本發(fā)明涉及蓄電池應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及大型虛擬化的多種類的蓄電儲(chǔ)能和高耗電設(shè)施的對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷平衡和移峰填谷效果的應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著人民生活水平的提高和電力負(fù)荷的快速增長(zhǎng)，電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差逐步增大，與此同時(shí)，隨機(jī)性、波動(dòng)性、不可調(diào)度性的可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)，導(dǎo)致電網(wǎng)的調(diào)峰問(wèn)題更加突出，也給電力調(diào)度造成一系列的困難。電力系統(tǒng)中電源及輸配電設(shè)備均按照電網(wǎng)高峰負(fù)荷規(guī)劃建設(shè)，但電網(wǎng)高峰負(fù)荷持續(xù)時(shí)間較短，導(dǎo)致為滿足高峰負(fù)荷需求而規(guī)劃建設(shè)的電力設(shè)備資產(chǎn)利用率較低。研究解決電網(wǎng)調(diào)峰問(wèn)題、提高資產(chǎn)利用率是現(xiàn)階段電網(wǎng)建設(shè)面臨的一個(gè)重要課題。
中國(guó)的電源結(jié)構(gòu)以火電為主，大多數(shù)常規(guī)火電機(jī)組能夠靈活調(diào)節(jié)出力的能力不足額定容量的50%，當(dāng)負(fù)荷峰谷差低于火電機(jī)組的調(diào)整范圍時(shí)，需要部分小容量機(jī)組啟停調(diào)峰或壓火調(diào)峰，甚至需投資建設(shè)更多的機(jī)組并改進(jìn)火電機(jī)組的運(yùn)行方式來(lái)滿足調(diào)峰需求，從而大幅增加了系統(tǒng)的運(yùn)行成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)中國(guó)電網(wǎng)負(fù)荷的峰谷差為38%～48%，以遼寧電網(wǎng)為例，2011年遼寧電網(wǎng)峰值負(fù)荷為22362mw，低谷負(fù)荷為12708mw，峰谷差為43.2%。調(diào)峰問(wèn)題是電網(wǎng)運(yùn)行中的基本問(wèn)題。啟停迅速、運(yùn)行方式靈活的調(diào)峰技術(shù)符合電網(wǎng)調(diào)峰技術(shù)的應(yīng)用需求。在電力系統(tǒng)常規(guī)調(diào)峰技術(shù)中，相比于火電機(jī)組，水電機(jī)組啟停迅速、運(yùn)行方式靈活，且調(diào)峰深度接近100%，但水電機(jī)組的建設(shè)受地理?xiàng)l件的限制，不能進(jìn)行大規(guī)模的推廣應(yīng)用。
大規(guī)模電池儲(chǔ)能系統(tǒng)因其快速響應(yīng)特性，具有優(yōu)越的調(diào)峰性能，可在用電低谷期作為負(fù)荷存儲(chǔ)電能，在用電高峰期作為電源釋放電能，實(shí)現(xiàn)發(fā)電和用電間解耦及負(fù)荷調(diào)節(jié)，削減負(fù)荷峰谷差，且其建設(shè)不受地理?xiàng)l件限制。以鋰離子電池、全釩氧化還原液流電池、鈉硫電池為代表的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，可有效延緩甚至減少電源和電網(wǎng)建設(shè)，提高能源利用效率和電網(wǎng)整體資產(chǎn)利用水平，改變現(xiàn)有電力系統(tǒng)的建設(shè)模式。
影響儲(chǔ)能技術(shù)在電力領(lǐng)域規(guī)?；瘧?yīng)用的主要因素主要包括儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)模、技術(shù)水平、安全性及經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量達(dá)到mw/mwh級(jí)規(guī)模能力、滿足mw/mwh級(jí)下的安全性、循環(huán)壽命達(dá)到5000次及以上、充放電效率達(dá)到80%及以上時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)的高成本成為限制其大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵因素。
