一种基于光储充微网技术的综合能源站双电源解决方案

摘要

本发明涉及一种基于光储充微网技术的综合能源站双电源解决方案，解决方案具体为：夜间电价低时通过市电给储能系统充电，等到白天电价高的时候将电池内的电逆变出来给其他设备供电，降低用电成本；当检测到电网断电时，能源管理系统通过综合能源站内配电柜和箱式变压器之间的电压采样线检测到电网无电压，能源管理系统发出指令断开配电柜和箱式变压器之间的交流接触器，防止来电时检测不到电网端电压。本发明的有益效果是：利用光储充系统替代大功率直流桩，有效解决配电增容问题；UPS都是用新电池做的产品，光储充系统里的储能电池可以使用汽车淘汰下来的电池，可以起到电池梯次利用目的，起到环保效果，储能系统方便扩容。

说明书

技术领域

本发明属于综合能源站电源供应领域，尤其涉及一种基于光储充微网技术的综合能源站双电源解决方案。

背景技术

随着时代的进步,新能源汽车发展迅速,传统加油站已难以满足现有车辆结构下的燃料供应。因此一种集加气、加油、充电、加氢等功能为一体的综合能源站需求日益增加。如图1所示，普通的综合能源站里会配备大功率UPS用做备用电源，防止电网突然停电导致综合能源站无法正常运营。但是大功率UPS成本较高，利用率不高。如果在综合能源站里建设光储充系统，开展屋顶分布式光伏建设，结合经济合理的储能系统，实现与站级充电桩统一物理集成，开发一体化本地及远端能源管理系统。平时利用储能系统峰谷套利、新能源消纳，在电网停电时还能替代UPS功能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于光储充微网技术的综合能源站双电源解决方案。

这种光储充微网，包括：能源管理系统、充电桩、综合能源站和储能系统；综合能源站接入电网；综合能源站内配电柜和箱式变压器之间增加交流接触器和电压采样线，电压采样线上设有电网电压采样点；综合能源站内布置有光储充系统；能源管理系统电连接电网电压采样点和光储充系统；充电桩内设有DC/AC模块，综合能源站电连接DC/AC模块，能源管理系统电连接DC/AC模块，DC/AC模块电连接储能系统；DC/AC模块和储能系统之间的连接线路上设有直流接触器、熔断器、分流器、直流电表和隔离开关；综合能源站内还设有不间断电源(UPS)。

作为优选，综合能源站内的光储充系统包括光伏板、储能电池和直流充电桩。

作为优选，光储充系统内的储能电池可以使用汽车淘汰下来的电池，储能系统方便扩容，可以起到电池梯次利用目的。

作为优选，电网为三相电。

这种基于光储充微网技术的综合能源站双电源解决方案，解决方案具体为：

夜间电价低时通过市电给储能系统充电，等到白天电价高的时候将电池内的电逆变出来给其他设备供电，降低用电成本；

当检测到电网断电时，能源管理系统(EMS)通过综合能源站内配电柜和箱式变压器之间的电压采样线检测到电网无电压，能源管理系统(EMS)发出指令断开配电柜和箱式变压器之间的交流接触器，防止来电时检测不到电网端电压；然后从储能系统内取低压电源给能源管理系统供电，能源管理系统(EMS)发出指令启动充电桩内的DC/AC模块，通过直流接触器控制储能系统输出相应电压，通过分流器和直流电表监控储能系统的输出电量；隔离开关和熔断器保护电路；储能系统的输出电压通过DC/AC模块将储能系统的输出电压逆变成AC 380V三相电供给综合能源站供电；

当检测到电网断电且电网恢复供电时，一旦能源管理系统(EMS)检测到电网上电，则储能系统停止电压输出，同时能源管理系统(EMS)发出指令吸合配电柜和箱式变压器之间的交流接触器，停止充电桩内DC/AC模块的运行，市电通过电网恢复给充电桩和综合能源站供电；

