一种多元化电力储能系统的制作方法

1.本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种多元化电力储能系统。


背景技术：

2.电力是以电能作为动力的能源。发现于19世纪70年代，电力的发现和应用掀起了第二次工业化高潮。成为人类历史18世纪以来，世界发生的三次科技革命之一，从此科技改变了人们的生活。20世纪出现的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一，是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。它将自然界的一次能源通过机械能装置转化成电力，再经输电、变电和配电将电力供应到各用户；
3.而电力储能即是储存电能的技术，在电力系统中,电能的生产和使用同时进行,且在数量上平衡，但用电量总在波动,同时还需考虑发电设备故障的可能性，因此系统中投入运行的发电设备容量往往高于用电量,从而可将多余的电能储存起来,以备用电量上升时调剂使用。储能方式有抽水蓄能、电池蓄能、超导体蓄能、机械飞轮蓄能、压缩空气蓄能等。其中抽水蓄能最普遍；
4.对于电池蓄能，其整体体积相对较小，具有较高的可移动性，进而适用一些小型地区的配电网使用，但由于电池蓄能自身具有一定的局限性，受外界因素影响或者是自身因素影响，容易出现短路或者是电压过高等情况，导致电池蓄能设备出现火灾等危害人民安全的情况，因此本发明提出一种多元化电力储能系统以解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明的目的在于提出一种多元化电力储能系统，该种多元化电力储能系统具有安全性较高的优点，解决现有技术中的问题。
6.为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种多元化电力储能系统，包括储能设备层、设备监控平台和信息数据层，所述储能设备层、设备监控平台和信息数据层之间通过无线通信技术连接，且储能设备层包括储电设备模块、监控设备模块和安全设备模块，所述设备监控平台包括监控层和功能层，且监控层包括数据监测模块、监控控制模块和警报模块，所述功能层包括储电设备控制模块、远程连接模块、运行参数设备模块以及异常响应模块，所述信息数据层包括系统信息存储模块、储电设备信息存储模块以及备用信息存储模块，所述数据监测模块与储电设备模块连接，所述监控控制模块与监控设备模块连接，所述警报模块与安全设备模块连接。
7.进一步改进在于：所述储电设备模块内设有接口单元和接口管理单元，所述接口单元用于提供配电网与储电设备模块连接的接口，所述接口管理单元用于对接口进行管理，所述储电设备模块为集装箱式储电，其由集装箱式机房、电池组、电池管理系统以及储能变流器组成。
8.进一步改进在于：所述监控设备模块采用分布式传感器的方式布设在储电设备模块内，所述分布式传感器包括温度传感器、湿度传感器以及烟雾传感器，所述监控设备模块
的数据上传至监控控制模块内。
9.进一步改进在于：所述信息数据层还包括有数据处理模块和数据导出模块，所述数据处理模块的输入端与储电设备信息存储模块的输出端连接，且数据处理模块的输出端与数据导出模块的输入端连接。
10.进一步改进在于：所述功能层还包括有系统状态采集模块和监控窗口反馈模块，所述系统状态采集模块的输入端与储电设备模块以及监控设备模块的输出端连接，且系统状态采集模块的输出端与监控窗口反馈模块的输入端连接。
11.进一步改进在于：所述储能设备层还包括有警报设备，所述警报设备为声光报警器，且警报设备与警报模块连接。
12.进一步改进在于：所述异常响应模块的输出端与储电设备控制模块的输入端连接，所述异常响应模块用于监测储电设备模块与配电网接入点的状态。
13.进一步改进在于：所述储电设备模块内设有有线连接单元和无线连接单元。
14.本发明的有益效果为：该种多元化电力储能系统通过采用集装箱式的储电设备模块，其具有可移动性，继而可以适应不同地区的配电网使用，同时采用监控设备模块和安全设备模块对储电设备模块进行实时监控，确保储电设备模块的工作环境以及工作状态是符合正常使用要求的，进一步在发生异常情况时，能够第一时间发现并采取一定的措施，来减少对周围设备、人员带来的伤害，同时，通过警报模块以及警报设备发出告警信息，使专业人员能够及时的知晓信息，并进行进一步的操作，此外，本发明能够对储电设备模块的工作状态进行实时监控，且利用异常响应模块，能够自适应的根据接入点的状态进行控制，来对储电设备模块进行保护。
附图说明
15.图1是本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
16.为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