專利申請(qǐng)?zhí)?01510615651.6的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種基于統(tǒng)一電力市場(chǎng)含蓄電池的虛擬電廠優(yōu)化調(diào)度方法，屬于配電網(wǎng)能量?jī)?yōu)化研究領(lǐng)域。它僅從算法上分析了蓄電池和發(fā)電廠運(yùn)行與電力市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)關(guān)系，而且僅關(guān)注了實(shí)體蓄電池技術(shù)的應(yīng)用，并沒(méi)有考慮其他儲(chǔ)能形式的變相充放電設(shè)施對(duì)電網(wǎng)的作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種大型虛擬電池充放電系統(tǒng)，能夠改變目前常規(guī)蓄電池的高成本和充放電次數(shù)的限制。特別是云控制平臺(tái)的參與和大型耗電設(shè)施的虛擬蓄電池效應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)幾乎無(wú)限次的充放電過(guò)程和最低的充放電成本，未來(lái)必將成為削峰填谷的一種重要技術(shù)措施。
本發(fā)明解決前述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種大型虛擬蓄電池充放電系統(tǒng)，包括區(qū)域電網(wǎng)，還包括虛擬大電池系統(tǒng)控制云平臺(tái)，另外包括大型電儲(chǔ)能系統(tǒng)、大型虛擬蓄電系統(tǒng)和分布式充電系統(tǒng)中的一種或幾種。所述大型電儲(chǔ)能系統(tǒng)、大型虛擬蓄電系統(tǒng)和分布式充電系統(tǒng)通過(guò)區(qū)域電網(wǎng)互相連接，其控制系統(tǒng)均通過(guò)無(wú)線或有線通訊連接到控制云平臺(tái)，云平臺(tái)根據(jù)整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)平衡對(duì)電儲(chǔ)能、蓄電、充放電設(shè)施進(jìn)行智能化控制。
優(yōu)選的是，所述的區(qū)域電網(wǎng)包括高壓輸配電網(wǎng)、低壓輸配電網(wǎng)和直流電網(wǎng)中的一種或幾種。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述的虛擬大電池系統(tǒng)控制云平臺(tái)包括雙向智能電表、智能電開(kāi)關(guān)、傳感器、區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度信號(hào)系統(tǒng)、電池控制器、充放電控制器、虛擬電池控制器。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述的大型電儲(chǔ)能系統(tǒng)包括新型蓄電裝置和/或動(dòng)能和壓縮能蓄電系統(tǒng)（13）。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述新型蓄電裝置包括大型蓄電池站、電磁儲(chǔ)能裝置、超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置、超級(jí)電容儲(chǔ)能裝置中的一種或幾種。，
