[实用新型]一种储配一体化智能箱式变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种箱式变压器，具体涉及一种储配一体化智能箱式变压器。

背景技术

常规的10kV以下终端配电系统采用被动的功率调节模式，馈送功率由实际负荷需 求决定，但任何时刻不允许负荷需求超出所连配电变压器容量。容量限制在各级配电网中 都严格遵循并配置相应保护，如果终端配电网因电动汽车大规模接入等原因需要普遍扩 容，现有各级配电网均需大面积改造，造价高昂。

另一方面，负荷峰谷差逐年增加，配电网容量实际利用率却在下降。通过在终端配 电网引入分布式储能容量，能实现高峰期终端配电变压器的短时动态增容，实现移峰填谷， 有效增加配电网现有容量的利用率，延缓已有配电设施的增容改造，降低新建配电设施的 容量投资。

对变压器实施动态增容需要按照“储配一体设计微型配电网控制方法”及其衍生 方法实施。该方法要求根据微网所处状态，对具备调控条件的逆变、储能、负荷等可控对象 实施统一控制，目的是在保证变压器、储能等处的关键安全约束得以满足前提下，为超出变 压器容量的负荷需求提供可靠供电服务，它通过配电网能量管理系统（EMS）实现。该方法要 求将常规箱式变压器与新的一次设备如功率调节系统（PCS）、基于各种电池技术的储能阵 列连接起来，同时还需改扩建常规箱式变压器的二次系统如功率量测单元，由配电网EMS工 控机对变压器、PCS、储能、负荷实施统一调控。因此，低压大功率的一次系统需要尽可能缩 短间距以减少线损，同时一、二次系统都有防潮、防火、防尘、防水、控温之需要，分别放置和 管理增加了环节、整体复杂性和成本、降低了可靠性和可维护性。传统箱式变压器技术已不 适合应用于上述新场景。

实用新型内容

为了解决现有箱式变压器技术无法用于变压器动态增容场景、实现适应主动智能 微网控制的问题，本实用新型旨在提供一种储配一体化智能箱式变压器，使其作为实现主 动智能微网的关键组件。

为达到上述技术目的及效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种储配一体化智能箱式变压器，包括一多隔间容器，所述多隔间容器内设置有 一次设备以及用于控制所述一次设备的二次设备；所述一次设备包括储能阵列、逆变单元、 主断路器、变压器、第一电气量测量装置和第二电气量测量装置；所述二次设备包括能量管 理系统工控机和电池管理系统；

所述变压器的一端通过第一开关接入位于所述多隔间容器外部的10kV交流网，所 述变压器的另一端通过所述主断路器接入位于所述多隔间容器外部的400V交流网；所述第 一电气量测量装置设置在所述变压器和所述第一开关之间，所述第二电气量测量装置设置 在所述主断路器和所述400V交流网之间，所述第一电气量测量装置、所述第二电气量测量 装置分别与所述能量管理系统工控机保持通讯连接；所述储能阵列经所述逆变单元向所述 400V交流网馈电，所述储能阵列经所述电池管理系统与所述能量管理系统工控机保持通讯 连接；所述能量管理系统工控机还分别直接与所述主断路器和所述逆变单元保持用于传输 调控信息和指令的通讯连接，用于下达控制命令给所述主断路器和所述逆变单元；

所述10kV交流网与一系列外网电源相连，从所述外网电源受电；所述400V交流网 从所述变压器和所述逆变单元受电，并分别向一系列常规负荷、应急负荷和可调节负荷馈 电；所述常规负荷与所述400V交流网之间设置有第二开关，所述可调节负荷与所述400V交 流网之间设置有第三开关，所述能量管理系统工控机分别与所述第二开关、所述第三开关 和所述可调节负荷保持用于传输调控信息和指令的通讯连接。

进一步的，所述储能阵列包括但不限于由锂电池、超级电容、钒硫电池以及符合应 用的传统电池所形成的可充电阵列单元。

进一步的，所述能量管理系统工控机与运维人员的控制主机通过专线保持通讯连 接。

进一步的，所述多隔间容器具备整体防潮、防火、防尘、电池隔间防水、控温之功 能。

进一步的，所述储配一体化智能箱式变压器所需的自用电由接入所述400V交流网 的配电柜提供。

本实用新型的工作原理如下：