本发明涉及移动储能运维监管领域,具体为一种分布式移动储能装置运维系统。
背景技术:
1、随着可再生能源的扩展,越来越有必要将不断变化、间歇式的电力输出转变成更稳定的和可靠的电力供应,分布式储能系统通过调节负荷,吸收电力峰值,在电力供应突然降低时注入电力,就地能源储存等方案实现对可再生能源生产输出所造成的电源波动情况进行缓解,分布式储能系统接入位置灵活,目前多在中低压配电网、分布式发电以及微电网、用户侧应用;
2、目前,现有的分布式移动储能装置运维系统仍存在不足之处,大多数移动储能装置在使用时基本只能实现一个装置专用于一个分布式发电设备或供电设备,使得移动储能装置在使用时功能单一,导致分布式储能方案实现起来需要数量众多的移动储能装置,增加了布设成本,同时现有技术中的移动储能装置运维系统缺少对移动储能装置的检测能力,需要通过人工巡检的方式排查老化损坏的移动储能装置,不便于大量投入使用;
3、针对上述技术问题,本技术提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本发明中,通过将移动储能装置作为风力发电、光伏发电等分布式发电设备的电能储存装置,从而避免风光发电直接接入电网或供应负载,保证风光发电等分布式发电设备也能够具有稳定的电压电流输出,同时通过挑选输电距离较短的移动储能装置减少输电时的电能损耗,通过重要用电负荷供电保障单元实现对重要用电负荷场所用电量的保证,避免断电等情况引发的意外事故,通过健康状态自检单元多方位的检测移动储能装置的健康状态,能够及时的发现老化或故障的移动储能装置,有效的减少工作人员的工作量,同时相对于人工巡检也能够更加精准的发现移动储能装置的故障情况,解决移动储能装置运维系统功能单一,难以实现对移动储能装置的灵活充放电和职责变更以及缺少对装置的检测能力,浪费人力物力问题,而提出一种分布式移动储能装置运维系统。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
3、一种分布式移动储能装置运维系统,包括风光发储一体化单元、电网接入调配单元、重要负荷供电保障单元、健康状态自检单元和服务器,所述服务器和上述单元双向通讯连接;
4、所述风光发储一体化单元用于在移动储能装置与风力发电、光伏发电相连接时,将风力发电、光伏发电的发电量存储进高优先级的移动储能装置中,其中高优先级的移动储能装置由风光发储一体化单元根据移动储能装置的剩余电量、最大电量以及距离风、光发电网的输电距离综合判定;
5、所述电网接入调配单元能够获取电网的负载信息,并根据电网负载量、电网发电机组发电量、移动储能装置分布信息以及移动储能装置电量信息协调控制移动储能装置在电网中的充、放电工作状态;
6、所述重要负荷供电保障单元用于控制移动储能装置接入重要用电负荷场所,重要负荷供电保障单元能够对重要负荷场所的供电进行监控,在重要负荷场所断电或电压严重不足时,立刻生成供电保障信号,并将供电保障信号发送至服务器,服务器将供电保障信号发送至移动储能装置,并将移动储能装置接入重要负荷场所;
7、所述健康状态自检单元能够检测移动储能装置健康状态,其中移动储能装置健康状态包括最大储电量、放电稳定性和充放电温度,所述健康状态自检单元对检测完成后的健康状态进行分析,根据健康状态生成设备良好信号或设备异常信号,并将设备良好信号或设备异常信号以及健康状态发送至服务器,服务器通过网络将设备良好信号或设备异常信号以及健康状态发送至管理员设备。
8、作为本发明的一种优选实施方式,所述风光发储一体化单元在风力发电、光伏发电设备进行发电时,根据风力发电设备或光伏发电设备的位置为中心点,以第一距离x1为半径做圆,将该圆形范围内的移动储能装置作为待选点,并对所有待选点移动储能装置的当前电量进行统计,通过最大电量与当前电量的差值作为可充电余量,将所有移动储能装置的可充电余量与余量阈值进行比对,若该移动储能装置的可充电余量≥余量阈值,则将其标记为目标点,并计算风力发电或光伏发电设备将电量传输至每一个目标点的输电距离,优先选择输电距离最短的移动储能装置进行充电,并在其电量储存至最大电量后,根据输电距离的由近至远逐一转向其他移动储能装置进行电能储存。
9、作为本发明的一种优选实施方式,所述风光发储一体化单元在对第一距离x1范围内寻找目标点移动储能装置时,若第一距离x1范围内无目标点,则以第二距离x2为半径重新寻找目标点,若第二距离x2内无目标点,则重新以第三距离x3寻找目标点,其中x1<x2<x3。
10、作为本发明的一种优选实施方式,所述电网接入调配单元获取到电网的负载量和电网发电机组发电量,并根据电网负载量与电网发电机组发电量的实时差值分析出电网电量每秒的亏损值a,将一台移动储能装置的最大每秒供电量记录为b,根据公式计算出需要与电网相连接的移动储能装置的数量n,其中k为损耗系数,k<1,所述电网负载量>电网发电机组发电量时,n表示向电网进行供电的移动储能装置数量,所述电网负载量<电网发电机组发电量时,n表示从电网中获取电量进行充电的移动储能装置数量。