上述任一方案優(yōu)選的是，所述動(dòng)能和壓縮能蓄電系統(tǒng)包括壓縮空氣儲(chǔ)能裝置和/或飛輪儲(chǔ)能裝置。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述的大型虛擬蓄電系統(tǒng)包括高耗電的電解鋁廠、煉鋼廠、部分時(shí)段運(yùn)行的大型轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械、大型電解設(shè)備、礦山的大型電力運(yùn)輸機(jī)械和電力采礦機(jī)械、大型電動(dòng)壓榨機(jī)、大型電力機(jī)車、電蓄熱裝置、電蓄冷裝置中的一種或幾種。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述的大型虛擬蓄電系統(tǒng)的充電過(guò)程，為高耗電設(shè)備利用夜間低谷電價(jià)時(shí)段大量耗電的過(guò)程，對(duì)于電解鋁和煉鋼廠就是耗電生產(chǎn)鋁和鋼的工藝過(guò)程，對(duì)于電蓄熱鍋爐和電壓縮制冷蓄冷裝置，就是利用低谷電生產(chǎn)熱水、蒸汽和冷水的過(guò)程；所述的大型虛擬蓄電系統(tǒng)的放電過(guò)程，為高耗電設(shè)備在峰電或平電時(shí)段減小耗電量停止運(yùn)行或減少生產(chǎn)的過(guò)程，變向地相當(dāng)于向電網(wǎng)反向送電。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述的分布式充電系統(tǒng)包括與建筑體結(jié)合的充電墻/充電樁，與路燈桿結(jié)合的充電裝置，與工業(yè)園區(qū)結(jié)合的充電裝置，與大型公建商業(yè)綜合體結(jié)合的充電裝置，和/或與現(xiàn)有用電設(shè)施結(jié)合的充電墻。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述建筑體包括商業(yè)建筑、居民建筑、工業(yè)廠房、酒店或辦公樓，所述充電墻掛設(shè)在建筑體墻體表面。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述與路燈桿結(jié)合的充電裝置包括蓄電池和充電樁，所述蓄電池設(shè)置在路燈桿內(nèi)部，所述充電樁設(shè)置在路燈桿下部的外壁。
上述任一方案優(yōu)選的是，相鄰的所述與路燈桿結(jié)合的充電裝置之間通過(guò)雙向智能電表電連接，所述與路燈桿結(jié)合的充電裝置和相鄰的所述與建筑體結(jié)合的充電墻/充電樁通過(guò)雙向智能電表電連接。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述大型蓄電池站和充電裝置的電池類型可以是電化學(xué)蓄電池中的鋰離子電池，鉛酸、鉛碳、鎳氫、鎳鎘、鈉硫、釩液硫、鎂、鎳鋅、鋅空氣蓄電池中的一種或幾種，也可以是動(dòng)能儲(chǔ)能的飛輪電池。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述大型電儲(chǔ)能系統(tǒng)、分布式充電系統(tǒng)分別通過(guò)雙向智能電表與區(qū)域電網(wǎng)連接。
上述任一方案優(yōu)選的是，大型虛擬蓄電池充放電系統(tǒng)中的各種蓄電設(shè)施或虛擬蓄電池的充放電過(guò)程受所述虛擬大電池系統(tǒng)控制云平臺(tái)的控制，各個(gè)蓄電池的充電電量和放電電量的計(jì)量由雙向智能電表完成。
各種充放電裝置通過(guò)與各電壓等級(jí)的電網(wǎng)或直流電網(wǎng)連接，通過(guò)削峰填谷可以實(shí)現(xiàn)降低區(qū)域輸配電網(wǎng)配置容量的目的，用電高峰時(shí)段欠缺的輸配電容量由各種蓄熱池或其他電儲(chǔ)能設(shè)施放電滿足，夜間用電低谷時(shí)段的耗電量由各種蓄電池或其他電儲(chǔ)能設(shè)施的夜間低谷電價(jià)的充電過(guò)程消耗掉。
本發(fā)明的大型虛擬電池充放電系統(tǒng)，能夠改變目前常規(guī)蓄電池的高成本和充放電次數(shù)的限制。特別是云控制平臺(tái)的參與和大型耗電設(shè)施的虛擬蓄電池效應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)幾乎無(wú)限次的充放電過(guò)程和最低的充放電成本，未來(lái)必將成為削峰填谷的一種重要技術(shù)措施。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的一種大型虛擬蓄電池充放電系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例的示意圖。
