[发明专利]一种基于不同电压层级的微电网架构光储互补自供电的仓式储能系统

权利要求书

1.一种基于不同电压层级的微电网架构光储互补自供电的仓式储能系统，主要包括：电网(1)、电网层级电力线(2)、光储互补供电微电网管控系统EMS(3)、微电网层级电力线(4)、光储互补供电微电网通信总线(5)、第1光储互补供电控制模块(301)、第1光储供电光伏逆变器(302)、第1光储供电光伏发电阵列(303)、第1光储供电储能逆变器(304)、第1光储供电蓄电池组串(305)、第1光储供电BMS(306)、第1光储供电BMS线束(307)、第1光储供电系统控制总线(308)、第1仓式储能系统自用电配电箱(309)、第1光储发电组网控制开关(501)、第1厂用电电网供电变压器(500)、第1厂用电电网供电变压器380V连接端(50D)、第1厂用电电网供电变压器逆变器低压连接端(50C)、第1厂用电储能并网变压器(400)、第1厂用电储能并网变压器逆变器低压连接端(40B)、第1厂用电储能并网变压器高压网侧连接端(40A)、第1储能系统连接电网的通断开关(401)、第1厂用电线路连接电网的通断开关(402)、第1储能系统连接厂用电线路的通断开关(403)、第1仓式储能系统PCS(101)、第1仓式储能系统直流控制柜(102)、第1仓式储能系统蓄电池组串(103)、第1仓式储能系统BMS(104)、第1仓式储能系统BMS线束(105)、第1仓式储能系统电力保护及通断控制柜(106)、第1储能箱室温控系统(201)、第1储能箱室消防系统(202)、第1储能箱室照明系统(203)、第1储能箱室远程监控系统(204)、第1光储互补供电的嵌入式控制器(3011)、第1光储互补供电的数据存储电路(3012)、第1光储互补供电的时钟电路(3013)、第1光储互补供电的电源电路(3014)、第1光储互补供电的通信管理电路(3015)、第1光储互补供电的I/O管理电路(3016)、第1光储互补供电的控制模块总线(3017)、第i光储互补供电控制模块(3i1)、第i光储供电光伏逆变器(3i2)、第i光储供电光伏发电阵列(3i3)、第i光储供电储能逆变器(3i4)、第i光储供电蓄电池组串(3i5)、第i光储供电BMS(3i6)、第i光储供电BMS线束(3i7)、第i光储供电系统控制总线(3i8)、第i仓式储能系统自用电配电箱(3i9)、第i光储发电组网控制开关(5i1)、第i厂用电电网供电变压器(5i0)、第i厂用电电网供电变压器380V连接端(5iD)、第i厂用电电网供电变压器逆变器低压连接端(5iC)、第i厂用电储能并网变压器(4i0)、第i厂用电储能并网变压器逆变器低压(4iB)、第i厂用电储能并网变压器高压网侧连接端(4iA)、第i储能系统连接电网的通断开关(4i1)、第i厂用电线路连接电网的通断开关(4i2)、第i储能系统连接厂用电线路的通断开关(4i3)、第i仓式储能系统PCS(1i1)、第i仓式储能系统直流控制柜(1i2)、第i仓式储能系统蓄电池组串(1i3)、第i仓式储能系统BMS(1i4)、第i仓式储能系统BMS线束(1i5)、第i仓式储能系统电力保护及通断控制柜(1i6)、第i储能箱室温控系统(2i1)、第i储能箱室消防系统(2i2)、第i储能箱室照明系统(2i3)、第i储能箱室远程监控系统(2i4)、第i光储互补供电的嵌入式控制器(3i11)、第i光储互补供电的数据存储电路(3i12)、第i光储互补供电的时钟电路(3i13)、第i光储互补供电的电源电路(3i14)、第i光储互补供电的通信管理电路(3i15)、第i光储互补供电的I/O管理电路(3i16)、第i光储互补供电的控制模块总线(3i17)、第n光储互补供电控制模块(3n1)、第n光储供电光伏逆变器(3n2)、第n光储供电光伏发电阵列(3n3)、第n光储供电储能逆变器(3n4)、第n光储供电蓄电池组串(3n5)、第n光储供电BMS(3n6)、第n光储供电BMS线束(3n7)、第n光储供电系统控制总线(3n8)、第n仓式储能系统自用电配电箱(3n9)、第n光储发电组网控制开关(5n1)、第n厂用电电网供电变压器(5n0)、第n厂用电电网供电变压器380V连接端(5nD)、第n厂用电电网供电变压器逆变器低压连接端(5nC)、第n厂用电储能并网变压器(4n0)、第n厂用电储能并网变压器逆变器低压(4nB)、第n厂用电储能并网变压器高压网侧连接端(4nA)、第n储能系统连接电网的通断开关(4n1)、第n厂用电线路连接电网的通断开关(4n2)、第n储能系统连接厂用电线路的通断开关(4n3)、第n仓式储能系统PCS(1n1)、第n仓式储能系统直流控制柜(1n2)、第n仓式储能系统蓄电池组串(1n3)、第n仓式储能系统BMS(1n4)、第n仓式储能系统BMS线束(1n5)、第n仓式储能系统电力保护及通断控制柜(1n6)、第n储能箱室温控系统(2n1)、第n储能箱室消防系统(2n2)、第n储能箱室照明系统(2n3)、第n储能箱室远程监控系统(2n4)、第n光储互补供电的嵌入式控制器(3n11)、第n光储互补供电的数据存储电路(3n12)、第n光储互补供电的时钟电路(3n13)、第n光储互补供电的电源电路(3n14)、第n光储互补供电的通信管理电路(3n15)、第n光储互补供电的I/O管理电路(3n16)、第n光储互补供电的控制模块总线(3n17)，其中：