11、作为本发明的一种优选实施方式,所述重要用电负荷场所指政府、医院以及数据中心三种类型的场所,所述重要用电负荷供电保障单元将以重要用电负荷场所为中心,以距离m为半径范围内的移动储能装置标记为保障用移动储能装置,并根据重要用电负荷场所的规模在保障用移动储能装置中选取数量q个移动储能装置标记为备用移动储能装置,重要用电负荷供电保障单元允许保障用移动储能装置被标记为目标点,同时允许保障用移动储能装置从电网中获取电量进行充电,且在保障用移动储能装置向电网进行供电时,禁止备用移动储能装置向电网进行供电。
12、作为本发明的一种优选实施方式,所述健康状态自检单元获取移动储能装置的实际最大储电量,并将其与预设的设计最大储电量进行对比,将实际最大储电量相对于设计最大储电量的差值记录为电量衰减值,若电量衰减值≥预设的电量衰减阈值,则生成电量异常信号,若电量衰减值<预设的电量衰减阈值,则生成电量正常信号;
13、所述健康状态自检单元记录移动储能装置从100%电量放电至10%电量时的电压值,并将电压值中的最大值与最小值进行比较,记录为电压极值差,若电压极值差≥预设的电压阈值,则生成放电异常信号,若电压极值差<预设的电压阈值,则生成发电稳定信号;
14、所述健康状态自检单元记录移动储能装置在充电或放电过程中的温度数值,并将温度数值的最大值与温度阈值进行比较,若温度数值的最大值≥预设的温度阈值,则生成温度过高信号,若温度数值的最大值<预设的温度阈值,则生成温度正常信号;
15、所述健康状态自检单元在同时生成电量正常信号、发电稳定信号和温度正常信号时,生成设备良好信号并将其发送至管理员设备,所述健康状态自检单元在生成电量异常信号、放电异常信号或温度过高信号中的任意一个信号时,生成设备异常信号,并将设备异常信号发送至管理员设备,同时将电量异常信号、放电异常信号或温度过高信号三种信号中出现的信号同时发送至管理员设备。
16、作为本发明的一种优选实施方式,所述健康状态自检单元在对备用移动储能装置进行健康状态检测时,其预设的电量衰减阈值、电压阈值和温度阈值小于对其他移动储能装置进行健康状态检测时所预设的电量衰减阈值、电压阈值和温度阈值。
17、其中,分布式移动储能装置运维方法适用于该分布式移动储能装置运维系统,具体包括以下步骤:
18、步骤一:将风力发电、光伏发电与移动储能装置相连,使得分布式的移动储能装置将风力发电或光伏发电所产生的不稳定电流进行存储,且该电能在向移动储能装置存储的过程中,根据输电距离寻找高优先级的移动储能装置,减少输电过程中的电能损耗;
19、步骤二:根据电网的负载量和发电机组发电量,分析计算电网所盈余或不足的电能,通过分布式的移动储能装置及时的对电网进行供电或通过电网进行充电,实现对电网负载波动的缓冲,提高电网负载能力和电能利用率;
20、步骤三:将一部分位于重要用电负荷场所的移动储能装置标记为保障用移动储能装置,再将保障用移动储能装置中的一部分标记为备用移动储能装置,通过对保障用移动储能装置和备用移动储能装置赋予不同的权限,使得备用移动储能装置能够在任何情况下均具有向重要用电负荷场所供电的能力;
21、步骤四:自动检测所有移动储能装置的健康状态,使得移动储能装置老化或损坏时管理人员能够及时了解到信息,并对该移动储能装置进行维护,提高检测精准程度与检测效率,同时对备用移动储能装置进行健康状态检测时更换更加严格的健康检测标准,提高重要用电负荷场所的备用移动储能装置的质量。
22、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
23、1、本发明中,通过将移动储能装置作为风力发电、光伏发电等分布式发电设备的电能储存装置,从而避免风光发电直接接入电网或供应负载,保证风光发电等分布式发电设备也能够具有稳定的电压电流输出,防止因为天气环境原因而导致的电能输出不稳定而导致的负载损坏问题,同时便于将分布式发电设备的多余电能接入电网,提高风光发电等分布式发电设备的利用率。
24、2、本发明中,通过实时计算电网负载和电网发电机组的发电量,精准的控制移动储能装置接入电网的数量,避免过多的移动储能装置接入电网而导致的发电机组发电量浪费或电网负载过高等问题,同时通过重要用电负荷供电保障单元实现对重要用电负荷场所用电量的保证,避免断电等情况引发的意外事故。
25、3、本发明中,通过健康状态自检单元多方位的检测移动储能装置的健康状态,能够及时的发现老化或故障的移动储能装置,省去了人工逐一巡检的过程,有效的减少工作人员的工作量,同时相对于人工巡检也能够更加精准的发现移动储能装置的故障情况。