圖示說(shuō)明：
1-區(qū)域電網(wǎng)，2-虛擬大電池系統(tǒng)控制云平臺(tái)，3-大型蓄電池站，4-與路燈桿結(jié)合的充電裝置，5-商業(yè)建筑，6-居民建筑，7-工業(yè)園區(qū)，8-大型公建商業(yè)綜合體，9-工業(yè)廠房，10-酒店或辦公樓，11-充電墻，12-現(xiàn)有用電設(shè)施，13-動(dòng)能和壓縮能蓄電系統(tǒng)，14-電蓄熱裝置或電蓄冷裝置，15-電解鋁廠和煉鋼廠，16-新型蓄電裝置。
具體實(shí)施方式
為了更進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容，下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更為詳細(xì)的描述，實(shí)施例只對(duì)本發(fā)明具有示例性作用，而不具有任何限制性的作用；任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上作出的非實(shí)質(zhì)性修改，都應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
一種大型虛擬蓄電池充放電系統(tǒng)，包括區(qū)域電網(wǎng)1，還包括虛擬大電池系統(tǒng)控制云平臺(tái)2，另外包括大型虛擬蓄電系統(tǒng)和分布式充電系統(tǒng)。所述大型虛擬蓄電系統(tǒng)和分布式充電系統(tǒng)通過(guò)區(qū)域電網(wǎng)1互相連接，其控制系統(tǒng)均通過(guò)無(wú)線或有線通訊連接到控制云平臺(tái)，云平臺(tái)根據(jù)整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)1平衡對(duì)蓄電、充放電設(shè)施進(jìn)行智能化控制。
在本實(shí)施例中，所述的區(qū)域電網(wǎng)1包括高壓輸配電網(wǎng)、低壓輸配電網(wǎng)和直流電網(wǎng)中的一種或幾種。
在本實(shí)施例中，所述的虛擬大電池系統(tǒng)控制云平臺(tái)2包括雙向智能電表、智能電開(kāi)關(guān)、傳感器、區(qū)域電網(wǎng)1調(diào)度信號(hào)系統(tǒng)、電池控制器、充放電控制器、虛擬電池控制器等相關(guān)控制硬件及軟件。
在本實(shí)施例中，所述的大型虛擬蓄電系統(tǒng)包括高耗電的電解鋁廠、煉鋼廠、部分時(shí)段運(yùn)行的大型轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械、大型電解設(shè)備、礦山的大型電力運(yùn)輸機(jī)械和電力采礦機(jī)械、大型電動(dòng)壓榨機(jī)、大型電力機(jī)車、電蓄熱裝置、電蓄冷裝置中的一種或幾種。
在本實(shí)施例中，所述的大型虛擬蓄電系統(tǒng)的充電過(guò)程，為高耗電設(shè)備利用夜間低谷電價(jià)時(shí)段大量耗電的過(guò)程，對(duì)于電解鋁和煉鋼廠就是耗電生產(chǎn)鋁和鋼的工藝過(guò)程，對(duì)于電蓄熱鍋爐和電壓縮制冷蓄冷裝置，就是利用低谷電生產(chǎn)熱水、蒸汽和冷水的過(guò)程；所述的大型虛擬蓄電系統(tǒng)的放電過(guò)程，為高耗電設(shè)備在峰電或平電時(shí)段減小耗電量停止運(yùn)行或減少生產(chǎn)的過(guò)程，變向地相當(dāng)于向電網(wǎng)反向送電。
在本實(shí)施例中，所述的分布式充電系統(tǒng)包括與建筑體結(jié)合的充電墻9/充電樁，與路燈桿結(jié)合的充電裝置4，與工業(yè)園區(qū)5結(jié)合的充電裝置，與大型公建商業(yè)綜合體6結(jié)合的充電裝置，和/或與現(xiàn)有用電設(shè)施10結(jié)合的充電墻。
在本實(shí)施例中，所述建筑體包括商業(yè)建筑5、居民建筑4、工業(yè)廠房7、酒店或辦公樓8，所述充電墻9設(shè)置在建筑體外壁。
