一种变电站站用电系统的制作方法

1.本实用新型涉及变电站技术领域，具体而言，涉及一种变电站站用电系统。

背景技术：

2.变电站交直流一体化电源系统作为变电站站内供能系统的核心，是不可或缺的一部分；近些年变电站建设受到国家双碳政策的影响，变电站建筑楼顶铺设光伏，以及预制舱式变电站bipv形式光伏陆续被提出，充电汽车保有量大幅增加，在变电站空余场地建设充电桩很有必要，储能在削峰填谷发挥重要作用，
3.所以目前光伏、储能、充电在变电站建设过程中经常应用；目前因为安全原因，光储充(光伏、储能、充电)都会接入在站用电母线以外的第二条低压母线，让光储充系统与站用电隔离开，或者光伏系统单独利用双切回路，分别接入交流母线和ups电源回路，增加一体化电源的供电可靠性，或者将光储充系统以直流电源接在一体化电源系统的蓄电池前段，为一体化电源蓄电池配备备用回路；然而，以上情况均改变了一体化电源最常规的接线形式，增加了成本。

技术实现要素：

4.本实用新型实施例的目的在于提供一种变电站站用电系统，用以解决了现有技术存在的上述问题，实现了在不改变原一体化电源系统接线形式的前提下，将光储充系统与一体化电源系统进行组合，降低了成本。
5.第一方面，提供了一种变电站站用电系统，该方法可以包括：
6.一体化电源系统，用于向所述光储充系统和用电设备提供交流电源；所述一体化电源系统包括交流进线柜和交流馈线柜；
7.光储充系统，用于光伏发电、储能和充电；所述光储充系统包括汽车充电柜、储能pcs柜和光伏并网柜；
8.一体化监控系统，用于对所述一体化电源系统和所述光储充系统进行实时监控；
9.其中，进线电源有两路站用变低压侧电源接入所述一体化电源系统内的交流进线柜，并在所述交流进线柜中经过ats双切后接入所述交流馈线柜中的低压交流母线；所述交流馈线柜中低压交流母线的3个馈线开关分别与所述光储充系统中汽车充电柜、储能pcs柜和光伏并网柜的输入端电连接；
10.在一个可选的实施例中，所述一体化电源系统还包括直流充电柜、直流馈线柜、蓄电池柜、ups电源柜和通信电源柜；
11.所述光储充系统还包括储能电池柜、户外充电桩和户外逆变器及光伏组件；
12.其中，所述一体化电源系统内交流馈线柜中低压交流母线另外存在的3个馈线开关分别与所述直流馈线柜和所述ups电源柜的两个第一输入端电连接；
13.所述直流馈线柜的3个馈线开关分别与所述蓄电池柜、所述ups电源柜和所述通信电源柜的第二输入端电连接；
14.交流馈线柜中的所述汽车充电柜与所述户外充电桩连接，所述储能pcs柜与所述储能电池柜连接，所述光伏并网柜与所述户外逆变器及光伏组件连接。
15.在一个可选的实施例中，所述一体化电源系统中的所述交流进线柜、所述交流馈线柜、所述直流充电柜、所述直流馈线柜、所述蓄电池柜、所述通信电源柜和所述ups电源柜，以及所述光储充系统中的所述汽车充电柜、所述储能pcs柜、所述储能电池柜和所述光伏并网柜均使用预设尺寸的二次屏柜。
16.在一个可选的实施例中，所述一体化监控系统使用所述预设尺寸的二次屏柜。
17.在一个可选的实施例中，所述一体化监控系统包括微网控制器一体化电源监控二合一装置、数据服务器、监控工作站和交换机；
18.所述微网控制器一体化电源监控二合一装置通过所述交换机与所述数据服务器和所述监控工作站相连；
19.所述微网控制器一体化电源监控二合一装置，用于采集所述一体化电源系统的监控数据和所述光储充系统的监控数据，并将采集的监控数据发送至所述数据服务器和监控工作站，以实现用户管理。
20.在一个可选的实施例中，所述一体化监控系统还包括打印机；
21.所述打印机分别与所述数据服务器、所述监控工作站和所述交换机相连。
22.在一个可选的实施例中，所述一体化电源系统还包括交流电源监控模块、直流监控模块、蓄电池监测模块、通信电源监测模块和ups监测模块；
