一種大型儲能電站及適用于大型儲能電站陣系的排列方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大型儲能電站及適用于大型儲能電站陣系的排列方法，方法包括以電站中任一點為中心點，將若干蓄電池室均勻分布且每個至中心點距離相等；其中每個蓄電池室內設有若干出線方向相同的蓄電池簇；以中心點為中心，將與蓄電池室數(shù)量相等或倍數(shù)關系的儲能逆變器均勻分布且每個至中心點距離相等；所述每組儲能逆變器至中心點距離小于每個蓄電池室，并將每一組儲能逆變器與一個蓄電池室對應設置；所述每個蓄電池簇與對應儲能逆變器連接，所述每組儲能逆變器連接配電裝置，以構成儲能電站陣系。大型儲能電站包括蓄電池室、蓄電池簇、儲能逆變器、配電裝置，和形成的陣系。本發(fā)明能減小同一儲能逆變器下的蓄電池簇電纜長度差異，節(jié)省電纜，減少損耗。
【專利說明】一種大型儲能電站及適用于大型儲能電站陣系的排列方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大型儲能電站及適用于大型儲能電站陣系的排列方法，屬于電網(wǎng)儲能的【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，大型儲能電站通常采用技術較為成熟的鉛酸蓄電池和鋰電池，而儲能逆變器要求同一臺逆變器所接的電池簇電纜長度應一致，以保證蓄電池簇內阻的一致性。在大型儲能電站建設過程中，蓄電池簇通常采用集裝箱式分散布置，或設置常規(guī)的蓄電池室集中布置，出現(xiàn)同一儲能逆變器下所接的電池簇距離逆變器的長度差異很大，導致有的電纜要盤很多在電纜溝或盤柜中，且對電纜的消耗量比較大。因此，現(xiàn)有的大型儲能電站無法合理布置，導致電纜損耗大、增加成本，無法減小電纜阻抗對蓄電池簇一致性的影響。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種大型儲能電站及適用于大型儲能電站陣系的排列方法，以解決現(xiàn)有的大型儲能電站布置不合理、蓄電池簇接線電纜長度差異大，及電纜用量較大、損耗較大的問題。
[0004]本發(fā)明具體采用以下技術方案解決上述技術問題:
一種適用于大型儲能電站陣系的排列方法，包括以下步驟:
步驟A、以儲能電站中任一點為中心點，將若干蓄電池室均勻分布且每個蓄電池室至中心點距離Dl相等；其中每個蓄電池室內設有若干出線方向相同的蓄電池簇；
步驟B、以步驟A中所述的中心點為中心，將與蓄電池室數(shù)量相等或倍數(shù)關系的儲能逆變器均勻分布，且每組儲能逆變器至中心點距離D2相等；所述每組儲能逆變器至中心點距離D2小于每個蓄電池室至中心點距離D1，并將每一組儲能逆變器與一個蓄電池室對應設置；
步驟C、在步驟A中所述的儲能電站內設有配電裝置，將每個蓄電池簇的直流輸出端子與對應儲能逆變器連接，所述每組儲能逆變器連接用于配電和輸出電能的配電裝置，以構成儲能電站陣系。
[0005]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案:所述步驟A中蓄電池簇的直流輸出端子均設置于靠近中心點的一側。
[0006]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案:所述步驟A中在其中兩個蓄電池室之間設置疏散通道。
[0007]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案:所述步驟B中每個蓄電池室和對應儲能逆變器之間設置建筑通道。
[0008]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案:所述步驟A中蓄電池簇之間呈平行或以中心點為圓心點呈放射型布置。