在本實(shí)施例中，所述與路燈桿結(jié)合的充電裝置4包括蓄電池和充電樁，所述蓄電池設(shè)置在路燈桿內(nèi)部，所述充電樁設(shè)置在路燈桿下部的外壁。
在本實(shí)施例中，相鄰的所述與路燈桿結(jié)合的充電裝置4之間通過(guò)雙向智能電表電連接，所述與路燈桿結(jié)合的充電裝置4和相鄰的所述與建筑體結(jié)合的充電墻/充電樁通過(guò)雙向智能電表電連接。
在本實(shí)施例中，所述分布式充電系統(tǒng)的充電裝置的電池類型可以是電化學(xué)蓄電池中的鋰離子電池，鉛酸、鉛碳、鎳氫、鎳鎘、鈉硫、釩液硫、鎂、鎳鋅、鋅空氣蓄電池中的一種或幾種，也可以是動(dòng)能儲(chǔ)能的飛輪電池。
在本實(shí)施例中，所述分布式充電系統(tǒng)通過(guò)雙向智能電表與區(qū)域電網(wǎng)1連接。
在本實(shí)施例中，大型虛擬蓄電池充放電系統(tǒng)中的各種蓄電設(shè)施或虛擬蓄電池的充放電過(guò)程受所述虛擬大電池系統(tǒng)控制云平臺(tái)2的控制，各個(gè)蓄電池的充電電量和放電電量的計(jì)量由雙向智能電表完成。
各種充放電裝置通過(guò)與各電壓等級(jí)的電網(wǎng)或直流電網(wǎng)連接，通過(guò)削峰填谷可以實(shí)現(xiàn)降低區(qū)域輸配電網(wǎng)配置容量的目的，用電高峰時(shí)段欠缺的輸配電容量由各種蓄熱池或其他電儲(chǔ)能設(shè)施放電滿足，夜間用電低谷時(shí)段的耗電量由各種蓄電池或其他電儲(chǔ)能設(shè)施的夜間低谷電價(jià)的充電過(guò)程消耗掉。
實(shí)施例2
一種大型虛擬蓄電池充放電系統(tǒng)，包括區(qū)域電網(wǎng)1，還包括虛擬大電池系統(tǒng)控制云平臺(tái)2，另外包括大型電儲(chǔ)能系統(tǒng)和分布式充電系統(tǒng)。所述大型電儲(chǔ)能系統(tǒng)和分布式充電系統(tǒng)通過(guò)區(qū)域電網(wǎng)1互相連接，其控制系統(tǒng)均通過(guò)無(wú)線或有線通訊連接到控制云平臺(tái)，云平臺(tái)根據(jù)整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)1平衡對(duì)電儲(chǔ)能、充放電設(shè)施進(jìn)行智能化控制。
在本實(shí)施例中，所述的區(qū)域電網(wǎng)1包括高壓輸配電網(wǎng)、低壓輸配電網(wǎng)和直流電網(wǎng)中的一種或幾種。
在本實(shí)施例中，所述的虛擬大電池系統(tǒng)控制云平臺(tái)2包括雙向智能電表、智能電開(kāi)關(guān)、傳感器、區(qū)域電網(wǎng)1調(diào)度信號(hào)系統(tǒng)、電池控制器、充放電控制器、虛擬電池控制器等相關(guān)控制硬件及軟件。
在本實(shí)施例中，所述的大型電儲(chǔ)能系統(tǒng)包括新型蓄電裝置16和/或動(dòng)能和壓縮能蓄電系統(tǒng)13。
在本實(shí)施例中，所述新型蓄電裝置16包括大型蓄電池站3、電磁儲(chǔ)能裝置、超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置、超級(jí)電容儲(chǔ)能裝置中的一種或幾種。
在本實(shí)施例中，所述動(dòng)能和壓縮能蓄電系統(tǒng)13包括壓縮空氣儲(chǔ)能裝置和/或飛輪儲(chǔ)能裝置。
在本實(shí)施例中，所述的分布式充電系統(tǒng)包括與建筑體結(jié)合的充電墻9/充電樁，與路燈桿結(jié)合的充電裝置4，與工業(yè)園區(qū)5結(jié)合的充電裝置，與大型公建商業(yè)綜合體6結(jié)合的充電裝置，和/或與現(xiàn)有用電設(shè)施10結(jié)合的充電墻9。建筑體、工業(yè)園區(qū)5、建商業(yè)綜合體等建筑外部設(shè)置的充電墻9和充電樁，可以為移動(dòng)用電設(shè)備供電，如電動(dòng)汽車充電、室外手機(jī)充電、移動(dòng)電源充電等，充電墻9還可以設(shè)置在室內(nèi)，為建筑體內(nèi)部供電。充電墻9和充電樁為用電設(shè)備供電的過(guò)程，即用電設(shè)備利用夜間低谷電價(jià)時(shí)段大量耗電，相當(dāng)于所述的大型虛擬蓄電池充放電系統(tǒng)的充電過(guò)程；白天或電網(wǎng)用電高峰時(shí)，充電墻9和充電樁停止或減少為用電設(shè)備供電，變向地相當(dāng)于向電網(wǎng)反向送電，實(shí)現(xiàn)了所述的大型虛擬蓄電池充放電系統(tǒng)的放電過(guò)程。
