一种基于储能的电能质量优化配电平台的制作方法

1.本实用新型涉及配电领域，具体涉及一种基于储能的电能质量优化配电平台。


背景技术：

2.目前配网中低电压、不平衡、线损高和台区过载等长期存在的问题。低电压问题的主要原因是负荷剧增，超出原线路设计负荷。但由于实际高负荷时间短，且分布广，导致通过优化布局布线来提高电网电能质量的成本较大，而且周期长。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于储能的电能质量优化配电平台，通过储能方案，延缓了区域内配网格局优化需求，实现区域内分布式储能对电网起到支撑作用，平滑电网输出，提高电网电能质量。
4.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于储能的电能质量优化配电平台，包括三相电流互感器、储能电池簇、bms电池管理系统、epcs双向变流器和ems能量管理系统，所述epcs双向变流器具体为带有epcs控制器的双向变流器；所述三相电流互感器的一次侧分别串接在电网母线的三相上，所述三相电流互感器的二次侧与所述epcs控制器电连接；所述双向逆变器的交
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直逆变端与电网母线进行三相四线连接，所述双向逆变器的直
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交逆变端通过单极直流母线经所述bms电池管理系统与所述储能电池簇连接，所述bms电池管理系统还通过采样信号线与所述储能电池簇连接；所述epcs控制器、所述bms电池管理系统以及所述ems能量管理系统三者之间通过can数据总线两两互连。
5.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
6.进一步，所述双向逆变器的交
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直逆变端与电网母线连接的三相四线上串接有断路器qf。
7.进一步，所述储能电池簇由8个电池包串联组成，每个所述电池包的额定电压均为48v。
8.进一步，所述电池包具体为磷酸铁锂储能电池。
9.进一步，还包括远程上位机，所述ems能量管理系统通过网络与所述远程上位机通信连接。
10.进一步，所述网络具体为无线网络。
11.本实用新型的有益效果是：本实用新型一种基于储能的电能质量优化配电平台通过ems能量管理系统通过epcs控制器实时监测电网电能情况，智能调配双向变流器向储能电池簇充、放电，实现区域内分布式储能对电网起到支撑作用，平滑电网输出，提高电网电能质量，bms电池管理系统可以保证储能电池簇在充、放电过程的安全；本实用新型采用储能的方案，可以较好的延缓区域内配网格局优化需求，成本低且大大增强系统适用性，就地短时间为用户提供所需的电能。
附图说明
12.图1为本实用新型一种基于储能的电能质量优化配电平台的结构示意图。
13.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
14.1、三相电流互感器，2、储能电池簇，3、bms电池管理系统，4、epcs双向变流器，5、ems能量管理系统，6、断路器qf，7，远程上位机。
具体实施方式
15.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
16.如图1所示，一种基于储能的电能质量优化配电平台，包括三相电流互感器1、储能电池簇2、bms电池管理系统3、epcs双向变流器4和ems能量管理系统5，所述epcs双向变流器4具体为带有epcs控制器的双向变流器；所述三相电流互感器1的一次侧分别串接在电网母线的三相上，所述三相电流互感器1的二次侧与所述epcs控制器电连接；所述双向逆变器的交
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直逆变端与电网母线进行三相四线连接，所述双向逆变器的直
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交逆变端通过单极直流母线经所述bms电池管理系统3与所述储能电池簇2连接，所述bms电池管理系统3还通过采样信号线与所述储能电池簇2连接；所述epcs控制器、所述bms电池管理系统3以及所述ems能量管理系统5三者之间通过can数据总线两两互连。
