一种分布式储能系统的制作方法

本发明涉及电化学储能领域，尤其是涉及一种分布式储能系统。

背景技术：

1、当前电池储能系统形态多以集装箱储能为主，在一个标准或非标集装箱内，多个电池簇通过直流侧并联连接pcs(储能变流器)，并设计交流配电、热管理、消防、ems等，实现储能系统集装箱集成；传统的储能集装箱包括占地面积大，且需要相对规整的平面空间进行布置，不利于城市内布置，储能系统整体测试对厂区配电电容需求较高。

2、例如，一种在中国专利文献上公开的“储能集装箱”，包括储能集装箱占地面积大，且需相对规整的平面空间进行布置，不利于城市内布置；储能集装箱整体重量较重，通常需要做基础土方施工，成本较高，施工周期长；储能集装箱尺寸大、重量重、内部结构复杂，在整体运输中对内部电池箱安装强度要求高，若超重运输难度较大；储能集装箱需在生产工厂完成集成安装，需求总装产线面积大，对吊装、转运要求较高；储能系统整体测试对厂区配电容量要求较高的问题。

技术实现思路

1、本发明是为了克服现有技术中，集装箱储能系统具有体积较大不方便空间布置，重量较大不方便施工，内部结构复杂对集装箱内部电池安装强度较高，储能系统调试过程对厂区配电容量要求较高等问题，提供了一种分布式储能系统，通过设计独立标准储能柜，实现储能设备的灵活布置。

2、为了实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种分布式储能系统，包括分布式储能柜、能量管理系统、负荷监测模块和交流并网柜，所述分布式储能柜与所述交流并网柜连接，所述交流并网柜连接至交流供电母线并网点，所述能量管理系统与负荷监测模块连接，所述负荷监测模块与负载设备的交流供电母线连接。

4、作为优选，所述分布式储能柜包括储能机柜、储能电池插箱、pcs模块、控制系统、消防系统、散热风道和热管理空调，所述储能机柜内部设置有若干分隔板，将储能机柜内部分隔成若干个系统安装柜，所述储能电池插箱安装在储能机柜内部，所述储能电池插箱内部包括若干个储能电池，所述储能电池以堆砌方式连接安装，所述热管理空调安装在储能机柜处于背面的外侧，所述控制系统和消防系统安装在所述系统安装柜中，与所述pcs模块、储能电池和散热风道连接；所述配电及控制系统安装在所述储能机柜设备舱下部，实现对储能系统的控制和管理；所述消防系统安装在所述储能机柜设备舱下部，并通过消防接管将消防喷口分布到机柜内各处，实现对整个柜体的消防保护。

5、作为优选，所述分布式储能柜还包括冷却空调、散热风道、交流配电接口和通讯控制接口，所述冷却空调安装在散热风道中，所述散热风道连通储能柜前后部空间，使热管理空调实现对储能电池系统的冷却或加热循环，所述分布式储能柜外壳完全封闭，高度集成，对外仅预留所述交流配电接口和通讯控制接口。

6、分布式储能柜高度集成，将电池簇、冷却空调、消防系统、pcs、ems集成到一个标准储能柜内，对外仅预留交流配电、通讯控制接口，可通过交流侧并联实现系统容量拓展，设计独立标准储能柜，单柜占地面积小，可根据城市内紧凑空间灵活布置，尺寸灵活，在用户侧储能如城市用电、工厂等空间紧凑的地方可灵活布置。

7、作为优选，所述冷却空调散热面朝向机柜外侧，冷却面朝向机柜内侧，工作过程中空调出风口从机柜后部向前侧吹风，经过电池交换热量后由直流电池插箱风扇排出到机柜前部，机柜前部与散热风道连通，散出的空气经过散热风道被空调回风口吸入空调内部。

8、作为优选，所述能量管理系统包括分布式储能柜信息采集单元、数据存储单元、信号输出单元和集控单元，所述分布式储能柜信息采集单元与所述储能电池连接，用于采集储能柜内储能电池的电压、电流和温度等实时信息，所述数据存储单元与所述储能电池和分布式储能柜信息采集单元连接，用于以固定周期记录储能电池的工作状态，所述信号输出单元与电池信息采集单元和数据存储单元连接，将分布式储能柜信息采集单元和数据存储单元的实时信息发送到集控单元，所述集控单元与信号输出单元连接，接收信号输出单元发出的数据信息，调整单个分布式储能柜的储能方案。

9、作为优选，在完成单个分布式储能柜的储能方案后，将若干个分布式储能柜分为一组，并将储能柜组通过并网点接入供电母线。

10、通过能量管理系统(ems)策略，可以实现对不同地点布置的分布式储能柜进行集中监测和群控，实现城市微电网的储能电力形态。

11、作为优选，所述负荷监控模块通过用户基本需求和约束条件，对当前的供电效果做出基本判断，所述用户基本需求包括供电频率、供电电压、供电电流、功率因数、负荷稳定运行时长和当前系统用电状态；所述约束条件包括变电压可用容量、储能系统供电能力、负荷稳定运行时长和当前系统用电状态。