23.所述微网控制器一体化电源监控二合一装置，还用于采用485采集方式采集所述交流电源监控模块、所述直流监控模块、所述蓄电池监测模块、所述通信电源监测模块和所述ups监测模块的监控信息。
24.在一个可选的实施例中，所述光储充系统还包括光伏逆变器、储能系统电能表、光伏系统电能表、充电系统电能表、站用电电能表、储能pcs、储能bms、充电模块ac/dc和充电车bms；
25.所述微网控制器一体化电源监控二合一装置，还用于采用485采集方式采集所述光伏逆变器、所述储能系统电能表、所述光伏系统电能表、所述充电系统电能表和所述站用电电能表的第一信息；以及，采用can通信采集方式采集所述储能pcs、所述储能bms、所述充电模块ac/dc和所述充电车bms的第二信息。
26.在一个可选的实施例中，所述变电站站用电系统还包括变电站通信接口装置；
27.所述微网控制器一体化电源监控二合一装置与变电站通信接口装置通信，还用于将所述监控信息、所述第一监控信息和所述第二信息上传至变电站综自监控系统。
28.本实用新型提供一种变电站站用电系统，包括：一体化电源系统用于向光储充系统和用电设备提供交流电源；光储充系统用于光伏发电、储能和充电；一体化监控系统用于对一体化电源系统和光储充系统进行实时监控；进线电源有两路站用变低压侧电源接入一体化电源系统内的交流进线柜，并在交流进线柜中经过ats双切后接入所述交流馈线柜中的低压交流母线；交流馈线柜中低压交流母线的3个馈线开关分别与光储充系统中汽车充电柜、储能pcs柜和光伏并网柜的输入端电连接；该系统实现了在不改变原一体化电源系统接线形式的前提下，将光储充系统与一体化电源系统进行组合，降低了成本。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
30.图1为本实用新型实施例提供的一种变电站站用电系统的结构示意图；
31.图2为本实用新型实施例提供的一种二次屏柜的布置图；
32.图3为本实用新型实施例提供的一种一体化监控系统的结构示意图。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本实用新型实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.本实用新型提供的变电站站用电系统可以在不增加第二条低压母线、不利用双切回路，以及不采用光储充系统以直流电源接在一体化电源系统的蓄电池前段的方式，将光储充系统与一体化电源系统组合在一起，降低了系统连接成本。
35.图1为本实用新型实施例提供的一种变电站站用电系统的结构示意图。如图1所示，该系统可以包括：
36.一体化电源系统110，用于向光储充系统120和用电设备提供交流电源；一体化电源系统可以包括交流进线柜1和交流馈线柜2。
37.其中，交流进线柜1是从外部引进交流电源的开关柜。交流馈线柜2是将线路重新分配的接线柜。交流馈线柜2包括多个低压交流母线的馈线开关。
38.进线电源有两路站用变低压侧电源接入一体化电源系统内的交流进线柜1，并在交流进线柜1中经过ats双切后接入交流馈线柜2中的低压交流母线。
39.光储充系统120，用于光伏发电、储能和充电；光储充系统可以包括汽车充电柜8、储能pcs柜10和光伏并网柜12；其中，交流馈线柜2中低压交流母线的3个馈线开关分别与光储充系统中汽车充电柜8、储能pcs柜10和光伏并网柜12的输入端电连接，以不改变原一体化电源系统的接线形式，实现光储充系统与一体化电源系统的组合。光伏并网柜12作为光伏电站的总出口存在于光伏系统中是连接光伏电站和电网的配电装置。汽车充电柜8用于将低压交流母线上的交流电转换为直流电以供电动汽车充电。储能pcs柜10用于给蓄电池柜充放电。
40.一体化监控系统130，用于对一体化电源系统110和光储充系统120进行实时监控。
