CN212969067U - 储能电能质量调节一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种储能电能质量调节一体化装置，本实用新型结合常规储能装置优点，并同时扩展其功能，不仅仅可以实现常规储能装置削峰填谷的基本功能，还具备无功补偿和谐波抑制的功能。同时，本实用新型可以实时监测各装置所在母线状态，在母线失电状况下还可为母线提供一定时间的电压支撑，尽可能的减小停电给用户造成的损失，增强电网鲁棒性。本实用新型将谐波及无功治理，电能削峰填谷，能量调节优化的功能有机结合在一起，优化电力系统能量流动，保障电力系统电压质量，提高电力系统稳定性。

Description

储能电能质量调节一体化装置

技术领域

本实用新型涉及电网峰谷储能及电网技术领域，具体涉及一种储能电能质量调节一体化装置。

背景技术

面对日益增长的能源需求和全球节能减排的巨大挑战，大力发展电网储能技术已成为必然选择，同时也是智能配电网的发展趋势。

目前常规的储能装置单体装置储存能量大，但其前期投入大、成本回收周期长，占地面积大，后期维护成本过高，而且只能单纯满足用户分时电价、削峰填谷的基本需求，不具有无功补偿、谐波抑制等功能，且无法根据负荷情况智能地调节电网潮流。

发明内容

技术问题：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种储能电能质量调节一体化装置。本实用新型结合常规储能装置优点，并同时扩展其功能，针对不同母线运行状况灵活地调节潮流、保障电能质量。

技术方案：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种储能电能质量调节一体化装置。所述储能电能质量调节一体化装置包括储能装置，DC/AC逆变器，并网滤波装置，软启装置。储能装置输出端与DC/AC逆变器输入端相连。DC/AC输出端连接并网滤波装置输入端。并网滤波装置输出端与软启装置输入端相连。软启装置输出端直接与电网相连。复合负载并接于电网。

所述储能装置根据储能要求选取磷酸铁锂电池等同类储能电池。

所述DC/AC逆变器用于控制储能装置的充放电过程。

所述并网滤波装置用于滤除逆变器输出的高次谐波。

所述软启装置用于减小装置启动时的冲击电流。

储能装置的直流电经过DC/AC逆变器逆变产生正弦交流电并联到电网，同时DC/AC逆变器可以将电网的正弦交流电整流为直流电为储能装置充电以存储能量，实现分时电价、削峰填谷的需求。

DC/AC逆变器通过识别复合负载的特性，实时解决并联母线上无功、谐波、三相不平衡问题。同时本实用新型实时监测电网运行状态，在电网失电情况下及时动作，对并接在电网的复合负载提供一定时间的电压支撑。

本实用新型储能电能质量调节一体化装置具有一般储能装置的优点，同时兼具无功补偿、谐波抑制和电压支撑的功能，本装置可根据不同支路负荷情况的不同，智能调控该支路潮流，实现能源利用的最大化。

有益效果：

与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：

1、本实用新型中的储能电能质量调节一体化装置，不仅仅可以实现常规储能装置削峰填谷的基本功能，还具备无功补偿和谐波抑制的功能。同时，在母线失电状况下还可为母线提供一定时间的电压支撑，尽可能的减小停电给用户造成的损失，增强电网鲁棒性，提升装置运行效率。

2、本实用新型中的储能电能质量调节一体化装置占地面积小无需在配电房扩充场地，前期投资小，成本回收快，维护成本低。

3、本实用新型中的储能电能质量调节一体化装置可以实时监测各装置所在母线状态，针对各个母线运行状态进行针对性的储能、无功补偿、谐波抑制或电压支撑动作，优化电力系统能量流动，保障电力系统电压质量，提高电力系统稳定性。

附图说明

图1所示，本实用新型储能电能质量调节一体化装置；

1为储能装置，2为DC/AC逆变器，3为并网滤波装置，4为软启装置，5为复合负载，6为电网。

图2为本实用新型实施例提供的储能电能质量调节一体化装置应用结构图。

1为一级交流母线，2为二级交流母线，3、4、5为三级交流母线，6、7、8、9为各级变压器，10、11为储能电能质量调节一体化装置，12、13、14为三级用户负载。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型储能电能质量调节一体化装置，其中包括储能装置1、DC/AC逆变器2、并网滤波装置3、软启装置4。储能装置1输出端与DC/AC逆变器2输入端相连。DC/AC逆变器2输出端连接并网滤波装置输入端。并网滤波装置3输出端与软启装置4输入端相连。软启装置4输出端直接与电网6相连。复合负载5并接于电网6。

储能装置1的直流电经过DC/AC逆变器2逆变产生正弦交流电并联到电网，同时DC/AC逆变器2可以将电网6的正弦交流电整流为直流电为储能装置1充电以存储能量，实现分时电价、削峰填谷的需求。

同时DC/AC逆变器2通过识别复合负载的特性，实时解决并联母线上无功、谐波、三相不平衡问题。在电网6失电情况下对并接在电网6的复合负载5提供一定时间的电压支撑。

一台储能电能质量调节一体化装置可以同时替代储能、谐波抑制、无功补偿、三项不平衡、电压支撑多台装置的功能，大幅提升的装置的运行效率，减小配电房占地面积。

图2为本实用新型实施例提供的储能电能质量调节一体化装置应用结构图。包括一级交流母线1、二级交流母线2、三级交流母线3、4、5，各级变压器6、7、8、9，储能电能质量调节一体化装置10、11，三级用户负载12、13、14。

在各低压母线上并联安装本实用新型装置，可以根据不同母线上复合负载特性的不同而灵活的进行运行。以复合负载12为非线性负载、复合负载14为无功负载且三相不平衡为例。

装置10通过检测母线3状态，通过内部控制单元生成补偿谐波指令使装置动态补偿母线3的电流。装置11通过检测母线5状态，通过内部控制单元生成无功电流和三相不平衡补偿指令使装置动态补偿母线5的电流。与传统直接在母线2处集中式补偿相比，分布在两条母线的储能电能质量调节一体化装置补偿更加灵活，可以更好的改善母线电能质量，提高电网运行稳定性。

当各级母线变压器发生故障致使母线失电时，装置可迅速检测出母线异常状态并做出相应动作。以变压器6故障为例。

当变压器6故障时，母线2失电，同时各级低压母线3、4、5也会同时失电，此时装置10、装置11采集失电前各自母线状态，并迅速分析出母线2失电原因，此时两台装置根据用户配置容量对母线2及以下各级母线进行一定时间的电压支撑，同时还对于未安装本装置的母线4的负载提供了一定时间的电压支撑，大幅减小了停电带给用户的损失。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种储能电能质量调节一体化装置，其特征在于，包括储能装置(1)、DC/AC逆变器(2)、并网滤波装置(3)、软启装置(4)，储能装置(1)输出端与DC/AC逆变器(2)输入端相连，DC/AC逆变器(2)输出端连接并网滤波装置(3)输入端，并网滤波装置(3)输出端与软启装置(4)输入端相连，软启装置(4)输出端与复合负载(5)并接于电网(6)。

2.根据权利要求1所述的一种储能电能质量调节一体化装置，其特征在于，所述储能装置(1)为磷酸铁锂电池。

3.根据权利要求1所述的一种储能电能质量调节一体化装置，其特征在于，所述复合负载(5)为非线性负载、无功负载或三相不平衡。

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