由第1光储供电光伏发电阵列(303)通过第1光储供电光伏逆变器(302)接入第1仓式储能系统自用电配电箱(309)，并且通过第1光储供电BMS线束(307)连接第1光储供电BMS(306)的第1光储供电蓄电池组串(305)通过第1光储供电储能逆变器(304)接入第1仓式储能系统自用电配电箱(309)，构成第1光储互补供电系统，同时第1仓式储能系统自用电配电箱(309)连接第1光储互补供电控制模块(301)并通过微电网层级电力线(4)分别连接第1仓式储能系统PCS(101)、第1仓式储能系统直流控制柜(102)、第1仓式储能系统BMS(104)、第1仓式储能系统电力保护及通断控制柜(106)、第1储能箱室温控系统(201)、第1储能箱室消防系统(202)、第1储能箱室照明系统(203)、第1储能箱室远程监控系统(204)，以及由第1光储互补供电控制模块(301)通过第1光储供电系统控制总线(308)分别连接第1光储供电光伏逆变器(302)、第1光储供电储能逆变器(304)、第1光储供电BMS(306)、第1仓式储能系统自用电配电箱(309)、第1仓式储能系统电力保护及通断控制柜(106)、第1储能箱室温控系统(201)、第1储能箱室消防系统(202)、第1储能箱室照明系统(203)、第1储能箱室远程监控系统(204)，共同构成第1光储互补的仓式储能系统自用电供电系统及监控链路；

第1仓式储能系统自用电配电箱(309)通过第1光储发电组网控制开关(501)连接第1厂用电电网供电变压器380V连接端(50D)本通过第1厂用电电网供电变压器(500)及第1厂用电电网供电变压器逆变器低压连接端(50C)接入第1储能系统连接厂用电线路的通断开关(403)，由第1储能系统连接厂用电线路的通断开关(403)与第1仓式储能系统电力保护及通断控制柜(106)相连接，构成第1仓式储能系统与第1光储互补供电系统互补的第1光储互补的仓式储能系统自用电供电系统；

