一种用于提高供电可靠性的光气储联合系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于提高供电可靠性的光气储联合系统，属于电网控制技术领域。


背景技术：

2.常规楼宇型分布式能源站，仅有内燃机发电设备和市电两路电源对用户供电。市电作为备用电源，在内燃机发电设备停运时，通过倒送来满足用户的用电需求，但由于市电本身也存在故障几率，两路电源有同时失去的可能。当内燃机发电设备与市电同时失去供电能力，则会对数据中心、医院等重要负荷造成极其严重的影响。出于对这种情况的考虑，目前数据中心、医院等用户都会自行配备柴油发电机作为应急电源。柴油发电机虽保证了应急需求，却又存在严重不足：柴油有易燃易爆风险，存在一定的安全隐患。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于，提供一种用于提高供电可靠性的光气储联合系统，其通过采用定余量储电装置作为用户端的备用电源，安全可靠性高，风险低，并且能为能源站带来一定的经济效益。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：一种用于提高供电可靠性的光气储联合系统，包括控制系统、内燃发电机组、定余量储电装置和光伏发电装置，所述内燃发电机组与控制系统连接，定余量储电装置与控制系统连接，光伏发电装置也与控制系统连接，内燃发电机组、定余量储电装置和光伏发电装置均通过母线与用户端连接。
5.前述的一种用于提高供电可靠性的光气储联合系统中，还包括直流光伏电缆和母线，所述光伏发电装置包括光伏组件、并网逆变器、第一控制柜和第一交流电缆，所述光伏组件通过直流光伏电缆与并网逆变器相连接，并网逆变器通过交流电缆与第一控制柜相连，第一控制柜通过第一交流电缆与母线连接。
6.前述的一种用于提高供电可靠性的光气储联合系统中，所述定余量储电装置包括锂离子电池组、储能变换器、第二控制柜、直流线缆、第二交流电缆和第三交流电缆，其中锂离子电池组通过直流电缆与储能变换器相连，储能变换器通过第二交流电缆与第二控制柜相连，第二控制柜通过第三交流电缆与所述母线连接。
7.前述的一种用于提高供电可靠性的光气储联合系统中，所述内燃发电机组包括内燃发电机、第三控制柜、降压变压器、第四交流电缆、第五交流电缆和第六交流电缆，其中内燃发电机通过第四交流电缆与第三控制柜相连，第三控制柜通过第五交流电缆与降压变压器相连，降压变压器通过第六交流电缆与所述母线连接。
8.前述的一种用于提高供电可靠性的光气储联合系统中，所述控制系统包括光气储协调控制装置，所述光气储协调控制装置与定余量储电装置连接，所述光气储协调控制装置与光伏发电装置连接，所述光气储协调控制装置还与内燃发电机组连接。
9.前述的一种用于提高供电可靠性的光气储联合系统中，还包括控制电缆和通讯电
缆，控制系统通过控制电缆和通讯电缆与定余量储电装置、光伏发电装置、内燃发电机组连接。光气储协调控制装置通过控制电缆与所述定余量储电装置连接，光气储协调控制装置通过控制电缆与所述光伏发电装置连接，光气储协调控制装置还通过控制电缆与所述内燃发电机组连接。
10.前述的一种用于提高供电可靠性的光气储联合系统中，还包括市电设备，所述市电设备和控制系统连接，所述市电设备也与光气储协调控制装置连接，市电设备还通过母线与用户端连接。
11.与现有技术相比，本实用新型在常规分布式能源站的基础上，在供能侧增加了光伏发电装置和定余量储电装置，通过定余量储电装置作为数据中心、医院等用户端的应急备用电源，定余量储电装置本身应用锂离子电池组，其相比柴油发电机使用储油罐的安全性更高，风险更低。本实用新型同时通过光气储协调控制装置，还可将定余量储电装置作为能源站峰谷套利的手段，为能源站带来一定的经济效益。
附图说明
12.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不当限制。在附图中：
13.图1是本实用新型的一种实施例的结构示意图；
14.图2是本实用新型控制连接示意图。
15.附图标记：1-控制系统，2-内燃发电机组，3-定余量储电装置，4-光伏发电装置，5-市电设备，6-光气储协调控制装置，7-母线。
16.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
具体实施方式
17.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
18.本实用新型的实施例1：一种用于提高供电可靠性的光气储联合系统，包括控制系统1、内燃发电机组2、定余量储电装置3和光伏发电装置4，所述内燃发电机组2与控制系统1连接，定余量储电装置3与控制系统1连接，光伏发电装置4也与控制系统1连接，内燃发电机组2、定余量储电装置3和光伏发电装置4均通过母线7与用户端连接。
