【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域，尤其是一種適用于吉瓦級(jí)電化學(xué)儲(chǔ)能站及站用電系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、光伏、風(fēng)電等可再生能源的開發(fā)的熱點(diǎn)區(qū)域在特高壓直流工程的送端規(guī)劃了大規(guī)模可再生能源基地，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站容量大多為10mw/20mwh至100mw/200mwh，雖然這些儲(chǔ)能電站的設(shè)計(jì)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，但是由于儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展較快，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的缺失等因素，吉瓦級(jí)（500mw/1gwh）電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站的建設(shè)讓然面臨這許多難題。吉瓦級(jí)儲(chǔ)能電站可被定義為：在同一區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)，可以由電網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度的集中或分布式電化學(xué)儲(chǔ)能容量達(dá)到吉瓦級(jí)，因此對(duì)大容量吉瓦級(jí)（500mw/1gwh）儲(chǔ)能電站有迫切的需求，也是技術(shù)迭代的必然選擇。目前，儲(chǔ)能電站的設(shè)計(jì)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，但是由于儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展較快，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的缺失等因素，吉瓦級(jí)（500mw/1gwh）電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站的建設(shè)仍然面臨這許多難題。
2、現(xiàn)有技術(shù)中，電化學(xué)儲(chǔ)能站的站用電系統(tǒng)包括有4臺(tái)38.5/0.4kv?3500kva站用變壓器、2臺(tái)38.5/0.4kv?800kva站用變、1臺(tái)10/0.4kv?800kva站用變壓器，4臺(tái)38.5kv1250kva的接地變壓器，如圖1所示。其中35kvⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ母線分別通過4臺(tái)38.5/0.4kva3500kva站用變壓器降壓為0.4kv后，分別通過母聯(lián)開關(guān)來連接后，接入儲(chǔ)能站的站用交流屏進(jìn)行供電；35kvⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ母線還需通過4臺(tái)38.5kv?1250kva的接地變壓器中性點(diǎn)接地；35kvⅱ、ⅳ母線還需通過2臺(tái)38.5kv?800k
3、吉瓦級(jí)儲(chǔ)能站規(guī)模巨大，一旦站用電系統(tǒng)出現(xiàn)問題，將直接或間接地影響儲(chǔ)能電站電池的安全、可靠運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致電池火災(zāi)等惡性事故發(fā)生，其后果的嚴(yán)重性也將是兆瓦/百兆瓦級(jí)儲(chǔ)能電站的數(shù)倍以上。因此對(duì)于供電的可靠性有極高的要求。吉瓦級(jí)儲(chǔ)能站的站址結(jié)構(gòu)存在集中式和分布式布置兩種可能，但無論是是集中式還是分布式布置，站址占地規(guī)模巨大，站用負(fù)荷相對(duì)分散在整個(gè)場地內(nèi)，其布置和控制均具有多層次和分散性，需要采用微電網(wǎng)技術(shù)；環(huán)境溫度對(duì)電池的性能影響非常大，因此儲(chǔ)能電站站用電負(fù)荷主要來自儲(chǔ)能電池充放電過程中的冷卻負(fù)荷。當(dāng)儲(chǔ)能站規(guī)模達(dá)到吉瓦級(jí)時(shí)，其站用電負(fù)荷也將達(dá)到兆瓦級(jí)，電化學(xué)電池組本身就是一個(gè)電源，站用電系統(tǒng)需要與化學(xué)電池組系統(tǒng)、風(fēng)、光等新能源有機(jī)融合，降低廠用電率。
4、現(xiàn)有的儲(chǔ)能站電源系統(tǒng)存在如下不足之處：
5、1、站用變數(shù)量多，采購價(jià)格高，導(dǎo)致吉瓦儲(chǔ)能站的站用電投資較高。
