本发明专利技术公开了智能组串式储能系统及其储能装置，管理系统通过ETH通信线与智能子阵控制器连接，智能子阵控制器通过ETH通信线分别与智能组串式储能装置、智能储能控制器和智能箱式变电站连接，电网的电通过升压变压器连接智能箱式变电站，箱式变电站分别连接智能储能控制器和储能配电变压器，智能储能控制器连接直流配电柜，直流配电柜和储能配电变压器均与智能组串式储能装置连接。本发明专利技术有益效果：本发明专利技术组串式储能方案具备精细化管理、主动安全、更优LOCS的储能架构等特点，具备电池模组管理，具备电池簇单独管理，支持新旧电池混用、分期补电模式，工厂预装部件、节省施工时间，分布式温控设计；智能内短路检测，提前预警热失控风险。控风险。控风险。
【技术实现步骤摘要】
智能组串式储能系统及其储能装置
[0001]本专利技术涉及电能储能
,尤其是智能组串式储能系统及其储能装置。
技术介绍
[0002]大规模储能技术是智能电网、电力调度、电网削峰填谷、调峰调频的关键技术。锂离子电池由于其具有能量密度高、自放电率低、放电电压平稳、循环寿命长等优点在多个领域得到了广泛的应用，在大规模储电系统中应用锂电池将成为技术发展的必然趋势。大规模储能系统需要几千只锂离子单体电芯通过串并联组成系统，任一单体发生故障都会对整个储能系统的运行造成影响，因此如何确保储能系统的安全、可靠、高效的运行，是大规模储能系统的关键技术。
[0003]1、如中国专利公开了一种可扩展的组串式大规模储能系统(申请号：CN201710329288.0)，由多个单簇储能系统并联而成，每一簇储能系统由4～13个电池模组以及一个高压箱和逆变器串联而成，其中4～13个电池模组的电源正负端以及高压箱输入正负端依次串联形成回路，高压箱的输出正负端与逆变器的直流正负端连接，且各个电池模组及高压箱之间通过通信电源总线连接通信端口通信，高压箱与逆变器之间通过485总线通信，多簇储能系统的逆变器之间通过交流火线和交流零线实现并联连接。
[0004]2、一种基于光伏发电自供电仓式储能系统(申请号：CN201810774226.5)，通过在仓式储能系统的集装箱上安装光伏板阵列，为储能集装箱遮阴同时发电为仓式储能系统自用电供电，即采用光伏发电供电系统为储能系统提供自用电，减少用电成本；光伏板阵列安放在储能集装箱顶部，起到防晒遮阴的作用，克服了由于仓式储能系统通常放置在露天，晴天太阳的暴晒使得安装蓄电池的集装箱顶部保温层被晒透，集装箱内温度上升，由此需要更大规模的温控系统和更多的耗电，也给蓄电池安全运行增加了隐患的缺陷；利用光伏发电供电不仅增加了新能源的利用，同时还防止和减少阳光直晒使得集装箱内温度上升弊端，实现减少投资和耗电，提高效率和商业收益。
[0005]3、一种组串式电化学储能系统(申请号：CN201920114145.2)，储能系统N个电池簇、N个组串式PCS、N个L型滤波回路、交流汇流设备、变压器、并网设备柜，每个电池簇一一对应地接入每个组串式PCS的直流侧，每个组串式PCS的交流侧一一对应地接入每个L型滤波回路，所有L型滤波回路接入交流汇流设备进行汇流，交流汇流设备接入变压器、通过并网设备柜接入大电网。基于组串式PCS的电化学储能系统一次拓扑结能实现单元电池簇的独立管理，提高储能系统的可利用率、维护性和可靠性。
[0006]传统储能系统缺乏电池模组均衡管理技术，导致容量损失，缩短储能系统生命周期，当前集中式储能系统具有以下明显不足：
[0007](1)缺乏电池模组均衡管理技术，导致容量损失，缩短储能系统生命周期；粗放的温控方案，缩短电池组寿命；不支持新、旧混用，不支持补电,投资模式单一,初始及总投资金额大；
[0008](2)现场电池二次装配，存在安全风险；运维专业性强,难度大，时间长；集中式
PCS，故障影响整个集装箱充、放电，维修时间长；缺乏部件级安全管理，电芯内短路检测、预警管理，存在火灾风险。
[0009](3)传统储能系统缺乏电池模组均衡管理技术，导致容量损失，缩短储能系统生命周期，传统储能系统采用粗放的温控方案，进一步缩短了储能系统寿命
[0010](4)传统储能系统采用集中式PCS，故障影响整个集装箱充、放电，维修时间长，传统储能系统缺乏部件级安全管理，电芯内短路检测、预警管理，存在火灾风险。
[0011]因此，对于上述问题有必要提出智能组串式储能系统及其储能装置。
技术实现思路
[0012]针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供智能组串式储能系统及其储能装置，以解决上述问题。
[0013]智能组串式储能系统，包括管理系统、智能子阵控制器、智能箱式变电站、直流配电柜、升压变压器、储能配电变压器、智能储能控制器和智能组串式储能装置，所述管理系统通过ETH通信线与智能子阵控制器连接，所述智能子阵控制器通过ETH通信线分别与智能组串式储能装置、智能储能控制器和智能箱式变电站连接，电网的电通过升压变压器连接智能箱式变电站，所述箱式变电站分别连接智能储能控制器和储能配电变压器，所述智能储能控制器连接直流配电柜，所述直流配电柜和储能配电变压器均与智能组串式储能装置连接。