第1仓式储能系统自用电配电箱(309)通过第1光储发电组网控制开关(501)连接第1厂用电电网供电变压器380V连接端(50D)本通过第1厂用电电网供电变压器(500)及第1厂用电电网供电变压器逆变器低压连接端(50C)接入第1厂用电线路连接电网的通断开关(402)，由第1厂用电线路连接电网的通断开关(402)顺次连接第1厂用电储能并网变压器逆变器低压连接端(40B)、第1厂用电储能并网变压器(400)、第1厂用电储能并网变压器高压网侧连接端(40A)、电网层级电力线(2)及电网(1)，构成电网(1)与第1光储互补供电系统互补的第1光储及电网互补的仓式储能系统自用电供电系统；

由第i光储供电光伏发电阵列(3i3)通过第i光储供电光伏逆变器(3i2)接入第i仓式储能系统自用电配电箱(3i9)，并且通过第i光储供电BMS线束(3i7)连接第i光储供电BMS(3i6)的第i光储供电蓄电池组串(3i5)通过第i光储供电储能逆变器(3i4)接入第i仓式储能系统自用电配电箱(3i9)，构成第i光储互补供电系统，同时第i仓式储能系统自用电配电箱(3i9)连接第i光储互补供电控制模块(3i1)并通过微电网层级电力线(4)分别连接第i仓式储能系统PCS(1i1)、第i仓式储能系统直流控制柜(1i2)、第i仓式储能系统BMS(1i4)、第i仓式储能系统电力保护及通断控制柜(1i6)、第i储能箱室温控系统(2i1)、第i储能箱室消防系统(2i2)、第i储能箱室照明系统(2i3)、第i储能箱室远程监控系统(2i4)，以及由第i光储互补供电控制模块(3i1)通过第i光储供电系统控制总线(3i8)分别连接第i光储供电光伏逆变器(3i2)、第i光储供电储能逆变器(3i4)、第i光储供电BMS(3i6)、第i仓式储能系统自用电配电箱(3i9)、第i仓式储能系统电力保护及通断控制柜(1i6)、第i储能箱室温控系统(2i1)、第i储能箱室消防系统(2i2)、第i储能箱室照明系统(2i3)、第i储能箱室远程监控系统(2i4)，共同构成第i光储互补的仓式储能系统自用电供电系统及监控链路；

第i仓式储能系统自用电配电箱(3i9)通过第i光储发电组网控制开关(5i1)连接第i厂用电电网供电变压器380V连接端(5iD)本通过第i厂用电电网供电变压器(5i0)及第i厂用电电网供电变压器逆变器低压连接端(5iC)接入第i储能系统连接厂用电线路的通断开关(4i3)，由第i储能系统连接厂用电线路的通断开关(4i3)与第i仓式储能系统电力保护及通断控制柜(1i6)相连接，构成第i仓式储能系统与第i光储互补供电系统互补的第i光储互补的仓式储能系统自用电供电系统；

第i仓式储能系统自用电配电箱(3i9)通过第i光储发电组网控制开关(5i1)连接第i厂用电电网供电变压器380V连接端(5iD)本通过第i厂用电电网供电变压器(5i0)及第i厂用电电网供电变压器逆变器低压连接端(5iC)接入第i厂用电线路连接电网的通断开关(4i2)，由第i厂用电线路连接电网的通断开关(4i2)顺次连接第i厂用电储能并网变压器逆变器低压连接端(4iB)、第i厂用电储能并网变压器(4i0)、第i厂用电储能并网变压器高压网侧连接端(4iA)、电网层级电力线(2)及电网(1)，构成电网(1)与第i光储互补供电系统互补的第i光储及电网互补的仓式储能系统自用电供电系统；