[0009]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案:所述步驟B中采用梯形蓄電池室，以構成正多邊形儲能電站陣系。
[0010]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案:所述步驟B中采用扇環(huán)形蓄電池室，以構成圓形儲能電站陣系。
[0011]一種大型儲能電站，包括蓄電池室、蓄電池簇、儲能逆變器、配電裝置，所述儲能電站中的蓄電池室、蓄電池簇、儲能逆變器、配電裝置采用上述任意一種排列方法形成陣系。
[0012]本發(fā)明采用上述技術方案，能產(chǎn)生如下技術效果:
本發(fā)明設計的大型儲能電站及適用于大型儲能電站陣系的排列方法，通過構成儲能電站陣系，使得每個蓄電池室與對應儲能逆變器之間等距，和每個蓄電池室內蓄電池簇連接對應儲能逆變器使用的電纜長度差異縮小，該方式能有效避免同一儲能逆變器下的電池簇電纜長度差異較大，節(jié)省電纜，降低成本，減少損耗。且將蓄電池簇呈集中布置，將蓄電池簇的直流輸出端子全部設置于靠近中心點的一側，使得蓄電池簇距離儲能逆變器長度達到最小，且長度基本無差異，不會出現(xiàn)盤過多的電纜在電纜溝或盤柜中的情況，節(jié)省了這部分的直流大截面電纜，減小電纜阻抗對蓄電池簇一致性的影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的大型儲能電站陣系采用正八邊形的示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的大型儲能電站陣系采用正八邊形下蓄電池簇呈放射型布置示意圖。
[0015]圖3為本發(fā)明的大型儲能電站陣系采用圓形的陣系布置示意圖。
[0016]其中標號解釋:1_蓄電池簇，2-儲能逆變器，3-蓄電池簇直流輸出端子，4-配電裝置，O為陣系中心點，Dl為每個蓄電池室至中心點距離，D2為每組儲能逆變器至中心點距離。
【具體實施方式】
[0017]下面結合說明書附圖對本發(fā)明的實施方式進行描述。
[0018]本發(fā)明設計了一種適用于大型儲能電站陣系的排列方法，包括以下步驟:
步驟A、以儲能電站中任一點為中心點，將若干蓄電池室均勻分布且每個蓄電池室至中心點距離Dl相等；其中每個蓄電池室內設有若干出線方向相同的蓄電池簇；
步驟B、以步驟A中所述的中心點為中心，將與蓄電池室數(shù)量相等或倍數(shù)關系的儲能逆變器均勻分布，且每組儲能逆變器至中心點距離D2相等；所述每組儲能逆變器至中心點距離D2小于每個蓄電池室至中心點距離D1，并將每一組儲能逆變器與一個蓄電池室對應設置；
步驟C、在步驟A中所述的儲能電站內設有配電裝置，將每個蓄電池簇的直流輸出端子與對應儲能逆變器連接，所述每組儲能逆變器連接用于配電和輸出電能的配電裝置，以構成儲能電站陣系。
[0019]在步驟B構成儲能電站陣系過程中，每個儲能逆變器至中心點距離D2和每個蓄電池室至中心點距離Dl可以根據(jù)實際需要設定，而采用每個蓄電池室至中心點距離D2小于每個蓄電池室至中心點距離Dl的排列方式，使得所有儲能逆變器被蓄電池室所圍成的區(qū)域包圍，縮短蓄電池室內蓄電池簇與儲能逆變器之間的距離，減少其之間電纜連接長度。[0020]另外，對于步驟B中，可以考慮在每個蓄電池室和對應儲能逆變器之間設置建筑通道。并且，可以按照建筑設計防火規(guī)范要求，可以對步驟A中的若干蓄電池室之間設置通道，即在任意兩個蓄電池室之間設置疏散通道，整個儲能電站陣系可以設置一個或多個疏散通道，以進一步提高陣系的安全性。
