[发明专利]一种配电网多级响应储能系统

说明书

本发明涉及配电网削峰填谷技术领域，具体涉及一种配电网多级响应储能系统，包括若干个用户侧储能设备、配网储能箱、配网监测设备和控制中心，若干个用户侧储能设备部署在用户入户线处，用户侧储能设备与入户线连接，配网储能箱安装在变压器附近，配网储能箱与变压器出线连接，配网监测设备与配网中的配电母线连接，监测配电母线的电压和频率，若干个用户侧储能设备、配网储能箱以及配网监测设备均与控制中心连接。本发明的实质性效果是：用户侧储能设备提供快速响应的负荷调节，为单户用户提供负荷调节非常方便有效，配电网储能箱能够提供几小时的用电容量，能够提供较大幅度的负荷调节作用，实现削峰填谷，使配电网的运行更加平稳。

技术领域

本发明涉及配电网削峰填谷技术领域，具体涉及一种配电网多级响应储能系统。

背景技术

当前电网中的能源供给、消费、技术、体制发生深刻变化，多类因素相互叠加，复杂背景下配电网出现了新的问题。目前配电网仍属于源随荷动的半刚性电网。配电网预留较多的冗余度，占用了过多的电力资源。电网设备限额裕度无法释放制约效率提升；设备运行标准缺乏变化环境下的有效评估，亟需从提冗余保安全转变为降冗余促安全。随着新能源的发展，能源双控形势下拥有调节能力的化石能源发展受限、占比降低，急剧挤占自主调节能力。传统模式下，安全与效率存在天然矛盾，效率优化伴随安全裕度下降，安全稳定水平上升拉低运行效能。电网运行受源、网、荷、储四侧挤压，电网腾挪与调节的空间急剧缩小，亟需转变电网发展方式，从少量集中调节转变为海量分散响应，极大调动可调节的灵活性资源，构建有弹性的电网，实现安全与效率的双提升。而部署在配电网中的各类储能设备，能够有效提高电网源网荷储的互动水平，保障配电网的安全运行并提高配电网的运行效率。

中国专利CN111193281A，公开日2020年5月22日，一种用户侧分布式储能系统，包括控制柜，控制柜包括柜体，柜体前端面铰接有柜门，柜体一侧开有散热槽，散热槽内侧安装过滤网，柜体一侧上端部开有市电输入端，柜体内腔底部安装有控制模块，柜体内腔从上往下安装多块电气放置板，电气放置板上放置有隔离变压器、PCS逆变器、接触继电器、电池组。虽然其技术方案能够选择在不同的时间段进行充放电，有效的缓解高峰期用电负荷，但其缺乏配电网内的统一调度，无法有效发挥储能装置的调节作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前缺乏用户侧互动调度的技术问题。提出来一种配电网多级响应储能系统。本系统具有多种储能装置，提供不同响应速度的负荷调节。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种配电网多级响应储能系统，包括若干个用户侧储能设备、配电网储能箱、配电网监测设备和控制中心，若干个所述用户侧储能设备部署在用户入户线处，所述用户侧储能设备与入户线连接，配电网储能箱安装在变压器附近，所述配电网储能箱与变压器出线连接，所述配电网监测设备与配电网中的配电母线连接，监测配电母线的电压和频率，若干个所述用户侧储能设备、配电网储能箱以及配电网监测设备均与控制中心连接。用户侧储能设备提供快速响应的负荷调节，距离用户最近，为单户用户提供负荷调节非常方便有效，但用户侧储能设备能够提供的容量有限，配电网储能箱能够提供几小时的用电容量，虽然响应速度不及用户侧储能设备，但能够提供较大幅度的负荷调节作用，实现削峰填谷，使配电网的运行更加平稳。

作为优选，所述配电网储能箱包括箱体、接线盒、逆变器、充电器、通信模块、控制器、电压计、若干个可控开关和若干个电池组，所述接线盒安装在箱体上，所述逆变器、充电器、通信模块以及控制器均安装在箱体内，所述逆变器以及充电器均通过接线盒与变压器出线连接，所述逆变器以及充电器的输出端均与电池组连接，所述逆变器以及充电器与电池组的连接均串联可控开关，所述电压计检测电池组电压，所述可控开关、通信模块以及电压计均与控制器连接，所述通信模块与控制中心通信连接。逆变器能够将电池组内的电能转换为交流电为配电网供电，充电器能够使用配电网母线上的电能为电池充电，通过电压计能够监测电池的剩余电量状态，通过控制器以及控制中心实现充电和放电的控制，实施削峰填谷任务，为电网平稳运行带来益处。