6、2、環(huán)境溫度對(duì)于吉瓦級(jí)電化學(xué)儲(chǔ)能站采用的電化學(xué)電池的性能影響非常大，其站用電負(fù)荷主要來自電化學(xué)電池充放電過程的冷卻負(fù)荷。站用變數(shù)量多，設(shè)備利用率不高，站用電網(wǎng)損率高。
7、3、儲(chǔ)能站的站用電取自330kv主變壓器，一但主變壓器檢修或者故障，則存在交流失電，僅少量重要負(fù)荷可以采用蓄電池組進(jìn)行供電，供電可靠性不高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種吉瓦級(jí)電化學(xué)儲(chǔ)能站的站用電系統(tǒng)。
2、本專利技術(shù)的目的是采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種適用于吉瓦級(jí)儲(chǔ)能站的站用電系統(tǒng)，包括雙電源切換裝置、三分裂變壓器、隔離變壓器、接地變壓兼升壓站用變、交流屏，兩段母線的電化學(xué)儲(chǔ)能單元的升壓變采用三分裂變壓器，其中一個(gè)低壓側(cè)繞組連接儲(chǔ)能變流器和磷酸鐵鋰電池組，另一個(gè)低壓側(cè)繞組通過隔離變壓器和雙電源切換裝置交叉與交流屏的母線連接，互為熱備用，不同主變的兩段母線通過兩臺(tái)接地變壓兼升壓站用變與380v的兩段母線連接，通過一臺(tái)備用變將外部10kv線路與380v的0段母線連接，雙電源切換裝置直接連接交流負(fù)荷，雙電源切換裝置通過變流器連接直流負(fù)荷。
3、進(jìn)一步的，兩段母線均為35kv，三分裂變壓器為38.5/0.69/0.69kv?3500/1750/1750kva，其中主繞組變采用38.5kv，低壓側(cè)繞組為0.69kv。
4、進(jìn)一步的，雙電源切換裝置直接連接交流負(fù)荷，雙電源切換裝置通過變流器連接直流負(fù)荷。
5、進(jìn)一步的，接地變壓兼升壓站用變?yōu)?8.5/0.4kv，隔離變壓器為0.69/0.38kv，備用變?yōu)?0/0.4?kv。
6、進(jìn)一步的，四臺(tái)隔離變壓器的輸出端與雙電源切換裝置兩兩交叉連接，雙電源切換裝置的輸出端與0.38kv交流屏的母線連接，互為熱備用。
7、進(jìn)一步的的，38.5kv主繞組變通過35kv電纜與35kvⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ母線連接
8、進(jìn)一步的，兩臺(tái)接地變壓兼升壓站用變輸入端與不同主變的兩段35kv母線連接。
9、進(jìn)一步的，380v的兩段母線均連接交流負(fù)荷，并通過變流器連接直流負(fù)荷。
10、進(jìn)一步的，通過母聯(lián)開關(guān)將380v的0段、1段和2段母線連接。
11、同時(shí)提供一種儲(chǔ)能站，采用上述吉瓦級(jí)儲(chǔ)能站的站用電系統(tǒng)。
12、進(jìn)一步的，儲(chǔ)能站為500mw/1000mwh儲(chǔ)能電站或共享儲(chǔ)能電站。
13、利用與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下有益效果：取消原有的四臺(tái)38.5/0.4kva3500kva站用變壓器，電化學(xué)儲(chǔ)能單元的升壓變采用三分裂變壓器，增設(shè)隔離變壓器，隔離變壓器的成本遠(yuǎn)小于原有的站用變壓器，節(jié)約工程造價(jià)。不同35kv母線段的隔離變壓器的380v側(cè)通過雙電源切換裝置交叉連接，保證供電的可靠性；將兩臺(tái)38.5/0.4kv?800kva站用變和兩臺(tái)38.5kv?1250kva的接地變壓器合并為兩臺(tái)的接地變壓器兼站用變，提高站用變的使用效率，降低站用電率。引接自不同35kv母線段的兩臺(tái)38.5/0.4kv的接地變兼站用變與引接自站外電源的一臺(tái)站備用變的380v0、1、2段母線通過母聯(lián)開關(guān)連接，提高供電可靠性。
14、綜上所述，本專利技術(shù)提供一種用于吉瓦級(jí)電化學(xué)儲(chǔ)能站的站用電系統(tǒng)，以電化學(xué)儲(chǔ)能模塊的三分裂變壓器的副邊繞組作為站用變，達(dá)到如下技術(shù)效果：取消原有的四臺(tái)站用變壓器，增設(shè)隔離變壓器，隔離變壓器的成本遠(yuǎn)小于原有的站用變壓器，節(jié)約工程造價(jià)，不同35kv母線段的隔離變壓器的380v側(cè)通過雙電源切換裝置交叉連接，保證供電的可靠性；將站用變和接地變壓器合并為接地變壓器兼站用變，提高站用變得使用效率，降低站用電率。
