骤:
步骤A、以储能电站中任一点为中心点，将若干蓄电池室均匀分布且每个蓄电池室至中心点距离Dl相等；其中每个蓄电池室内设有若干出线方向相同的蓄电池簇；
步骤B、以步骤A中所述的中心点为中心，将与蓄电池室数量相等或倍数关系的储能逆变器均匀分布，且每组储能逆变器至中心点距离D2相等；所述每组储能逆变器至中心点距离D2小于每个蓄电池室至中心点距离D1，并将每一组储能逆变器与一个蓄电池室对应设置；
步骤C、在步骤A中所述的储能电站内设有配电装置，将每个蓄电池簇的直流输出端子与对应储能逆变器连接，所述每组储能逆变器连接用于配电和输出电能的配电装置，以构成储能电站阵系。
[0019]在步骤B构成储能电站阵系过程中，每个储能逆变器至中心点距离D2和每个蓄电池室至中心点距离Dl可以根据实际需要设定，而采用每个蓄电池室至中心点距离D2小于每个蓄电池室至中心点距离Dl的排列方式，使得所有储能逆变器被蓄电池室所围成的区域包围，缩短蓄电池室内蓄电池簇与储能逆变器之间的距离，减少其之间电缆连接长度。[0020]另外，对于步骤B中，可以考虑在每个蓄电池室和对应储能逆变器之间设置建筑通道。并且，可以按照建筑设计防火规范要求，可以对步骤A中的若干蓄电池室之间设置通道，即在任意两个蓄电池室之间设置疏散通道，整个储能电站阵系可以设置一个或多个疏散通道，以进一步提高阵系的安全性。
[0021]在上述的每个蓄电池室中设置一个或多个蓄电池簇，可以将蓄电池簇之间呈平行或以中心点为圆心点呈放射型布置，平行布置可以方便蓄电池簇间距相等，方便走线，而放射型则在建筑面积受约束的情况下，可以起到减小建筑面积的效果。另外，全部的蓄电池簇的电极方向必须相同设置，即所有蓄电池簇的正负极出线方向相同，使得所有蓄电池的直流输出端子位于同一方向，所有蓄电池的直流输入端子位于同一方向，这样，能够便于蓄电池簇电缆走线，不需要将电缆要盘很多在电缆沟或盘柜中。而若将蓄电池簇的直流输出端子全部设置于靠近中心点的一侧，使得电池簇距离储能逆变器长度达到最小，且长度基本无差异，可以进一步节约电缆消耗量。
[0022]在实际的储能电站阵系构建过程中，可以采用梯形的蓄电池室，以构成正多边形的储能电站阵系，或者采用扇环形蓄电池室，以构成圆形的储能电站阵系，这样可以使得蓄电池簇距离储能逆变器长度达到最小，且长度基本无差异，不会出现盘过多的电缆在电缆沟或盘柜中的情况，使得阵系结构稳定，电缆走线更加合理方便。
[0023]根据上述适用于大型储能电站阵系的排列方法，还能够得到本发明的大型储能电站，包括若干个蓄电池室、蓄电池簇、储能逆变器、配电装置，所述蓄电池室、蓄电池簇单元、储能逆变器、配电装置按照上述方法构建成阵系，具体如下:以储能电站中任一点为中心点，将若干蓄电池室均匀分布，且每个蓄电池室至中心点距离Dl相等，再将一个或多个电极方向相同的蓄电池簇设置在每个蓄电池室内；同样的，以上述的中心点为中心，将与蓄电池室数量相等或倍数关系的储能逆变器均匀分布，且每组储能逆变器至中心点距离D2相等，同时每组储能逆变器至中心点距离D2小于每个蓄电池室至中心点距离D1，并将每一组储能逆变器与一个蓄电池室对应设置；然后，将每个蓄电池簇的直流输出端子与对应储能逆变器连接，所述每组储能逆变器连接与配电装置，通过配电装置进行配电和输出电能，以构成储能电站阵系。而配电装置具体可以设置在若干个储能逆变器所围成的区域内，将该区域作为逆变升压设备的电气配电房。通过构成储能电站阵系，使得每个蓄电池簇单元内蓄电池簇与对应储能逆变器之间等距和使用的电缆长度差异缩小。
[0024]在该大型储能电站中，每个储能逆变器至中心点距离D2需要小于每个蓄电池室至中心点距离D1。所述蓄电池簇的直流输出端子均设置于靠近中心点的一侧。在两个蓄电池室之间设置疏散通道。所述中每个蓄电池室和对应储能逆变器之间设置建筑通道。所述中蓄电池簇之间呈平行或以中心点为圆心点呈放射型布置。所述中采用梯形的蓄电池室，以构成正多边形的储能电站阵系。所述中采用扇环形蓄电池室，以构成圆形的储能电站阵系O
[0025]为了验证本发明的大型储能电站及适用于大型储能电站阵系的排列方法能够有效避免同一储能逆变器下的电池簇电缆长度差异较大，节省电缆，现以具体实施例进行说明。
