鋰離子電池儲能電站的制作方法

鋰離子電池儲能電站的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種直流電源電站，特別涉及一種鋰離子電池儲能電站。
【背景技術】
[0002]在兆瓦級儲能電站中，電池單體數量高達3萬余節，需要通過串、并聯方式成組，不可避免地出現環流和充放電不均衡現象，長期運行將大大降低電池性能、壽命和安全性，從而影響向電網輸入電能的穩定性，影響輸電質量。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是提供一種鋰離子電池儲能電站，通過采用合理的拓撲，避免了電池組直接并聯所引發的不可控環流問題，并能實現毫秒級快速響應，應對電壓擾動。
[0004]為了實現以上目的，本發明是通過以下技術方案實現的:
一種鋰離子電池儲能電站，包含:
若干組儲能機組，所述的若干組儲能機組通過低壓母線并聯相連；
低壓保護裝置，所述的低壓保護裝置與并聯的若干組儲能機組串聯；
變壓裝置，所述的變壓裝置的一次側與低壓保護裝置串聯；
中壓保護裝置，所述的中壓保護裝置的一端與變壓裝置的二次側相連，另一端連接到高壓母線。
[0005]所述的儲能機組為分組接入式儲能機組。
[0006]所述的分組接入式儲能機組包含:
若干組直直模塊，所述的每組直直模塊包含串聯連接的電池陣列和直流斬波器，所述的若干組直直模塊通過直流母線相連；
若干個直交模塊，所述的若干組直交模塊的兩端分別與直流母線和交流母線相連。
[0007]所述的分組接入式儲能機組的直流輸入電壓范圍達300~800V。
[0008]所述的直交模塊為逆變器。
[0009]所述的分組接入式儲能機組包含若干組:串聯連接的電池陣列和直交模塊，所述的每組的直交模塊通過交流母線相連。
[0010]所述的分組接入式儲能機組的直流輸入電壓范圍達300~800V。
[0011]本發明與現有技術相比，具有以下優點:
通過采用合理的拓撲，避免了電池組直接并聯所引發的不可控環流問題，并能實現毫秒級快速響應，應對電壓擾動。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明鋰離子電池儲能電站的系統架構圖；
圖2為本發明鋰離子電池儲能電站的雙級式儲能機組的主電路拓撲圖；
圖3為本發明鋰離子電池儲能電站的單級式儲能機組的主電路拓撲圖。
【具體實施方式】
[0013]以下結合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本發明做進一步闡述。
[0014]—種鋰離子電池儲能電站，如圖1所示，包含:若干組儲能機組1、低壓保護裝置2、變壓裝置3、中壓保護裝置4，其中，若干組儲能機組I通過低壓母線5并聯相連；低壓保護裝置2與并聯的若干組儲能機組I串聯；變壓裝置3的一次側與低壓保護裝置2串聯；中壓保護裝置4的一端與變壓裝置3的二次側相連，另一端連接到高壓母線6。在本發明中，低壓保護裝置2選用低壓開關柜，中壓保護裝置4選用中壓開關柜，變壓裝置3為容量為1250kVA的雙繞組變壓器，儲能電站為分組接入式儲能電站，分為雙級式和單級式儲能電站，具體分別詳見以下兩個實施例。
[0015]實施例之一:
本實施例采用雙級式儲能機組，即單臺500kW儲能電站由多組小功率模塊組成，采用一套CPU控制系統實現模塊間的協調控制，避免電池組直接并聯所引發的不可控環流問題，并能實現毫秒級快速響應，應對電壓擾動，其主電路拓撲圖，如圖2所示，該分組接入式儲能機組包含:若干組直直模塊、若干個直交模塊12，在本實施例中，包含12組直直模塊，2個直交模塊12，其中，每組直直模塊包含串聯連接的電池陣列111和直流斬波器112，若干組直直模塊通過直流母線7相連；若干組直交模塊12的兩端分別與直流母線7和交流母線8相連，直交模塊12采用DC/AC模塊即逆變器。在本實施例中，分組接入式儲能機組的直流輸入電壓范圍達300~800V。
[0016]實施例之二:
本實施例采用單級式儲能機組，即單臺500kW儲能電站由多個DC/AC模塊組成，每個模塊功率86kW，如圖3所示。分組接入式儲能機組包含若干組:串聯連接的電池陣列13和直交模塊14，每組的直交模塊14通過交流母線8相連，在本實施例中，各電池組充放電電流可單獨控制，并能夠根據電池組荷電狀態(S0C)進行靈活控制，從而有效避免電池組間環流。
[0017]在本實施例中，分組接入式儲能機組的直流輸入電壓范圍達300~800V。直交模塊12采用逆變器。
[0018]綜上所述，本發明鋰離子電池儲能電站，通過采用合理的拓撲，避免了電池組直接并聯所引發的不可控環流問題，并能實現毫秒級快速響應，應對電壓擾動。
[0019]盡管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。
【主權項】
1.一種鋰離子電池儲能電站，其特征在于，包含: 若干組儲能機組(I )，所述的若干組儲能機組(I)通過低壓母線(5)并聯相連； 低壓保護裝置(2)，所述的低壓保護裝置(2)與并聯的若干組儲能機組(I)串聯； 變壓裝置(3)，所述的變壓裝置(3)的一次側與低壓保護裝置(2)串聯； 中壓保護裝置(4)，所述的中壓保護裝置(4)的一端與變壓裝置(3)的二次側相連，另一端連接到高壓母線(6)。2.如權利要求1所述的鋰離子電池儲能電站，其特征在于，所述的儲能機組(I)為分組接入式儲能機組。3.如權利要求2所述的鋰離子電池儲能電站，其特征在于，所述的分組接入式儲能機組包含: 若干組直直模塊，所述的每組直直模塊包含串聯連接的電池陣列(111)和直流斬波器(112)，所述的若干組直直模塊通過直流母線(7)相連； 若干個直交模塊(12)，所述的若干組直交模塊(12)的兩端分別與直流母線(7)和交流母線(8)相連。4.如權利要求3所述的鋰離子電池儲能電站，其特征在于，所述的分組接入式儲能機組的直流輸入電壓范圍達300~800V。5.如權利要求3所述的鋰離子電池儲能電站，其特征在于，所述的直交模塊(12)為逆變器。6.如權利要求2所述的鋰離子電池儲能電站，其特征在于，所述的分組接入式儲能機組包含若干組:串聯連接的電池陣列(13)和直交模塊(14)，所述的每組的直交模塊(14)通過交流母線(8)相連。7.如權利要求6所述的鋰離子電池儲能電站，其特征在于，所述的分組接入式儲能機組的直流輸入電壓范圍達300~800V。
【專利摘要】本發明公開了一種鋰離子電池儲能電站，包含：若干組儲能機組，所述的若干組儲能機組通過低壓母線并聯相連；低壓保護裝置，所述的低壓保護裝置與并聯的若干組儲能機組串聯；變壓裝置，所述的變壓裝置的一次側與低壓保護裝置串聯；中壓保護裝置，所述的中壓保護裝置的一端與變壓裝置的二次側相連，另一端連接到高壓母線。本發明通過采用合理的拓撲，避免了電池組直接并聯所引發的不可控環流問題，并能實現毫秒級快速響應，應對電壓擾動。
【IPC分類】H02J3/32
【公開號】CN105140946
【申請號】CN201510553939
【發明人】張宇, 劉雋, 劉舒, 樸紅艷, 方陳, 袁加妍, 雷珽
【申請人】國網上海市電力公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月2日