15、進(jìn)一步的，引接接地變兼站用變與引接自站外電源的一臺(tái)站用變通過母聯(lián)開關(guān)連接，提高供電可靠性。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種適用于吉瓦級(jí)儲(chǔ)能站的站用電系統(tǒng)，其特征在于，包括雙電源切換裝置、三分裂變壓器、隔離變壓器、接地變壓兼升壓站用變、交流屏，兩段母線的電化學(xué)儲(chǔ)能單元的升壓變采用三分裂變壓器，其中一個(gè)低壓側(cè)繞組連接儲(chǔ)能變流器和磷酸鐵鋰電池組，另一個(gè)低壓側(cè)繞組通過隔離變壓器和雙電源切換裝置交叉與交流屏的母線連接，互為熱備用，不同主變的兩段母線通過兩臺(tái)接地變壓兼升壓站用變與380V的兩段母線連接，通過一臺(tái)備用變將外部10kV線路與380V的0段母線連接，雙電源切換裝置直接連接交流負(fù)荷，雙電源切換裝置通過變流器連接直流負(fù)荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于吉瓦級(jí)儲(chǔ)能站的站用電系統(tǒng)，其特征在于，兩段母線均為35kV，三分裂變壓器為38.5/0.69/0.69kV?3500/1750/1750kVA，其中主繞組變采用38.5kV，低壓側(cè)繞組為0.69kV。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于吉瓦級(jí)儲(chǔ)能站的站用電系統(tǒng)，其特征在于，38.5kV主繞組變通過35kV電纜與35kVⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ母線連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于吉瓦級(jí)儲(chǔ)能站的站用電系統(tǒng)，其特征在于，接地變
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于吉瓦級(jí)儲(chǔ)能站的站用電系統(tǒng)，其特征在于，四臺(tái)隔離變壓器的輸出端與雙電源切換裝置兩兩交叉連接，雙電源切換裝置的輸出端與0.38kV交流屏的母線連接，互為熱備用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于吉瓦級(jí)儲(chǔ)能站的站用電系統(tǒng)，其特征在于，兩臺(tái)接地變壓兼升壓站用變輸入端與不同主變的兩段35kV母線連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于吉瓦級(jí)儲(chǔ)能站的站用電系統(tǒng)，其特征在于，380V的兩段母線均連接交流負(fù)荷，并通過變流器連接直流負(fù)荷。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于吉瓦級(jí)儲(chǔ)能站的站用電系統(tǒng)，其特征在于，通過母聯(lián)開關(guān)將380V的0段、1段和2段母線連接。
9.一種儲(chǔ)能站，其特征在于，采用權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述吉瓦級(jí)儲(chǔ)能站的站用電系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的儲(chǔ)能站，其特征在于，為500MW/1000MWh儲(chǔ)能電站或共享儲(chǔ)能電站。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種適用于吉瓦級(jí)儲(chǔ)能站的站用電系統(tǒng)，其特征在于，包括雙電源切換裝置、三分裂變壓器、隔離變壓器、接地變壓兼升壓站用變、交流屏，兩段母線的電化學(xué)儲(chǔ)能單元的升壓變采用三分裂變壓器，其中一個(gè)低壓側(cè)繞組連接儲(chǔ)能變流器和磷酸鐵鋰電池組，另一個(gè)低壓側(cè)繞組通過隔離變壓器和雙電源切換裝置交叉與交流屏的母線連接，互為熱備用，不同主變的兩段母線通過兩臺(tái)接地變壓兼升壓站用變與380v的兩段母線連接，通過一臺(tái)備用變將外部10kv線路與380v的0段母線連接，雙電源切換裝置直接連接交流負(fù)荷，雙電源切換裝置通過變流器連接直流負(fù)荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于吉瓦級(jí)儲(chǔ)能站的站用電系統(tǒng)，其特征在于，兩段母線均為35kv，三分裂變壓器為38.5/0.69/0.69kv?3500/1750/1750kva，其中主繞組變采用38.5kv，低壓側(cè)繞組為0.69kv。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于吉瓦級(jí)儲(chǔ)能站的站用電系統(tǒng)，其特征在于，38.5kv主繞組變通過35kv電纜與35kvⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ母線連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于吉瓦級(jí)儲(chǔ)能站...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊旭，牛沖宣，李朝飛，張利，周車，鐘西岳，孫占龍，魏俊錄，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國電力工程顧問集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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