41.进一步的，一体化电源系统110还可以包括直流充电柜3、直流馈线柜4、蓄电池柜5、ups电源柜7和通信电源柜6。光储充系统120还可以包括储能电池柜11、户外充电桩9和户外逆变器及光伏组件13。直流充电柜3将低压交流母线上的交流电转换为直流电。蓄电池柜5用于存储电能。ups电源柜7用于对低压交流母线上的交流电进行整流逆变，并提供不间断电源。
42.其中，一体化电源系统内交流馈线柜2中低压交流母线另外存在的3个馈线开关分
别与直流馈线柜4和ups电源柜7的两个第一输入端电连接。
43.直流馈线柜4的3个馈线开关分别与蓄电池柜5、ups电源柜7和通信电源柜6的第二输入端电连接，分别给ups电源柜7和通信电源柜6提供直流电源，其中，该直流电源、ups电源、通信电源共用一套蓄电池，即蓄电池柜5。
44.交流馈线柜2中的汽车充电柜8与户外充电桩9连接，储能pcs柜10与储能电池柜11连接，光伏并网柜12与户外逆变器及光伏组件13连接。
45.为了减少出现因为多个厂家供货造成责任不清的情况，可以将上述各柜体和设备采用同排布置，此时要求一体化电源系统中的交流进线柜1、交流馈线柜2、直流充电柜3、直流馈线柜4、蓄电池柜5、通信电源柜6和ups电源柜7，以及光储充系统中的汽车充电柜8、储能pcs柜10、储能电池柜11和光伏并网柜12均使用预设尺寸的二次屏柜，该尺寸设置方式可以实现一体化电源系统和光储充系统成套使用。例如，预设尺寸可以为宽800mm
×
深600mm
×
高2260mm。
46.为了进一步实现整个变电站站用电系统由一个厂家成套提供，一体化监控系统也可以使用上述预设尺寸的二次屏柜，以实现成套的一体化电源系统、光储充系统和一体化监控系统。
47.交流进线柜1、交流馈线柜2、直流充电柜3、直流馈线柜4、蓄电池柜5、通信电源柜6和ups电源柜7，以及光储充系统中的汽车充电柜8、储能pcs柜10、储能电池柜11、光伏并网柜12和一体化监控系统130对应的二次屏柜的布置方式可以按照如图2所示进行布置，也可以将上述12个二次屏柜布置成矩阵形式，如2*6的矩阵形式，本技术在此不做限定。
48.需要说明的是，各二次屏柜的柜体间连线可均在厂家内集成，由此可以减少现场施工工作量。
49.如图3所示，一体化监控系统130可以包括微网控制器一体化电源监控二合一装置19、数据服务器15、监控工作站16和交换机18；
50.微网控制器一体化电源监控二合一装置19通过交换机18与数据服务器15和监控工作站16相连。微网控制器一体化电源监控二合一装置19是传统微网项目的微网控制器和一体化电源监控设备合一的设备，具体以微网控制器升级兼容一体化电源监控采集数据的要求。
51.微网控制器一体化电源监控二合一装置19，用于采集一体化电源系统的监控数据和光储充系统的监控数据，并将采集的监控数据发送至数据服务器15和监控工作站16，以实现用户管理。
52.进一步的，一体化监控系统130还可以包括打印机17。打印机17、数据服务器15、监控工作站16分别与交换机18相连。
53.在一些实施例中，一体化电源系统还可以包括交流电源监控模块21、直流监控模块22、蓄电池监测模块23、通信电源监测模块24和ups监测模块25；其中，交流电源监控模块21用于监控交流进线柜1和交流馈线柜2的模拟量和开关量信息；直流监控模块22用于监控直流充电柜3和直流馈线柜4的模拟量和开关量信息；蓄电池监测模块23用于监控蓄电池柜5的模拟量和开关量信息；通信电源监测模块24用于监控通信电源柜6的模拟量和开关量信息，ups监测模块25用于监控ups电源柜7的模拟量和开关量信息。
54.微网控制器一体化电源监控二合一装置19，可以用于采用485采集方式采集交流
电源监控模块21、直流监控模块22、蓄电池监测模块23、通信电源监测模块24和ups监测模块25的监控信息。
55.光储充系统还可以包括光伏逆变器26、储能系统电能表27、光伏系统电能表28、充电系统电能表29、站用电电能表30、储能pcs 31、储能bms 32、充电模块ac/dc 33和充电车bms 34。