由第n光储供电光伏发电阵列(3n3)通过第n光储供电光伏逆变器(3n2)接入第n仓式储能系统自用电配电箱(3n9)，并且通过第n光储供电BMS线束(3n7)连接第n光储供电BMS(3n6)的第n光储供电蓄电池组串(3n5)通过第n光储供电储能逆变器(3n4)接入第n仓式储能系统自用电配电箱(3n9)，构成第n光储互补供电系统，同时第n仓式储能系统自用电配电箱(3n9)连接第n光储互补供电控制模块(3n1)并通过微电网层级电力线(4)分别连接第n仓式储能系统PCS(1n1)、第n仓式储能系统直流控制柜(1n2)、第n仓式储能系统BMS(1n4)、第n仓式储能系统电力保护及通断控制柜(1n6)、第n储能箱室温控系统(2n1)、第n储能箱室消防系统(2n2)、第n储能箱室照明系统(2n3)、第n储能箱室远程监控系统(2n4)，以及由第n光储互补供电控制模块(3n1)通过第n光储供电系统控制总线(3n8)分别连接第n光储供电光伏逆变器(3n2)、第n光储供电储能逆变器(3n4)、第n光储供电BMS(3n6)、第n仓式储能系统自用电配电箱(3n9)、第n仓式储能系统电力保护及通断控制柜(1n6)、第n储能箱室温控系统(2n1)、第n储能箱室消防系统(2n2)、第n储能箱室照明系统(2n3)、第n储能箱室远程监控系统(2n4)，共同构成第n光储互补的仓式储能系统自用电供电系统及监控链路；

第n仓式储能系统自用电配电箱(3n9)通过第n光储发电组网控制开关(5n1)连接第n厂用电电网供电变压器380V连接端(5nD)本通过第n厂用电电网供电变压器(5n0)及第n厂用电电网供电变压器逆变器低压连接端(5nC)接入第n储能系统连接厂用电线路的通断开关(4n3)，由第n储能系统连接厂用电线路的通断开关(4n3)与第n仓式储能系统电力保护及通断控制柜(1n6)相连接，构成第n仓式储能系统与第n光储互补供电系统互补的第n光储互补的仓式储能系统自用电供电系统；

第n仓式储能系统自用电配电箱(3n9)通过第n光储发电组网控制开关(5n1)连接第n厂用电电网供电变压器380V连接端(5nD)本通过第n厂用电电网供电变压器(5n0)及第n厂用电电网供电变压器逆变器低压连接端(5nC)接入第n厂用电线路连接电网的通断开关(4n2)，由第n厂用电线路连接电网的通断开关(4n2)顺次连接第n厂用电储能并网变压器逆变器低压连接端(4nB)、第n厂用电储能并网变压器(4n0)、第n厂用电储能并网变压器高压网侧连接端(4nA)、电网层级电力线(2)及电网(1)，构成电网(1)与第n光储互补供电系统互补的第n光储及电网互补的仓式储能系统自用电供电系统；

光储互补供电微电网管控系统EMS(3)通过光储互补供电微电网通信总线(5)分别连接第1光储发电组网控制开关(501)、第1光储互补供电控制模块(301)、第1仓式储能系统BMS(104)以及第1储能系统连接电网的通断开关(401)、第1厂用电线路连接电网的通断开关(402)、第1储能系统连接厂用电线路的通断开关(403)、第i光储发电组网控制开关(5i1)、第i光储互补供电控制模块(3i1)、第1仓式储能系统BMS(1i4)以及第1储能系统连接电网的通断开关(4i1)、第1厂用电线路连接电网的通断开关(4i2)、第i储能系统连接厂用电线路的通断开关(4i3)、第n光储发电组网控制开关(5n1)、第n光储互补供电控制模块(3n1)、第1仓式储能系统BMS(1n4)以及第n储能系统连接电网的通断开关(4n1)、第1厂用电线路连接电网的通断开关(4n2)、第n储能系统连接厂用电线路的通断开关(4n3)，构成基于不同电压层级的微电网架构光储互补自供电的仓式储能系统的能量管控链路；