17.根据图1所示，本实施例提出了一种多元化电力储能系统，包括储能设备层、设备监控平台和信息数据层，储能设备层、设备监控平台和信息数据层之间通过无线通信技术连接，即各个层之间采用的是无线连接的方式，用于传输数据或者是指令等，且储能设备层包括用于储存电力的储电设备模块、用于监控储电设备状态的监控设备模块和用于保护储电设备安全的安全设备模块，其中，储电设备模块内设有接口单元和接口管理单元，接口单元用于提供配电网(共用电网)与储电设备模块连接的接口，对于该接口，应采用易操作、可闭锁、具有手动和自动操作的断路器，同时安装具有可视断电的隔离开关，接口管理单元用于对接口进行管理，储电设备模块为集装箱式储电，其由集装箱式机房、电池组、电池管理系统(bms)以及储能变流器(pcs)组成，而在其中，电池管理系统(bms)自身具有一保护的作用，当电压达到储电设备模块的最大充电电压时，由电池管理系统强制切断继电器，对储电设备模块进行保护，而当电压低于储电设备模块的最低放电电压时，由电池管理系统强制切断继电器，对储电设备模块进行保护，监控设备模块采用分布式传感器的方式布设在储
电设备模块内，分布式传感器包括温度传感器、湿度传感器以及烟雾传感器，监控设备模块的数据上传至监控控制模块内；
18.对于安全设备模块，其主要是从三点对储电设备模块进行保护，第一是防雷，第二是防火，第三是防水，由于储电设备模块采用的是集装箱式储电的方式，继而对于储电设备模是具有可移动性的，因此，采用安全设备模块对其进行防护，以在发生异常情况时，能够对储电设备模块以及周围设备进行保护，其中，对于防雷，主要是在储电设备模块与配电网连接的线路上安装有防浪涌保护模块，并带有辅助报警开关，一旦发生雷击，通过警报设备以及警报模块发出对外报警信号；对于防火，是采用灭火器的形式进行防火，同时，灭火器为电控制，无需人工介入，在本实施例中，由烟雾传感器和温度传感器和储电设备控制模块形成电气连锁，当检测到环境参数超过预设的范围之后，启到灭火器以及警报设备；对于防水，即由集装箱自身的材质来进行防水；
19.设备监控平台包括监控层和功能层，且监控层包括用于获取储电设备信息状态的数据监测模块、和控制监控设备模块的监控控制模块和用于发出告警信息的警报模块，功能层包括储电设备控制模块、远程连接模块、运行参数设备模块以及异常响应模块，信息数据层包括系统信息存储模块、储电设备信息存储模块以及备用信息存储模块，数据监测模块与储电设备模块连接，监控控制模块与监控设备模块连接，警报模块与安全设备模块连接，对于电设备控制模块，其内部设有命令接收单元以及命令执行单元，同时，远程连接模块内设有命令写入单元，用户通过命令写入单元写入控制命令，并采用远程传输的方式，被命令接收单元接收，再通过命令执行单元进行执行；
20.对于功能层，其还包括有运行参数设定模块，主要是对系统以及储电设备的各种参数进行调整，其包括但不限于充电上限电压、放电下限电压、设备运行最高温度、设备运行最低温度、电池簇过流门限、电池短时温升过快门限。
21.对于储电设备信息存储模块，其包括有数据获取单元，数据获取单元是与监测层进行连接的，即获取监测层所监测到的信息数据，再储存至储电设备信息存储模块内，对于信息数据，其包括但不限于储电设备充放电状态、储电设备荷电状态、储电设备充放电的有功功率和无功功率、储电设备接入点的电压、电流-变压器分接头档位、断路器和隔离开关状态。
22.信息数据层还包括有数据处理模块和数据导出模块，数据处理模块的输入端与储电设备信息存储模块的输出端连接，且数据处理模块的输出端与数据导出模块的输入端连接，数据处理模块是获取储电设备信息存储模块内存储的信息数据，并提供数据采集、数据统计、图表绘制等功能，以提供给用户实时曲线记录、分析和查询功能，根据读取的信息以及工作人员的操作，自由选择所需记录和分析的数据，以曲线和棒图展现实时数据、历史数据以及历史数据统计值，再通过数据导出模块将数据进行导出，即根据用户要求，自定义各类报表、分析图表等，并导出office或pdf文件。
23.功能层还包括有系统状态采集模块和监控窗口反馈模块，系统状态采集模块的输入端与储电设备模块以及监控设备模块的输出端连接，且系统状态采集模块的输出端与监控窗口反馈模块的输入端连接，运行参数设备模块也与监控窗口反馈模块的输入端连接，即对于储电设备的运行状态是通过监控窗口反馈模块进行展示的，以便实时的显示当前储电设备运行的信息数据，同时，也可以将系统的运行状态来接入监控窗口反馈模块。
24.储能设备层还包括有警报设备，警报设备为声光报警器，且警报设备与警报模块连接。
25.异常响应模块的输出端与储电设备控制模块的输入端连接，异常响应模块用于监测储电设备模块与配电网接入点的状态，并发出对于的控制指令，在接入配电网的状态下，当接入点频率低于预设值后，发出停止充电的指令，而当接入点频率高于预设值后，发出停止放电的控制指令。
26.储电设备模块内设有有线连接单元和无线连接单元，即工作人员可以通过电脑的形式，并采用有线或者是无线方式，直接与储电设备模块进行连接，以获取对应的数据，该种情况下，通常是处于工作人员维修及维护的状态。
27.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。