19.本实用新型的实施例2：一种用于提高供电可靠性的光气储联合系统，包括控制系统1、内燃发电机组2、定余量储电装置3和光伏发电装置4，所述内燃发电机组2与控制系统1连接，定余量储电装置3与控制系统1连接，光伏发电装置4也与控制系统1连接，内燃发电机组2、定余量储电装置3和光伏发电装置4均通过母线7与用户端连接。本例中还包括直流光伏电缆和母线7，所述光伏发电装置4包括光伏组件、并网逆变器、第一控制柜和第一交流电缆，所述光伏组件通过直流光伏电缆与并网逆变器相连接，并网逆变器通过交流电缆与第一控制柜相连，第一控制柜通过第一交流电缆与母线7连接。
20.本实用新型的实施例3：一种用于提高供电可靠性的光气储联合系统，包括控制系统1、内燃发电机组2、定余量储电装置3和光伏发电装置4，所述内燃发电机组2与控制系统1连接，定余量储电装置3与控制系统1连接，光伏发电装置4也与控制系统1连接，内燃发电机组2、定余量储电装置3和光伏发电装置4均通过母线7与用户端连接。本例中还包括直流光伏电缆，所述光伏发电装置4包括光伏组件、并网逆变器、第一控制柜和第一交流电缆，所述光伏组件通过直流光伏电缆与并网逆变器相连接，并网逆变器通过交流电缆与第一控制柜相连，第一控制柜通过第一交流电缆与母线7连接。所述定余量储电装置3包括锂离子电池组、储能变换器、第二控制柜、直流线缆、第二交流电缆和第三交流电缆，其中锂离子电池组通过直流电缆与储能变换器相连，储能变换器通过第二交流电缆与第二控制柜相连，第二控制柜通过第三交流电缆与所述母线7连接。所述内燃发电机组2包括内燃发电机、第三控制柜、降压变压器第四交流电缆、第五交流电缆和第六交流电缆，其中内燃发电机通过第四交流电缆与第三控制柜相连，第三控制柜通过第五交流电缆与降压变压器相连，降压变压器通过第六交流电缆与所述母线7连接。所述控制系统1包括光气储协调控制装置6，所述光气储协调控制装置6与定余量储电装置3连接，光气储协调控制装置6与光伏发电装置4连接，光气储协调控制装置还与内燃发电机组连接。还包括控制电缆和通讯电缆，控制系统1通过控制电缆和通讯电缆与定余量储电装置3、光伏发电装置4、内燃发电机组2连接。光气储协调控制装置6通过控制电缆与所述定余量储电装置3连接，光气储协调控制装置6通过控制电缆与所述光伏发电装置4连接，光气储协调控制装置6还通过控制电缆与所述内燃发电机组2连接。本例中还包括市电设备，所述市电设备5通过控制电缆和控制系统1连接，所述市电设备5也通过控制电缆与光气储协调控制装置6连接。市电设备5还通过母线7与用户端连接。
21.本实用新型用于提高供电可靠性的光气储联合系统的协调运行模式：
22.当进入市电售价低谷时段时，通过光气储协调控制装置6降低内燃发电机组2的发电量，同时调用市电设备和定余量储电装置，市电和内燃发电机组在向用户供电的同时向定余量储电装置充电，充电完成后，控制装置自动退出定余量储电装置。
23.低谷时段结束时，通过光气储协调控制装置6调节市电设备停止运行，使得市电停止输送至用户端，内燃发电机组2升负荷，同时通过光气储协调控制装置6控制启动光伏发电装置4，通过内燃发电机组2与光伏发电装置4同时向用户端供电。
24.当在用电高峰时段时，光气储协调控制装置6控制启动定余量储电装置3，由内燃发电机组2、光伏发电装置4和定余量储电装置3同时向用户端供电，当定余量储电装置3的储电余量达到预设值时，光气储协调控制装置6控制定余量储电装置3停止向用户端供电。
25.当内燃发电机组2停止运行，且同时市电设备发生故障时，光气储协调控制装置6控制启动定余量储电装置3为用户端供电，同时断开用户端一切非重要负荷(如一般用户)，保障数据中心及医院用户在市电设备故障处理阶段的应急需求。
26.定电余量储电装置3不仅是能源站进行峰谷套利的手段，同时也可作为应急备用电源，取代数据中心、医院等用户备用的柴油发电机。
27.定余量储电装置3在峰谷套利的同时，始终保证自身储有满足数据中心、医院等用户重要负荷4小时的用电量，以保证在主备电源完全丧失的情况下，满足数据中心及医院用户在能源站故障处理阶段的应急需求。
28.内燃发电机组2、定余量储电装置3、与光伏发电装置4的一般信号通过控制电缆和通讯电缆接入控制系统1进行常规监控。内燃发电机组2、定余量储电装置3、与光伏发电装置4的协调控制信号通过控制电缆直接接入光气储协调控制装置6，由光气储协调控制装置6通过负荷优化分配及经济最优算法协调光伏发电装置4与定余量储电装置3的启动时间和停止时间，调整内燃发电机组2的升降负荷时间以及市电设备5的倒送时间。