56.其中，储能系统电能表27用于监控储能pcs柜10和储能电池柜11的电量信息；
57.光伏逆变器26用于对户外逆变器及光伏组件汇集逆变至光伏并网柜12；光伏系统电能表28用于监控户外逆变器及光伏组件的电量；充电系统电能表29用于监控汽车充电柜8的电量；站用电电能表30用于监控输入一体化电源系统的电量；储能bms 32用于监控每块蓄电池运行情况；储能pcs 31用于完成电池充放电；充电模块ac/dc 33用于完成汽车充电；充电车bms34用于采集充电汽车的bms的需求电量；
58.微网控制器一体化电源监控二合一装置19，可以用于采用485采集方式采集光伏逆变器26、储能系统电能表27、光伏系统电能表28、充电系统电能表29和站用电电能表30的第一信息；以及，采用can通信采集方式采集储能pcs 31、储能bms 32、充电模块ac/dc 33和充电车bms 34的第二信息。
59.进一步的，变电站站用电系统还可以包括变电站通信接口装置20；微网控制器一体化电源监控二合一装置19与变电站通信接口装置20通信；
60.微网控制器一体化电源监控二合一装置19可以用于将监控信息、第一信息和第二信息上传至变电站综自监控系统。
61.本技术的变电站站用电系统在一体化电源系统接入光储充系统后，当1#站用变和2#站用变失电时，一体化电源系统可以使用直流系统蓄电池为变电站直流、ups、通信电源提供电源，当直流蓄电池放电结束后，光伏发电以及储能电池可以继续为变电站直流、ups、通信电源提供电源。此时就形成微网，跟外界电网无联系，形成孤网单独运行，即本技术的变电站站用电系统具有微网性质。
62.该变电站站用电系统可以解决系统安全运行、成套提供及一体化监控的问题，可以根据变电站一体化电源规模和光储充系统规模适当调整系统方案及布置，故本技术的变电站站用电系统适用于所有变电站一体化电源系统，且已建变电站一体化电源系统也可改造接入光储充系统；相比于现有的包含一体化电源规模和光储充系统的变电站站用电系统，本技术的变电站站用电系统不增加第二条供电母线，利用一体化监控及就地服务器管理保障系统运行，大大减少设备费用，为前期投标提供更大支持。
63.另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
64.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第
一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
65.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
66.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
67.另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
68.功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以用软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
69.最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种变电站站用电系统，其特征在于，所述变电站站用电系统包括：一体化电源系统，用于向光储充系统和用电设备提供交流电源；所述一体化电源系统包括交流进线柜和交流馈线柜；光储充系统，用于光伏发电、储能和充电；所述光储充系统包括汽车充电柜、储能pcs柜和光伏并网柜；一体化监控系统，用于对所述一体化电源系统和所述光储充系统进行实时监控；其中，进线电源有两路站用变低压侧电源接入所述一体化电源系统内的交流进线柜，并在所述交流进线柜中经过ats双切后接入所述交流馈线柜中的低压交流母线；所述交流馈线柜中低压交流母线的3个馈线开关分别与所述光储充系统中汽车充电柜、储能pcs柜和光伏并网柜的输入端电连接。