一种基于不同电压层级的微电网架构光储互补自供电的仓式储能系统主要控制方法为：

光储互补供电微电网管控系统EMS(3)通过第1光储互补供电控制模块(301)、第i光储互补供电控制模块(3i1)、第n光储互补供电控制模块(3n1)分别监测第1光储互补供电系统、第i光储互补供电系统、第n光储互补供电系统的发电和蓄电状况，在电量充足时，光储互补供电微电网管控系统EMS(3)控制第1光储发电组网控制开关(501)、第i光储发电组网控制开关(5i1)、第n光储发电组网控制开关(5n1)断开，由第1光储互补供电系统、第i光储互补供电系统、第n光储互补供电系统通过微电网层级电力线(4)互联构成分布式微电网群组共同为第1仓式储能系统、第i仓式储能系统、第n仓式储能系统提供光储互补厂用电自供电电能；

在光储互补供电系统电量不足且仓式储能系统具有足够电量时，光储互补供电微电网管控系统EMS(3)控制第1厂用电线路连接电网的通断开关(402)、第i厂用电线路连接电网的通断开关(4i2)、第n厂用电线路连接电网的通断开关(4n2)断开，同时控制第1储能系统连接厂用电线路的通断开关(403)、第i储能系统连接厂用电线路的通断开关(4i3)、第n储能系统连接厂用电线路的通断开关(4n3)和第1光储发电组网控制开关(501)、第i光储发电组网控制开关(5i1)、第1光储发电组网控制开关(5n1)闭合，由第1仓式储能系统、第i仓式储能系统、第n仓式储能系统提供光储互补厂用电自供电电能；

在光储互补供电系统电量不足且仓式储能系统没有足够电量时，光储互补供电微电网管控系统EMS(3)控制第1储能系统连接厂用电线路的通断开关(403)、第i储能系统连接厂用电线路的通断开关(4i3)、第n储能系统连接厂用电线路的通断开关(4n3)断开，同时控制第1厂用电线路连接电网的通断开关(402)、第i厂用电线路连接电网的通断开关(4i2)、第n厂用电线路连接电网的通断开关(4n2)闭合，由电网(1)通过电网层级电力线(2)、第1厂用电储能并网变压器高压网侧连接端(40A)、第1厂用电储能并网变压器(400)、第1厂用电储能并网变压器逆变器低压连接端(40B)、第1厂用电线路连接电网的通断开关(402)、第1厂用电电网供电变压器逆变器低压连接端(50C)、第1厂用电电网供电变压器(500)、第1厂用电电网供电变压器380V连接端(50D)、第1光储发电组网控制开关(501)和电网(1)通过电网层级电力线(2)、第i厂用电储能并网变压器高压网侧连接端(4iA)、第i厂用电储能并网变压器(4i0)、第i厂用电储能并网变压器逆变器低压连接端(4iB)、第i厂用电线路连接电网的通断开关(4i2)、第i厂用电电网供电变压器逆变器低压连接端(5iC)、第i厂用电电网供电变压器(5i0)、第1厂用电电网供电变压器380V连接端(5iD)、第i光储发电组网控制开关(5i1)以及电网(1)通过电网层级电力线(2)、第n厂用电储能并网变压器高压网侧连接端(4nA)、第n厂用电储能并网变压器(4n0)、第n厂用电储能并网变压器逆变器低压连接端(4nB)、第n厂用电线路连接电网的通断开关(4n2)、第n厂用电电网供电变压器逆变器低压连接端(5nC)、第i厂用电电网供电变压器(5n0)、第n厂用电电网供电变压器380V连接端(5iD)、第i光储发电组网控制开关(5i1)，实现电网(1)提供光储互补厂用电自供电电能；

光储互补供电微电网管控系统EMS(3)运行中，在判断和选择仓式储能系统或电网作为提供光储互补厂用电自供电电能的电源时，首先选择连通度电经济性好的电源。