[0021]在上述的每個蓄電池室中設置一個或多個蓄電池簇，可以將蓄電池簇之間呈平行或以中心點為圓心點呈放射型布置，平行布置可以方便蓄電池簇間距相等，方便走線，而放射型則在建筑面積受約束的情況下，可以起到減小建筑面積的效果。另外，全部的蓄電池簇的電極方向必須相同設置，即所有蓄電池簇的正負極出線方向相同，使得所有蓄電池的直流輸出端子位于同一方向，所有蓄電池的直流輸入端子位于同一方向，這樣，能夠便于蓄電池簇電纜走線，不需要將電纜要盤很多在電纜溝或盤柜中。而若將蓄電池簇的直流輸出端子全部設置于靠近中心點的一側，使得電池簇距離儲能逆變器長度達到最小，且長度基本無差異，可以進一步節(jié)約電纜消耗量。
[0022]在實際的儲能電站陣系構建過程中，可以采用梯形的蓄電池室，以構成正多邊形的儲能電站陣系，或者采用扇環(huán)形蓄電池室，以構成圓形的儲能電站陣系，這樣可以使得蓄電池簇距離儲能逆變器長度達到最小，且長度基本無差異，不會出現(xiàn)盤過多的電纜在電纜溝或盤柜中的情況，使得陣系結構穩(wěn)定，電纜走線更加合理方便。
[0023]根據(jù)上述適用于大型儲能電站陣系的排列方法，還能夠得到本發(fā)明的大型儲能電站，包括若干個蓄電池室、蓄電池簇、儲能逆變器、配電裝置，所述蓄電池室、蓄電池簇單元、儲能逆變器、配電裝置按照上述方法構建成陣系，具體如下:以儲能電站中任一點為中心點，將若干蓄電池室均勻分布，且每個蓄電池室至中心點距離Dl相等，再將一個或多個電極方向相同的蓄電池簇設置在每個蓄電池室內；同樣的，以上述的中心點為中心，將與蓄電池室數(shù)量相等或倍數(shù)關系的儲能逆變器均勻分布，且每組儲能逆變器至中心點距離D2相等，同時每組儲能逆變器至中心點距離D2小于每個蓄電池室至中心點距離D1，并將每一組儲能逆變器與一個蓄電池室對應設置；然后，將每個蓄電池簇的直流輸出端子與對應儲能逆變器連接，所述每組儲能逆變器連接與配電裝置，通過配電裝置進行配電和輸出電能，以構成儲能電站陣系。而配電裝置具體可以設置在若干個儲能逆變器所圍成的區(qū)域內，將該區(qū)域作為逆變升壓設備的電氣配電房。通過構成儲能電站陣系，使得每個蓄電池簇單元內蓄電池簇與對應儲能逆變器之間等距和使用的電纜長度差異縮小。
[0024]在該大型儲能電站中，每個儲能逆變器至中心點距離D2需要小于每個蓄電池室至中心點距離D1。所述蓄電池簇的直流輸出端子均設置于靠近中心點的一側。在兩個蓄電池室之間設置疏散通道。所述中每個蓄電池室和對應儲能逆變器之間設置建筑通道。所述中蓄電池簇之間呈平行或以中心點為圓心點呈放射型布置。所述中采用梯形的蓄電池室，以構成正多邊形的儲能電站陣系。所述中采用扇環(huán)形蓄電池室，以構成圓形的儲能電站陣系O
[0025]為了驗證本發(fā)明的大型儲能電站及適用于大型儲能電站陣系的排列方法能夠有效避免同一儲能逆變器下的電池簇電纜長度差異較大，節(jié)省電纜，現(xiàn)以具體實施例進行說明。
[0026]實施例一，以儲能電站中任一點為中心點O,選取蓄電池室的數(shù)量為八個,分別為蓄電池室A至H，而對于蓄電池室H可以騰出作為其他用處，且每個蓄電池室形狀采用梯形，將蓄電池室至中心點距離Dl取值為17m，然后將八個蓄電池室均勻分布；然后每個蓄電池室內平行設置7個蓄電池簇1，7個蓄電池簇I的直流輸出端子3均設置于靠近中心點的一側；再選取八組儲能逆變器2，將每組儲能逆變器2至中心點距離D2取值為13.5m，然后每一組儲能逆變器2對應設置在每個蓄電池室的出線口處，以構成如圖1所示的正八邊形儲能電站陣系。然后將每個蓄電池簇的直流輸出端子3與對應儲能逆變器2連接，其之間連接的電纜線直線距離為3.5m，而電纜線取值最短可為3.5m，實際運用中可以適當選取電纜線長度直線距離在5至8米之間，但現(xiàn)有電纜內這兩個部件的連接電纜一般為15m，本實施例連接的電纜線相對現(xiàn)有技術連接的電纜線明顯縮短。然后所述每組儲能逆變器2連接配電裝置4，通過配電裝置4進行配電和輸出電能。由該實施例可以驗證，每個電池簇均連接對應的儲能逆變器，使得同一儲能逆變器下的電池簇電纜長度差異縮短到最小，可以驗證本發(fā)明的方法的儲能電站能夠使得蓄電池簇距離儲能逆變器長度達到最小，且長度基本無差異，節(jié)省了直流大截面電纜。