在本實(shí)施例中，所述建筑體包括商業(yè)建筑5、居民建筑4、工業(yè)廠房7、酒店或辦公樓8，所述充電墻9掛設(shè)在建筑體墻體表面。
在本實(shí)施例中，所述與路燈桿結(jié)合的充電裝置4包括蓄電池和充電樁，所述蓄電池設(shè)置在路燈桿內(nèi)部，所述充電樁設(shè)置在路燈桿下部的外壁。
在本實(shí)施例中，相鄰的所述與路燈桿結(jié)合的充電裝置4之間通過(guò)雙向智能電表電連接，所述與路燈桿結(jié)合的充電裝置4和相鄰的所述與建筑體結(jié)合的充電墻9/充電樁通過(guò)雙向智能電表電連接。
在本實(shí)施例中，所述大型蓄電池站3和充電裝置的電池類型可以是電化學(xué)蓄電池中的鋰離子電池，鉛酸、鉛碳、鎳氫、鎳鎘、鈉硫、釩液硫、鎂、鎳鋅、鋅空氣蓄電池中的一種或幾種，也可以是動(dòng)能儲(chǔ)能的飛輪電池。
在本實(shí)施例中，所述大型電儲(chǔ)能系統(tǒng)、分布式充電系統(tǒng)分別通過(guò)雙向智能電表與區(qū)域電網(wǎng)1連接。
在本實(shí)施例中，大型虛擬蓄電池充放電系統(tǒng)中的各種蓄電設(shè)施或虛擬蓄電池的充放電過(guò)程受所述虛擬大電池系統(tǒng)控制云平臺(tái)2的控制，各個(gè)蓄電池的充電電量和放電電量的計(jì)量由雙向智能電表完成。
各種充放電裝置通過(guò)與各電壓等級(jí)的電網(wǎng)或直流電網(wǎng)連接，通過(guò)削峰填谷可以實(shí)現(xiàn)降低區(qū)域輸配電網(wǎng)配置容量的目的，用電高峰時(shí)段欠缺的輸配電容量由各種蓄熱池或其他電儲(chǔ)能設(shè)施放電滿足，夜間用電低谷時(shí)段的耗電量由各種蓄電池或其他電儲(chǔ)能設(shè)施的夜間低谷電價(jià)的充電過(guò)程消耗掉。
實(shí)施例3
一種大型虛擬蓄電池充放電系統(tǒng)，包括區(qū)域電網(wǎng)1，還包括虛擬大電池系統(tǒng)控制云平臺(tái)2，另外包括大型電儲(chǔ)能系統(tǒng)和大型虛擬蓄電系統(tǒng)。所述大型電儲(chǔ)能系統(tǒng)、大型虛擬蓄電系統(tǒng)通過(guò)區(qū)域電網(wǎng)1互相連接，其控制系統(tǒng)均通過(guò)無(wú)線或有線通訊連接到控制云平臺(tái)，云平臺(tái)根據(jù)整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)1平衡對(duì)電儲(chǔ)能、蓄電設(shè)施進(jìn)行智能化控制。
在本實(shí)施例中，所述的區(qū)域電網(wǎng)1包括高壓輸配電網(wǎng)、低壓輸配電網(wǎng)和直流電網(wǎng)中的一種或幾種。
在本實(shí)施例中，所述的虛擬大電池系統(tǒng)控制云平臺(tái)2包括雙向智能電表、智能電開(kāi)關(guān)、傳感器、區(qū)域電網(wǎng)1調(diào)度信號(hào)系統(tǒng)、電池控制器、充放電控制器、虛擬電池控制器等相關(guān)控制硬件及軟件。
在本實(shí)施例中，所述的大型電儲(chǔ)能系統(tǒng)包括新型蓄電裝置16和/或動(dòng)能和壓縮能蓄電系統(tǒng)13。
在本實(shí)施例中，所述新型蓄電裝置16包括大型蓄電池站3、電磁儲(chǔ)能裝置、超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置、超級(jí)電容儲(chǔ)能裝置中的一種或幾種。，
在本實(shí)施例中，所述動(dòng)能和壓縮能蓄電系統(tǒng)13包括壓縮空氣儲(chǔ)能裝置和/或飛輪儲(chǔ)能裝置。
在本實(shí)施例中，所述的大型虛擬蓄電系統(tǒng)包括高耗電的電解鋁廠、煉鋼廠、部分時(shí)段運(yùn)行的大型轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械、大型電解設(shè)備、礦山的大型電力運(yùn)輸機(jī)械和電力采礦機(jī)械、大型電動(dòng)壓榨機(jī)、大型電力機(jī)車、電蓄熱裝置、電蓄冷裝置中的一種或幾種。