[0026]实施例一，以储能电站中任一点为中心点O,选取蓄电池室的数量为八个,分别为蓄电池室A至H，而对于蓄电池室H可以腾出作为其他用处，且每个蓄电池室形状采用梯形，将蓄电池室至中心点距离Dl取值为17m，然后将八个蓄电池室均匀分布；然后每个蓄电池室内平行设置7个蓄电池簇1，7个蓄电池簇I的直流输出端子3均设置于靠近中心点的一侧；再选取八组储能逆变器2，将每组储能逆变器2至中心点距离D2取值为13.5m，然后每一组储能逆变器2对应设置在每个蓄电池室的出线口处，以构成如图1所示的正八边形储能电站阵系。然后将每个蓄电池簇的直流输出端子3与对应储能逆变器2连接，其之间连接的电缆线直线距离为3.5m，而电缆线取值最短可为3.5m，实际运用中可以适当选取电缆线长度直线距离在5至8米之间，但现有电缆内这两个部件的连接电缆一般为15m，本实施例连接的电缆线相对现有技术连接的电缆线明显缩短。然后所述每组储能逆变器2连接配电装置4，通过配电装置4进行配电和输出电能。由该实施例可以验证，每个电池簇均连接对应的储能逆变器，使得同一储能逆变器下的电池簇电缆长度差异缩短到最小，可以验证本发明的方法的储能电站能够使得蓄电池簇距离储能逆变器长度达到最小，且长度基本无差异，节省了直流大截面电缆。
[0027]实施例二，本实施例二与实施一基本相同，区别点仅在于每个蓄电池室内设置的7个蓄电池簇I是以中心点为圆心点呈放射型布置，以形成如图2所示的正八边形储能电站阵系，然后达到实施例相同的效果。
[0028]实施例三,本实施例三与实施例一基本相同，区别点仅在于八个蓄电池室选用扇环形和每个蓄电池室内设置的7个蓄电池簇I是以中心点为圆心点呈放射型布置，以形成如图3所示的圆形储能电站阵系，然后达到实施例相同的效果。
[0029]由上述实施例，使得本发明得到验证，从而证明本发明可以达到使得蓄电池簇距离储能逆变器长度达到最小，且长度基本无差异，不会出现盘过多的电缆在电缆沟或盘柜中的情况，节省了直流大截面电缆，减小电缆阻抗对蓄电池簇一致性的影响。
[0030]上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
【权利要求】
1.一种适用于大型储能电站阵系的排列方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤A、以储能电站中任一点为中心点，将若干蓄电池室均匀分布且每个蓄电池室至中心点距离Dl相等；其中每个蓄电池室内设有若干出线方向相同的蓄电池簇； 步骤B、以步骤A中所述的中心点为中心，将与蓄电池室数量相等或倍数关系的储能逆变器均匀分布，且每组储能逆变器至中心点距离D2相等；所述每组储能逆变器至中心点距离D2小于每个蓄电池室至中心点距离D1，并将每一组储能逆变器与一个蓄电池室对应设置； 步骤C、在步骤A中所述的储能电站内设有配电装置，将每个蓄电池簇与对应储能逆变器连接，所述每组储能逆变器连接用于配电和输出电能的配电装置，以构成储能电站阵系。
2.根据权利要求1所述适用于大型储能电站阵系的排列方法，其特征在于:所述步骤A中蓄电池簇的直流输出端子均设置于靠近中心点的一侧。
3.根据权利要求2所述适用于大型储能电站阵系的排列方法，其特征在于:所述步骤A中在两个蓄电池室之间设置疏散通道。
4.根据权利要求3所述适用于大型储能电站阵系的排列方法，其特征在于:所述步骤B中每个蓄电池室和对应储能逆变器之间设置建筑通道。
5.根据权利要求4所述适用于大型储能电站阵系的排列方法，其特征在于:所述步骤A中蓄电池簇之间呈平行或以中心点为圆心点呈放射型布置。
6.根据权利要求5所述适用于大型储能电站阵系的排列方法，其特征在于:所述步骤B中采用梯形蓄电池室，以构成正多边形储能电站阵系。
7.根据权利要求5所述适用于大型储能电站阵系的排列方法，其特征在于:所述步骤B中采用扇环形蓄电池室，以构成圆形储能电站阵系。
8.一种大型储能电站，包括蓄电池室、蓄电池簇、储能逆变器、配电装置，其特征在于:所述储能电站中的蓄电池室、蓄电池簇、储能逆变器、配电装置采用权利要求1至7中任意一种排列方法形成阵系。
【文档编号】H02J15/00GK103997129SQ201410200606
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2014年5月13日
【发明者】苏兴锋, 刘琪瑶, 李建国, 高波, 黄传忠, 龙海波 申请人:南京中核二三能源工程有限公司