12、作为优选，所述负荷监控模块还包括负荷评估单元，对储能系统进行实时数据检测和评估，用于评估边界条件是否符合规则，边界约束条件为理论情况下计算供电量是否达到客户约束需求，设备运行总供能状态和功率是否达到合理负荷率的要求，及时反馈设备负荷情况和工作状态。

13、因此，本发明具有以下有益效果：

14、整体系统结构高度集成，将电池插箱、直流控制箱、热管理空调、消防系统、pcs模块、配电及控制系统集成到一个标准储能柜内，对外仅预留交流配电、通讯控制接口，可通过交流侧并联实现系统容量拓展及新旧分布式储能系统混用；

15、通过能量管理系统(ems)策略，可以实现对不同地点布置的分布式储能柜进行集中监测和群控，实现城市微电网的储能电力形态。

技术特征：

1.一种分布式储能系统，其特征是，包括分布式储能柜、能量管理系统、负荷监测模块和交流并网柜，所述分布式储能柜与所述交流并网柜连接，所述交流并网柜连接至交流供电母线并网点，所述能量管理系统与负荷监测模块连接，所述负荷监测模块与负载或变压器交流供电母线连接。

2.根据权利要求1所述的一种分布式储能系统，其特征是，所述分布式储能柜包括储能机柜、储能电池插箱、pcs模块、控制系统、消防系统、散热风道和热管理空调，所述储能机柜内部设置有若干分隔板，将储能机柜内部分隔成若干个系统安装柜，所述储能电池插箱安装在储能机柜内部，所述储能电池插箱内部包括若干个储能电池，所述储能电池以堆砌方式连接安装，所述热管理空调安装在储能机柜处于背面的外侧，所述控制系统和消防系统安装在所述系统安装柜中，与所述pcs模块、储能电池和散热风道连接。

3.根据权利要求2所述的一种分布式储能系统，其特征是，所述分布式储能柜还包括冷却空调、交流配电接口和通讯控制接口，所述冷却空调安装在散热风道中，所述分布式储能柜外壳完全封闭，高度集成，对外仅预留所述交流配电接口和通讯控制接口。

4.根据权利要求2或3所述的一种分布式储能系统，其特征是，所述冷却空调散热面朝向机柜外侧，冷却面朝向机柜内侧，工作过程中空调出风口从机柜后部向前侧吹风，经过电池交换热量后由直流电池插箱风扇排出到机柜前部，机柜前部与散热风道连通，散出的空气经过散热风道被空调回风口吸入空调内部。

5.根据权利要求1或2所述的一种分布式储能系统，其特征是，所述能量管理系统包括分布式储能柜信息采集单元、数据存储单元、信号输出单元和集控单元，所述分布式储能柜信息采集单元与所述储能电池连接，用于采集储能柜内储能电池的电压、电流和温度等实时信息，所述数据存储单元与所述储能电池和分布式储能柜信息采集单元连接，用于以固定周期记录储能电池的工作状态，所述信号输出单元与电池信息采集单元和数据存储单元连接，将分布式储能柜信息采集单元和数据存储单元的实时信息发送到集控单元，所述集控单元与信号输出单元连接，接收信号输出单元发出的数据信息，调整单个分布式储能柜的储能方案。

6.根据权利要求4所述的一种分布式储能系统，其特征是，在完成单个分布式储能柜的储能方案后，将若干个分布式储能柜分为一组，并将储能柜组通过并网点接入供电母线。

7.根据权利要求1所述的一种分布式储能系统，其特征是，所述负荷监控模块通过用户基本需求和约束条件，对当前的供电效果做出基本判断，所述用户基本需求包括供电频率、供电电压、供电电流、功率因数、负荷稳定运行时长和当前系统用电状态；所述约束条件包括变电压可用容量、储能系统供电能力、负荷稳定运行时长和当前系统用电状态。

8.根据权利要求7所述的一种分布式储能系统，其特征是，所述负荷监控模块还包括负荷评估单元，对储能系统进行实时数据检测和评估，用于评估边界条件是否符合规则，边界约束条件为理论情况下计算供电能力是否达到客户约束需求，设备运行总供能状态和功率是否达到合理负荷率的要求，及时反馈设备负荷情况和工作状态。

技术总结
本发明公开了一种分布式储能系统，包括分布式储能柜、能量管理系统、负荷监测模块和交流并网柜，所述分布式储能柜与所述交流并网柜连接，所述交流并网柜与能量管理系统通过一阶并网点与负荷检测模块连接，所述能量管理系统通过二阶并网点接入供电母；整体系统结构高度集成，将电池簇、冷却空调、消防系统、PCS、EMS集成到一个标准储能柜内，对外仅预留交流配电、通讯控制接口，可通过交流侧并联实现系统容量拓展；通过能量管理系统（EMS）策略，可以实现对不同地点布置的分布式储能柜进行集中监测和群控，实现城市微电网的储能电力形态。

技术研发人员：侯威君,周阳,章驰威,龙勇
受保护的技术使用者：岳阳耀宁新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12