17.在本具体实施例中：所述双向逆变器的交
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直逆变端与电网母线连接的三相四线上串接有断路器qf 6。断路器qf 6可以保护双向逆变器，避免其被烧毁。
18.在本具体实施例中：所述储能电池簇2由8个电池包串联组成，每个所述电池包的额定电压均为48v；单个电池包采用标准化48v，不仅可以较好适配储能系统，而且在应急电源、ups、5g电源上都有十分成熟的应用。具体的，所述电池包具体为磷酸铁锂储能电池。
19.在本具体实施例中：本实用新型还包括远程上位机7，所述ems能量管理系统5通过网络与所述远程上位机7通信连接。具体的，所述网络具体为无线网络。
20.在本实用新型一种基于储能的电能质量优化配电平台中：
21.三相电流互感器测量电网三相电压、电流信息给epcs控制器，epcs控制器将采集的电网三相电压、电流信息通过can数据总线发送给ems能量管理系统。
22.bms电池管理系统作为储能电池簇的重要组成部分，对整个系统安全起到至关重要的作用。bms电池管理系统通过采样信号线对储能电池簇中各单个电池包进行分组采样，监控储能电池簇的充、放电情况，获得储能电池簇实时数据，通过can数据总线将储能电池簇实时数据传输给ems能量管理系统。
23.bms电池管理系统还可以对储能电池簇全生命周期的高精度状态估算。经测算，针对磷酸铁锂电池，常温状态下单体电池soc估算偏差可达最大2％，平均估算偏差1％。同时针对电池单体间的不一致性，使用基于剩余充电电量一致等均衡策略，最大程度的挥储能电池簇的最大能效。
24.ems能量管理系统将电网三相电压、电流信息以及储能电池簇实时数据通过无线网络与远程上位机进行数据交换分析，通过can数据总线发出控制指令给epcs控制器，进行对电网有功无功的发送、双向变流器的转换以及储能电池簇对电网的充放电，实现对电网的支撑，提高电能质量。
25.其中，epcs控制器通过can数据总线接收ems能量管理系统的控制指令，根据控制指令控制双向变流器对储能电池簇进行充电或放电，实现对电网有功功率及无功功率的调节。同时epcs控制器通过can数据总线与bms电池管理系统通讯，获取储能电池簇实时数据，通过开、合单极直流母线来管理和保护储能电池簇，可实现对储能电池簇的保护性充放电，确保电池运行安全。
26.本实用新型选用储能的方案，较好的延缓的区域内配网格局优化需求，大大增强系统适用性。就地短时间为用户提供所需的电能。并在传统平衡输出epcs的基础上，提供任意三相不平衡输出，来保证补偿点及以上线路的平衡。主要大负荷供给路径大大减小，线损问题自然得到解决。最后，在台区高负载时，主动向网侧释放电能，缓解台变压力。
27.在应用本实用新型时，可以在不同的配电台区分别设置由三相电流互感器、储能电池簇、bms电池管理系统、epcs双向变流器和ems能量管理系统组成的电能质量优化配电平台，一个配电台区的电能质量优化配电平台形成储能微网，所有配电台区的储能微网均与远程上位机通信，可以解决目前配网中电能质量问题和节能降耗，并通过群集效益，高效智能后台群控系统，实现区域内分布式储能对电网起到支撑作用，平滑电网输出。就地给用户提供电能，灵活、精准地缓解对电网的冲击。
28.在本实用新型中：
29.bms：电池管理系统，为一套保护动力电池使用安全的控制系统，时刻监控电池的使用状态，通过必要措施缓解电池组的不一致性，为电池的使用安全提供保障。bms电池管理系统为现有成熟的电池管理系统。
30.epcs：串行存储器，epcs控制器就是带有串行存储器的控制器。
31.ems：能量管理系统，ems能量管理系统是现代电网调度自动化系统总称，主要功能由基础功能和应用功能两个部分组成。基础功能包括:计算机、操作系统和ems支撑系统。应用功能：数据采集与监视(scada)、自动发电控制(agc)与计划、网络应用分析。ems能量管理系统也是现有成熟的能量管理系统。
32.因此，本实用新型并不涉及对软件的改进，本实用新型旨在保护各硬件以及各硬件之间的连接关系。
33.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。