2.如权利要求1所述的变电站站用电系统，其特征在于，所述一体化电源系统还包括直流充电柜、直流馈线柜、蓄电池柜、ups电源柜和通信电源柜；所述光储充系统还包括储能电池柜、户外充电桩和户外逆变器及光伏组件；其中，所述一体化电源系统内交流馈线柜中低压交流母线另外存在的3个馈线开关分别与所述直流馈线柜和所述ups电源柜的两个第一输入端电连接；所述直流馈线柜的3个馈线开关分别与所述蓄电池柜、所述ups电源柜和所述通信电源柜的第二输入端电连接；交流馈线柜中的所述汽车充电柜与所述户外充电桩连接，所述储能pcs柜与所述储能电池柜连接，所述光伏并网柜与所述户外逆变器及光伏组件连接。3.如权利要求2所述的变电站站用电系统，其特征在于，所述一体化电源系统中的所述交流进线柜、所述交流馈线柜、所述直流充电柜、所述直流馈线柜、所述蓄电池柜、所述通信电源柜和所述ups电源柜，以及所述光储充系统中的所述汽车充电柜、所述储能pcs柜、所述储能电池柜和所述光伏并网柜均使用预设尺寸的二次屏柜。4.如权利要求3所述的变电站站用电系统，其特征在于，所述一体化监控系统使用所述预设尺寸的二次屏柜。5.如权利要求2所述的变电站站用电系统，其特征在于，所述一体化监控系统包括微网控制器一体化电源监控二合一装置、数据服务器、监控工作站和交换机；所述微网控制器一体化电源监控二合一装置通过所述交换机与所述数据服务器和所述监控工作站相连；所述微网控制器一体化电源监控二合一装置，用于采集所述一体化电源系统的监控数据和所述光储充系统的监控数据，并将采集的监控数据发送至所述数据服务器和监控工作站，以实现用户管理。6.如权利要求5所述的变电站站用电系统，其特征在于，所述一体化监控系统还包括打印机；所述打印机分别与所述数据服务器、所述监控工作站和所述交换机相连。7.如权利要求5所述的变电站站用电系统，其特征在于，所述一体化电源系统还包括交流电源监控模块、直流监控模块、蓄电池监测模块、通信电源监测模块和ups监测模块；所述微网控制器一体化电源监控二合一装置，还用于采用485采集方式采集所述交流电源监控模块、所述直流监控模块、所述蓄电池监测模块、所述通信电源监测模块和所述
ups监测模块的监控信息。8.如权利要求7所述的变电站站用电系统，其特征在于，所述光储充系统还包括光伏逆变器、储能系统电能表、光伏系统电能表、充电系统电能表、站用电电能表、储能pcs、储能bms、充电模块ac/dc和充电车bms；所述微网控制器一体化电源监控二合一装置，还用于采用485采集方式采集所述光伏逆变器、所述储能系统电能表、所述光伏系统电能表、所述充电系统电能表和所述站用电电能表的第一信息；以及，采用can通信采集方式采集所述储能pcs、所述储能bms、所述充电模块ac/dc和所述充电车bms的第二信息。9.如权利要求8所述的变电站站用电系统，其特征在于，所述变电站站用电系统还包括变电站通信接口装置；所述微网控制器一体化电源监控二合一装置与变电站通信接口装置通信，还用于将所述监控信息、所述第一信息和所述第二信息上传至变电站综自监控系统。

技术总结

本实用新型提供一种变电站站用电系统，包括：一体化电源系统用于向光储充系统和用电设备提供交流电源；光储充系统用于光伏发电、储能和充电；一体化监控系统用于对一体化电源系统和光储充系统进行实时监控；进线电源有两路站用变低压侧电源接入一体化电源系统内的交流进线柜，并在交流进线柜中经过ATS双切后接入所述交流馈线柜中的低压交流母线；交流馈线柜中低压交流母线的3个馈线开关分别与光储充系统中汽车充电柜、储能PCS柜和光伏并网柜的输入端电连接；该系统实现了在不改变原一体化电源系统接线形式的前提下，将光储充系统与一体化电源系统进行组合，降低了成本。降低了成本。降低了成本。