当检测到电网未断电时，能源管理系统(EMS)直接调配市电至电网上给充电桩和综合能源站使用。

作为优选，当检测到电网断电时，储能系统内取10V～13V的低压电源给能源管理系统供电。

作为优选，当检测到电网断电且电网恢复供电时，能源管理系统(EMS)检测到电网上电的标志为检测到电网上的380V交流电压。

作为优选，当检测到电网断电时，能源管理系统控制储能系统的输出电压从448V～584V的直流电逆变成AC 380V三相电供给综合能源站和充电桩使用。

作为优选，储能系统的输出电压逆变期间，能源管理系统一直检测电网的电压状态。

本发明的有益效果是：

本发明利用光储充系统内的储能电池替换掉大功率UPS，UPS只有在停电时才能发挥作用，光储充系统中的储能电池在平时也能利用峰谷电进行峰谷套利、新能源消纳、节能减排，减少电费的投入，UPS只能带动部分低功率电器运行，而本发明光储充系统功率较大，能带动整个站房电器运行；其中峰谷套利是指：晚上电价低的时候给电池充电，等到白天电价高的时候将电池内的电逆变出来给其他设备供电；弥补UPS功率不足以带动站房用电需求的问题；

本发明利用光储充系统替代大功率直流桩，有效解决配电增容问题；UPS都是用新电池做的产品，光储充系统里的储能电池可以使用汽车淘汰下来的电池，可以起到电池梯次利用目的，起到环保效果，储能系统方便扩容。

附图说明

图1为传统综合能源站的停电方案示意图；

图2为本发明综合能源站的供电方案示意图；

图3为本发明的光储充微网原理图；

图4为本发明的综合能源站双电源解决方案的流程图。

附图标记说明：交流接触器1、电网电压采样点2，能源管理系统3、DC/AC模块4、直流接触器5、熔断器6、分流器7、直流电表8、隔离开关9、储能系统10、电网11、综合能源站12、不间断电源13、充电桩14、光储充系统15。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

实施例一

本申请实施例一提供了一种如图3所示的光储充微网，包括：能源管理系统3、充电桩14、综合能源站12和储能系统10；综合能源站12接入电网11(三相电)；综合能源站12内配电柜和箱式变压器之间增加交流接触器1和电压采样线，电压采样线上设有电网电压采样点2；综合能源站12内布置有光储充系统15(光伏板、储能电池和直流充电桩)；能源管理系统3电连接电网电压采样点2和光储充系统15；光储充系统15内的储能电池可以使用汽车淘汰下来的电池，储能系统方便扩容，可以起到电池梯次利用目的。

充电桩14内设有DC/AC模块4，综合能源站12电连接DC/AC模块4，能源管理系统3电连接DC/AC模块4，DC/AC模块4电连接储能系统10；DC/AC模块4和储能系统10之间的连接线路上设有直流接触器5、熔断器6、分流器7、直流电表8和隔离开关9；

综合能源站12内还设有不间断电源(UPS)13。

实施例二

在实施例一的基础上，本申请实施例二提供了一种如图2和图4所示基于光储充微网技术的综合能源站双电源解决方案：

夜间电价低时通过市电给储能系统10充电，等到白天电价高的时候将电池内的电逆变出来给其他设备供电，降低用电成本；

当检测到电网11断电时，能源管理系统3(EMS)通过综合能源站12内配电柜和箱式变压器之间的电压采样线检测到电网11无电压，能源管理系统3(EMS)发出指令断开配电柜和箱式变压器之间的交流接触器1，防止来电时检测不到电网端电压；然后从储能系统10内取10V～13V低压电源给能源管理系统3供电，能源管理系统3(EMS)发出指令启动充电桩14内的DC/AC模块4，通过直流接触器5控制储能系统10输出相应电压，通过分流器7和直流电表8监控储能系统10的输出电量；隔离开关9和熔断器6保护电路；储能系统10的输出电压通过DC/AC模块4将储能系统10的输出电压(448V～584V)逆变成AC 380V三相电供给综合能源站12供电，能源管理系统一直检测电网11的电压状态；

当检测到电网11断电且电网11恢复供电时，一旦能源管理系统3(EMS)检测到电网11上电(检测到电网11上的380V交流电压)，则储能系统10停止电压输出，同时能源管理系统3(EMS)发出指令吸合配电柜和箱式变压器之间的交流接触器1，停止充电桩14内DC/AC模块4的运行，市电通过电网11恢复给充电桩14和综合能源站12供电；

当检测到电网11未断电时，能源管理系统3(EMS)直接调配市电至电网11上给充电桩14和综合能源站12使用。