[0014]优选地，所述管理系统包括SmartPVMS服务器、SACU、ESS、STS、PCS和客户端，ESS和PCS通过FE串口连接SACU，STS通过RS485连接SACU，所述SACU通过SFP/FE线连接SmartPVMS服务器，客户端可通过Internet或内网访问SmartPVMS服务器。
[0015]优选地，PCS包括DC滤波器、软启电路、桥式逆变、线滤波器、输出继电器、残余漏电流检测、AC滤波器和浪涌保护器，所述DC滤波器通过软启电路连接桥式逆变器，所述桥式逆变器通过线滤波器连接输出继电器，所述输出继电器通过AC滤波器连接三相线，所述三相线连接有浪涌保护器。
[0016]优选地，所述智能子阵控制器通过光纤环网或eLTE组网方式上报到电站监控后。
[0017]优选地，所述智能子阵控制器包括数据采集器、PLC通讯模块、光纤环网交换机、光纤终端盒、POE电源和通讯管理机，所述数据采集器通过PLC通讯模块连接光纤环网交换机，所述光纤环网交换机通过光纤终端盒连接通讯管理机，所述POE电源分别为数据采集器、PLC通讯模块、光纤环网交换机、光纤终端盒和通讯管理机提高电源。
[0018]优选地，所述智能组串式储能装置设置有电池管理系统，所述电池管理系统包括模组级BMU、电池簇级BCU、系统级CMU以及子阵级SACU，若干个模组级BMU串联，模组级BMU与电池簇级BCU连接，每个所述电池簇级BCU均通过系统级CMU连接子阵级SACU。
[0019]智能组串式储能装置，包括若干个储能电池箱，若干个所述储能电池箱之间通过SFP网络连接。
[0020]优选地，所述储能电池箱包括箱体、电池簇和智能电池簇控制器，所述电池簇和智能电池簇控制器安装在箱体内，所述电池簇与智能电池簇控制器连接，所述电池簇由若干个电池包串联组成。
[0021]优选地，所述箱体内安装有温度湿度传感器、感烟探测器、CO传感器、感温探测器、
照明灯、扰流风扇和水浸传感器。
[0022]优选地，所述箱体设置有柜门，所述柜门安装有门磁传感器，所述箱体内还安装有储能仓空调、消防控制器和排气控制器。
[0023]与现有技术相比，本专利技术有益效果：本专利技术组串式储能方案具备精细化管理、主动安全、更优LOCS的储能架构等特点，具备电池模组管理，具备电池簇单独管理，支持新旧电池混用、分期补电模式，工厂预装部件、节省施工时间，运维简便、高效；模块化设计，分布式温控设计；智能内短路检测，提前预警热失控风险。
[0024]将电网及光伏发电的电能通过变压器将电能本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.智能组串式储能系统，其特征在于：包括管理系统(7)、智能子阵控制器(5)、智能箱式变电站(6)、直流配电柜(2)、升压变压器(8)、储能配电变压器(4)、智能储能控制器(3)和智能组串式储能装置(1)，所述管理系统(7)通过ETH通信线与智能子阵控制器(5)连接，所述智能子阵控制器(5)通过ETH通信线分别与智能组串式储能装置(1)、智能储能控制器(3)和智能箱式变电站(6)连接，电网(9)的电通过升压变压器(8)连接智能箱式变电站(6)，所述箱式变电站(6)分别连接智能储能控制器(3)和储能配电变压器(4)，所述智能储能控制器(3)连接直流配电柜(2)，所述直流配电柜(2)和储能配电变压器(4)均与智能组串式储能装置(1)连接。2.如权利要求1所述的智能组串式储能系统，其特征在于：所述管理系统(7)包括SmartPVMS服务器、SACU、ESS、STS、PCS和客户端，ESS和PCS通过FE串口连接SACU，STS通过RS485连接SACU，所述SACU通过SFP/FE线连接SmartPVMS服务器，客户端可通过Internet或内网访问SmartPVMS服务器。3.如权利要求1所述的智能组串式储能系统，其特征在于：PCS包括DC滤波器、软启电路、桥式逆变、线滤波器、输出继电器、残余漏电流检测、AC滤波器和浪涌保护器，所述DC滤波器通过软启电路连接桥式逆变器，所述桥式逆变器通过线滤波器连接输出继电器，所述输出继电器通过AC滤波器连接三相线，所述三相线连接有浪涌保护器。4.如权利要求1所述的智能组串式储能系统，其特征在于：所述智能子阵控制器(5)通过光纤环网或eLTE组网方...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷政平，张绍强，田祥，
申请(专利权)人：中广核大悟阳平风力发电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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