在本實(shí)施例中，所述的大型虛擬蓄電系統(tǒng)的充電過(guò)程，為高耗電設(shè)備利用夜間低谷電價(jià)時(shí)段大量耗電的過(guò)程，對(duì)于電解鋁和煉鋼廠就是耗電生產(chǎn)鋁和鋼的工藝過(guò)程，對(duì)于電蓄熱鍋爐和電壓縮制冷蓄冷裝置，就是利用低谷電生產(chǎn)熱水、蒸汽和冷水的過(guò)程；所述的大型虛擬蓄電系統(tǒng)的放電過(guò)程，為高耗電設(shè)備在峰電或平電時(shí)段減小耗電量停止運(yùn)行或減少生產(chǎn)的過(guò)程，變向地相當(dāng)于向電網(wǎng)反向送電。
在本實(shí)施例中，所述大型蓄電池站3的電池類型可以是電化學(xué)蓄電池中的鋰離子電池，鉛酸、鉛碳、鎳氫、鎳鎘、鈉硫、釩液硫、鎂、鎳鋅、鋅空氣蓄電池中的一種或幾種，也可以是動(dòng)能儲(chǔ)能的飛輪電池。
在本實(shí)施例中，所述大型電儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)雙向智能電表與區(qū)域電網(wǎng)1連接。
在本實(shí)施例中，大型虛擬蓄電池充放電系統(tǒng)中的各種蓄電設(shè)施或虛擬蓄電池的充放電過(guò)程受所述虛擬大電池系統(tǒng)控制云平臺(tái)2的控制，各個(gè)蓄電池的充電電量和放電電量的計(jì)量由雙向智能電表完成。
各種充放電裝置通過(guò)與各電壓等級(jí)的電網(wǎng)或直流電網(wǎng)連接，通過(guò)削峰填谷可以實(shí)現(xiàn)降低區(qū)域輸配電網(wǎng)配置容量的目的，用電高峰時(shí)段欠缺的輸配電容量由各種蓄熱池或其他電儲(chǔ)能設(shè)施放電滿足，夜間用電低谷時(shí)段的耗電量由各種蓄電池或其他電儲(chǔ)能設(shè)施的夜間低谷電價(jià)的充電過(guò)程消耗掉。
實(shí)施例4
如圖1所示，一種大型虛擬蓄電池充放電系統(tǒng)，包括區(qū)域電網(wǎng)1，還包括虛擬大電池系統(tǒng)控制云平臺(tái)2，另外包括大型電儲(chǔ)能系統(tǒng)、大型虛擬蓄電系統(tǒng)和分布式充電系統(tǒng)。所述大型電儲(chǔ)能系統(tǒng)、大型虛擬蓄電系統(tǒng)和分布式充電系統(tǒng)通過(guò)區(qū)域電網(wǎng)1互相連接，其控制系統(tǒng)均通過(guò)無(wú)線或有線通訊連接到控制云平臺(tái)，云平臺(tái)根據(jù)整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)1平衡對(duì)電儲(chǔ)能、蓄電、充放電設(shè)施進(jìn)行智能化控制。
在本實(shí)施例中，所述的區(qū)域電網(wǎng)1包括高壓輸配電網(wǎng)、低壓輸配電網(wǎng)和直流電網(wǎng)中的一種或幾種。
在本實(shí)施例中，所述的虛擬大電池系統(tǒng)控制云平臺(tái)2包括雙向智能電表、智能電開(kāi)關(guān)、傳感器、區(qū)域電網(wǎng)1調(diào)度信號(hào)系統(tǒng)、電池控制器、充放電控制器、虛擬電池控制器等相關(guān)控制硬件及軟件。
在本實(shí)施例中，所述的大型電儲(chǔ)能系統(tǒng)包括新型蓄電裝置16和/或動(dòng)能和壓縮能蓄電系統(tǒng)13。
在本實(shí)施例中，所述新型蓄電裝置16包括大型蓄電池站3、電磁儲(chǔ)能裝置、超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置、超級(jí)電容儲(chǔ)能裝置中的一種或幾種。，
在本實(shí)施例中，所述動(dòng)能和壓縮能蓄電系統(tǒng)13包括壓縮空氣儲(chǔ)能裝置和/或飛輪儲(chǔ)能裝置。
在本實(shí)施例中，所述的大型虛擬蓄電系統(tǒng)包括高耗電的電解鋁廠、煉鋼廠、部分時(shí)段運(yùn)行的大型轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械、大型電解設(shè)備、礦山的大型電力運(yùn)輸機(jī)械和電力采礦機(jī)械、大型電動(dòng)壓榨機(jī)、大型電力機(jī)車、電蓄熱裝置、電蓄冷裝置中的一種或幾種。
