一种多级广域管控的电储能管理集成系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种多级广域管控的电储能管理集成系统，主要应用于用户侧电储能、电源侧电储能系统。


背景技术：

2.电储能是能源电力系统实现能量转换、存储和利用的有效途径。电池储能系统作为我国国内新兴的电网调峰调频的技术产品,其在电网中起到改善电能质量的重要作用，但国内尚未对电池储能系统的消防设计出台相关标准和规范、电池系统滥用和系统设计管理等方面的问题，导致严重的电储能安全事故。
3.电化学储能系统主要由电芯、pack、电池簇、电池柜、电池管理系统（bms）、储能变流器（pcs）、能量管理系统（ems）及其他电气设备构成。一般采用bms系统对电池本体进行温度、电压数据监测，并通过通信接口将数据上传至后台监控系统及pcs系统，由后台监控监控系统负责数据监测和设备控制。pcs系统负责交直流双向转换，电池储能独立配置储能消防系统，电池管理系统bms、pcs、消防系统、视频监测系统、能量管理系统等系统之间独立，未形成整体管控系统，同时缺少标准系统设计及动态管控方法，电池储能系统在复杂的环境和运行工况下存在严重的安全隐患。如电池的过冲过放、高频充放、造成内部隔膜短路，电池温度快速增加，这些如果无法及时发现或采取措施，就会导致电池热失控等引起了大量电池着火事故，严重影响电力安全稳定运行。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术中系统设计、集成等存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的多级广域管控的电储能管理集成系统。
5.本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种多级广域管控的电储能管理集成系统，其特征是，包括储能管控系统、视频监控系统、并网点、并网开关、pcs、热成像系统、电池簇和消防系统；所述储能管控系统包括消防数据处理设备、数据分析设备、视频数据处理设备、能源监测设备和控制输出设备，所述消防数据处理设备、视频数据处理设备、能源监测设备、控制输出设备均与数据分析设备连接，所述电池簇包括若干个电池pack，每个电池pack内包括多个电芯。
6.所述消防系统与消防数据处理设备通信连接，所述热成像系统与视频监控系统通信连接，所述视频监控系统与视频数据处理设备通信连接。
7.所述pcs与能源监测设备连接，所述电池簇和控制输出设备均与pcs连接。
8.所述并网开关与并网点和pcs通过电缆连接。
9.本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：融合了消防、视频、能源、设备等系统的互联互通，实现了数据共享。节省了bms管理子系统，利用储能管控系统实现对电储能的实时监测，大大减少了原有bms系统、ems系统、scada系统等的通信时间和系统配置，提高了系统响应速度和可靠性。实现了对电储能电池pack和电池簇的实时热成像分析。
附图说明
10.图1是本实用新型中多级广域管控的电储能管理集成系统的结构示意图。
11.图中：储能管控系统1、消防数据处理设备2、数据分析设备3、视频数据处理设备4、能源监测设备5、控制输出设备6、视频监控系统7、并网点8、并网开关9、pcs10、热成像系统11、电芯12、电池pack13、电池簇14、消防系统15。
具体实施方式
12.下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
13.实施例
14.参见图1，本实施例中，一种多级广域管控的电储能管理集成系统，包括储能管控系统1、视频监控系统7、并网点8、并网开关9、pcs10、热成像系统11、电池簇14和消防系统15；储能管控系统1包括消防数据处理设备2、数据分析设备3、视频数据处理设备4、能源监测设备5和控制输出设备6，消防数据处理设备2、视频数据处理设备4、能源监测设备5、控制输出设备6均与数据分析设备3连接，电池簇14包括若干个电池pack13，每个电池pack13内包括多个电芯12。
15.具体的，消防系统15与消防数据处理设备2通信连接，热成像系统11与视频监控系统7通信连接，视频监控系统7与视频数据处理设备4通信连接。
16.具体的，pcs10与能源监测设备5连接，电池簇14和控制输出设备6均与pcs10连接。
17.具体的，并网开关9与并网点8和pcs10通过电缆连接。
18.系统的工作方法、原理及优点：
19.a、通过能源监测设备5实现对电芯12、电池pack13、电池簇14的实时监测，同时对pcs10的运行状态和并网开关9实现数据监测；
20.b、通过热成像系统11实时对电池进行热量分析，并与视频监控系统7连接，将实时数据上传至储能管控系统1，实现储能管控系统1对电池热量的动态监测；
21.c、通过控制输出设备6对pcs10和并网开关9进行实时控制；
22.d、储能管控系统1整合了消防数据处理设备2、数据分析设备3、视频数据处理设备4、能源监测设备5、控制输出设备6，实现了对能源、环境、电池状态、消防等实时监测，全面提高系统融合度。
23.e、通过对储能管控系统1的策略制定，可以实时根据环境、电池动态成像情况、pcs10运行状态、并网状态和外部指令进行优化运行，提高电储能系统在多种复杂条件下的系统计算能力、分析能力和执行能力。
24.上述各系统中具有数据处理、分析、监测，以及控制功能等设备均为现有产品，本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
25.此外，需要说明的是，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化，均包括在本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改、补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种多级广域管控的电储能管理集成系统，其特征是，包括储能管控系统（1）、视频监控系统（7）、并网点（8）、并网开关（9）、pcs（10）、热成像系统（11）、电池簇（14）和消防系统（15）；所述储能管控系统（1）包括消防数据处理设备（2）、数据分析设备（3）、视频数据处理设备（4）、能源监测设备（5）和控制输出设备（6），所述消防数据处理设备（2）、视频数据处理设备（4）、能源监测设备（5）、控制输出设备（6）均与数据分析设备（3）连接；所述消防系统（15）与消防数据处理设备（2）通信连接，所述热成像系统（11）与视频监控系统（7）通信连接，所述视频监控系统（7）与视频数据处理设备（4）通信连接；所述pcs（10）与能源监测设备（5）连接，所述电池簇（14）和控制输出设备（6）均与pcs（10）连接。2.根据权利要求1所述的多级广域管控的电储能管理集成系统，其特征是，所述电池簇（14）包括若干个电池pack（13），每个电池pack（13）内包括多个电芯（12）。3.根据权利要求1所述的多级广域管控的电储能管理集成系统，其特征是，所述并网点（8）和pcs（10）均与并网开关（9）通过电缆连接。

技术总结
本实用新型公开了一种多级广域管控的电储能管理集成系统，包括储能管控系统、视频监控系统、并网点、并网开关、PCS、热成像系统、电池簇和消防系统；储能管控系统包括消防数据处理设备、数据分析设备、视频数据处理设备、能源监测设备和控制输出设备，消防数据处理设备、视频数据处理设备、能源监测设备、控制输出设备均与数据分析设备连接，电池簇包括若干个电池PACK，每个电池PACK内包括多个电芯。本实用新型融合了消防、视频、能源、设备等系统的互联互通，实现了数据共享，大大减少了原有BMS系统、EMS系统、SCADA系统等的通信时间和系统配置，提高了系统响应速度和可靠性。提高了系统响应速度和可靠性。提高了系统响应速度和可靠性。


技术研发人员：张钟平 邵志刚 王建光 张柯 王晶 吴浩 周宇昊 谢玉荣 徐椤赟 陈曈 李欣璇 刘丽丽 牟敏
受保护的技术使用者：华电电力科学研究院有限公司
技术研发日：2021.02.01
技术公布日：2021/11/17