[0027]實施例二，本實施例二與實施一基本相同，區(qū)別點僅在于每個蓄電池室內設置的7個蓄電池簇I是以中心點為圓心點呈放射型布置，以形成如圖2所示的正八邊形儲能電站陣系，然后達到實施例相同的效果。
[0028]實施例三,本實施例三與實施例一基本相同，區(qū)別點僅在于八個蓄電池室選用扇環(huán)形和每個蓄電池室內設置的7個蓄電池簇I是以中心點為圓心點呈放射型布置，以形成如圖3所示的圓形儲能電站陣系，然后達到實施例相同的效果。
[0029]由上述實施例，使得本發(fā)明得到驗證，從而證明本發(fā)明可以達到使得蓄電池簇距離儲能逆變器長度達到最小，且長度基本無差異，不會出現(xiàn)盤過多的電纜在電纜溝或盤柜中的情況，節(jié)省了直流大截面電纜，減小電纜阻抗對蓄電池簇一致性的影響。
[0030]上面結合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。
【權利要求】
1.一種適用于大型儲能電站陣系的排列方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟A、以儲能電站中任一點為中心點，將若干蓄電池室均勻分布且每個蓄電池室至中心點距離Dl相等；其中每個蓄電池室內設有若干出線方向相同的蓄電池簇； 步驟B、以步驟A中所述的中心點為中心，將與蓄電池室數(shù)量相等或倍數(shù)關系的儲能逆變器均勻分布，且每組儲能逆變器至中心點距離D2相等；所述每組儲能逆變器至中心點距離D2小于每個蓄電池室至中心點距離D1，并將每一組儲能逆變器與一個蓄電池室對應設置； 步驟C、在步驟A中所述的儲能電站內設有配電裝置，將每個蓄電池簇與對應儲能逆變器連接，所述每組儲能逆變器連接用于配電和輸出電能的配電裝置，以構成儲能電站陣系。
2.根據(jù)權利要求1所述適用于大型儲能電站陣系的排列方法，其特征在于:所述步驟A中蓄電池簇的直流輸出端子均設置于靠近中心點的一側。
3.根據(jù)權利要求2所述適用于大型儲能電站陣系的排列方法，其特征在于:所述步驟A中在兩個蓄電池室之間設置疏散通道。
4.根據(jù)權利要求3所述適用于大型儲能電站陣系的排列方法，其特征在于:所述步驟B中每個蓄電池室和對應儲能逆變器之間設置建筑通道。
5.根據(jù)權利要求4所述適用于大型儲能電站陣系的排列方法，其特征在于:所述步驟A中蓄電池簇之間呈平行或以中心點為圓心點呈放射型布置。
6.根據(jù)權利要求5所述適用于大型儲能電站陣系的排列方法，其特征在于:所述步驟B中采用梯形蓄電池室，以構成正多邊形儲能電站陣系。
7.根據(jù)權利要求5所述適用于大型儲能電站陣系的排列方法，其特征在于:所述步驟B中采用扇環(huán)形蓄電池室，以構成圓形儲能電站陣系。
8.一種大型儲能電站，包括蓄電池室、蓄電池簇、儲能逆變器、配電裝置，其特征在于:所述儲能電站中的蓄電池室、蓄電池簇、儲能逆變器、配電裝置采用權利要求1至7中任意一種排列方法形成陣系。
【文檔編號】H02J15/00GK103997129SQ201410200606
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權日:2014年5月13日
【發(fā)明者】蘇興鋒, 劉琪瑤, 李建國, 高波, 黃傳忠, 龍海波 申請人:南京中核二三能源工程有限公司