在本實(shí)施例中，所述的大型虛擬蓄電系統(tǒng)的充電過(guò)程，為高耗電設(shè)備利用夜間低谷電價(jià)時(shí)段大量耗電的過(guò)程，對(duì)于電解鋁和煉鋼廠就是耗電生產(chǎn)鋁和鋼的工藝過(guò)程，對(duì)于電蓄熱鍋爐和電壓縮制冷蓄冷裝置，就是利用低谷電生產(chǎn)熱水、蒸汽和冷水的過(guò)程；所述的大型虛擬蓄電系統(tǒng)的放電過(guò)程，為高耗電設(shè)備在峰電或平電時(shí)段減小耗電量停止運(yùn)行或減少生產(chǎn)的過(guò)程，變向地相當(dāng)于向電網(wǎng)反向送電。
在本實(shí)施例中，所述的分布式充電系統(tǒng)包括與建筑體結(jié)合的充電墻/充電樁，與路燈桿結(jié)合的充電裝置4，與工業(yè)園區(qū)5結(jié)合的充電裝置，與大型公建商業(yè)綜合體6結(jié)合的充電裝置，和/或與現(xiàn)有用電設(shè)施10結(jié)合的充電墻。
在本實(shí)施例中，所述建筑體包括商業(yè)建筑5、居民建筑4、工業(yè)廠房7、酒店或辦公樓8，所述充電墻9掛設(shè)在建筑體墻體表面。
在本實(shí)施例中，所述與路燈桿結(jié)合的充電裝置4包括蓄電池和充電樁，所述蓄電池設(shè)置在路燈桿內(nèi)部，所述充電樁設(shè)置在路燈桿下部的外壁。
在本實(shí)施例中，相鄰的所述與路燈桿結(jié)合的充電裝置4之間通過(guò)雙向智能電表電連接，所述與路燈桿結(jié)合的充電裝置4和相鄰的所述與建筑體結(jié)合的充電墻/充電樁通過(guò)雙向智能電表電連接。
在本實(shí)施例中，所述大型蓄電池站3的電池類型可以是電化學(xué)蓄電池中的鋰離子電池，鉛酸、鉛碳、鎳氫、鎳鎘、鈉硫、釩液硫、鎂、鎳鋅、鋅空氣蓄電池中的一種或幾種，也可以是動(dòng)能儲(chǔ)能的飛輪電池。
在本實(shí)施例中，所述大型電儲(chǔ)能系統(tǒng)、分布式充電系統(tǒng)分別通過(guò)雙向智能電表與區(qū)域電網(wǎng)1連接。
在本實(shí)施例中，大型虛擬蓄電池充放電系統(tǒng)中的各種蓄電設(shè)施或虛擬蓄電池的充放電過(guò)程受所述虛擬大電池系統(tǒng)控制云平臺(tái)2的控制，各個(gè)蓄電池的充電電量和放電電量的計(jì)量由雙向智能電表完成。
各種充放電裝置通過(guò)與各電壓等級(jí)的電網(wǎng)或直流電網(wǎng)連接，通過(guò)削峰填谷可以實(shí)現(xiàn)降低區(qū)域輸配電網(wǎng)配置容量的目的，用電高峰時(shí)段欠缺的輸配電容量由各種蓄熱池或其他電儲(chǔ)能設(shè)施放電滿足，夜間用電低谷時(shí)段的耗電量由各種蓄電池或其他電儲(chǔ)能設(shè)施的夜間低谷電價(jià)的充電過(guò)程消耗掉。
本發(fā)明的大型虛擬電池充放電系統(tǒng)，能夠改變目前常規(guī)蓄電池的高成本和充放電次數(shù)的限制。特別是云控制平臺(tái)的參與和大型耗電設(shè)施的虛擬蓄電池效應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)幾乎無(wú)限次的充放電過(guò)程和最低的充放電成本，未來(lái)必將成為削峰填谷的一種重要技術(shù)措施。通過(guò)在區(qū)域電網(wǎng)1內(nèi)設(shè)置這樣的虛擬蓄電池充放電系統(tǒng)，可以極大地減小低壓輸配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)容量，并且可以最優(yōu)化的靈活地平衡電網(wǎng)峰谷差。
盡管具體地參考其優(yōu)選實(shí)施例來(lái)示出并描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，可以作出形式和細(xì)節(jié)上的各種改變而不脫離所附權(quán)利要求書(shū)中所述的本發(fā)明的范圍。以上結(jié)合本發(fā)明的具體實(shí)施例做了詳細(xì)描述，但并非是對(duì)本發(fā)明的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍。