System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 储能系统的控制方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸_技高网

储能系统的控制方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:42518588 阅读:4 留言:0更新日期:2024-08-27 19:31
本申请提供一种储能系统的控制方法、装置、设备及存储介质。该方法包括:确定电网状态;当检测到电网状态为电网缺一相运行或电网运行故障时,则控制DC/DC升压单元运行,并实时获取储能单元的SOC;控制ATSE将电网切除,并控制发电机逐步投入运行,同时控制储能单元为用户负载提供电能;控制发电机为用户负载提供电能的同时,控制储能单元充电;或控制发电机切除,并控制ATSE将电网切入为用户负载提供电能;或当检测到所电网状态为电网运行故障,且SOC大于或等于预设SOC上限值时,则控制ATSE将发电机切除,并控制储能单元为用户负载提供电能。本申请用于解决因弱电网不稳定导致用户负载用电不稳定和低效的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电力,尤其涉及一种储能系统的控制方法、装置、设备及存储介质


技术介绍

1、在一些特殊用电场景下如偏远地区等电网经常性不稳定的应用场景,一般使用弱电网,弱电网的不稳定表现为停电、缺相运行、相序错乱、相位角改变等用电问题时,用户无电可用。因此,通常使用采用储能系统为用户供电,以使弱电网出现供电问题时为用户负载提供电能。

2、目前,现有技术中,针对弱电网的储能系统多采用电池簇,在弱电网稳定时进行充电,等弱电网停电后,由用户手动切换至储能系统替代弱电网为用户供电的状态。

3、然而,专利技术人发现,现有技术至少存在以下技术问题:由于弱电网不稳定的表现情况多变,直接切换至储能系统不仅会导致弱电网对储能系统产生损坏,还会由于不稳定的电压变化导致用户负载用电不稳定和低效的问题,一定程度的影响了用户的用电体验和用户负载的安全性。


技术实现思路

1、本申请提供一种储能系统的控制方法、装置、设备及存储介质,用于解决因弱电网不稳定导致用户负载用电不稳定和低效的问题,提高用户的用电体验和用户负载的安全性。

2、第一方面,本申请提供一种储能系统的控制方法,所述储能系统包括:人机交互设备hmi、能源管理单元ems、发电机、自动转换开关电器atse、三相不控整流单元、直流转直流dc/dc升压单元、直流转交流dc/ac逆变单元和储能单元;所述方法应用于所述储能系统中的ems,所述方法包括:

3、获取三相不控整流单元的整流电压值,并根据所述整流电压值,确定电网状态;

4、当检测到所述电网状态为电网缺一相运行或电网运行故障时,则控制dc/dc升压单元运行,并实时获取储能单元的电池荷电状态soc;

5、当检测到所述soc小于或等于预设soc下限值,则控制atse将电网切除,并控制发电机逐步投入运行,同时控制储能单元为用户负载提供电能;

6、当检测到所述发电机的功率满足用户负载,且所述soc小于预设soc上限值,则控制所述发电机为用户负载提供电能的同时,控制所述储能单元充电;

7、或当检测到所述电网状态为电网缺一相运行,且所述soc大于或等于所述预设soc上限值时,控制所述发电机切除,并控制atse将所述电网切入为所述用户负载提供电能;

8、或当检测到所电网状态为电网运行故障,且所述soc大于或等于所述预设soc上限值时,则控制所述atse将所述发电机切除,并控制储能单元为所述用户负载提供电能。

9、在一种可能的实现方式中,所述控制atse的方式,包括:响应于用户手动操作,控制atse;或获取远控信号,并根据所述远控信号控制atse。

10、在一种可能的实现方式中,所述控制所述储能单元充电,包括:采用预设电流闭环的pi控制方式,控制电感电流实现储能单元的恒流充电,其中所述pi控制方式的控制方程为:

11、

12、式中,u1是储能单元的电压,u2是直流母线电压,是用户负载减小时储能单元的充电电流给定量;kp1、ki1是电流环控制器的比例积分参数。

13、在一种可能的实现方式中,所述控制所述发电机提供电能,包括:控制所述发电机启动,以使所述发电机产生的电能依次经过三相不控整流单元、dc/dc升压单元和dc/ac逆变单元后输入用户负载。

14、在一种可能的实现方式中,所述使发电机产生的电能经过所述dc/ac逆变单元,包括:将数学模型sg引入dc/ac逆变单元的控制过程中,使所述dc/ac逆变单元输出的电压表现出所述发电机的特性,其中所述sg用于模拟发电机特性的转子运动方程表达式为:

15、

16、其中,j为转动惯量,主要体现sg所具有的转动惯性,单位为kg·m2;d为阻尼系数,主要起到防止转速突变的作用,单位为n/(m/s);ω为sg实际输出角频率,ω0为额定角频率,单位为rad/s;pm为sg的机械功率,pe为电磁功率,单位为kw;tm为sg的机械转矩,由机械功率pm来决定,te为电磁转矩,由电磁功率pe来决定,单位为n/m;δ为sg的功率角;

17、所述sg用于模拟发电机特性的定子电气方程为:

18、e=uref+irv+jixv

19、式中,e为sg的励磁感应电动势;uref定子的端电压;i为定子电流;irv、xv分别定子电枢的电阻和电感;

20、所述sg用于模拟发电机特性的调速器方程为:

21、pm=pref+kω(ω0-ω)

22、式中,pref为给定有功功率,相当于原动机输出功率;kω为调差系数,主要起到调节sg实际输出角频率和机械功率的作用;

23、sg模拟发电机特性的励磁控制器方程为:

24、uref=u0+ku(qref-q)

25、式中,u0为sg的额定电压;qref为给定无功功率;q为sg实际输出无功功率;ku为电压和无功功率之间的比例系数。

26、在一种可能的实现方式中,所述实时获取储能单元的电池荷电状态soc之后,还包括:当检测所述电网状态为电网缺一相,且所述soc大于所述预设soc下限值时,则控制atse将所述电网切除,并控制所述发电机投入运行;当检测到电网未被切除、发电机未投入运行,且电网满足负载时,则控制缺一相的电网继续为用户负载提供电能,同时给储能单元充电,反之则控制缺一相的电网和储能单元一起为用户负载提供电能;或当检测到电网已被切除、发电机投入运行,且发电机的功率不满足用户负载时,则控制所述发电机和所述储能单元一起为所述用户负载提供电能;或当检测到所述电网状态为电网运行故障,且所述soc大于所述预设sos下限值时,则控制发电机切除,并当检测到所述发电机切除时,控制所述储能单元为所述用户负载提供电能;或当检测到所述电网状态为电网运行故障,且所述soc大于或等于预设soc下限值,则控制所述atse将所述发电机切除,并当检测所述发电机未被切除,且所述发电机的功率不满足所述用户负载时,则控制所述发电机和所述储能单元为所述用户负载提供电能。

27、在一种可能的实现方式中,所述控制所述储能单元为所述用户负载供电,包括:采用电流单闭环的pi控制方式控制电感电流实现所述储能单元的恒流放电,为所述用户负载提供电能,其中所述pi控制方式的控制方程为:

28、

29、式中,是负载增加储能单元放电电流给定量;kp2、ki2是电流环控制器的比例积分参数。

30、在一种可能的实现方式中,还包括:当检测到所述电网状态为正常运行时,则控制dc/dc升压单元运行,并控制电网保持为所述用户负载提供电能的工作状态。

31、第二方面,本申请提供一种储能系统的控制装置,所述储能系统包括:人机交互设备hmi、能源管理单元ems、发电机、自动转换开关电器atse、三相不控整流单元、直流转直流dc/dc升压单元、直流转交流dc/ac逆变单元和储能单元;所述装置应用于所述储能系统中的e本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种储能系统的控制方法,其特征在于,所述储能系统包括:人机交互设备HMI、能源管理单元EMS、发电机、自动转换开关电器ATSE、三相不控整流单元、直流转直流DC/DC升压单元、直流转交流DC/AC逆变单元和储能单元;所述方法应用于所述储能系统中的EMS,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制ATSE的方式,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制所述储能单元充电,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制所述发电机提供电能,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述使发电机产生的电能经过所述DC/AC逆变单元,包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述实时获取储能单元的电池荷电状态SOC之后,还包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述控制所述储能单元为所述用户负载供电,包括:

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,还包括:当检测到所述电网状态为正常运行时,则控制DC/DC升压单元运行,并控制电网保持为所述用户负载提供电能的工作状态。

9.一种储能系统的控制装置,其特征在于,所述储能系统包括:人机交互设备HMI、能源管理单元EMS、发电机、自动转换开关电器ATSE、三相不控整流单元、直流转直流DC/DC升压单元、直流转交流DC/AC逆变单元和储能单元;所述装置应用于所述储能系统中的EMS,所述装置包括:

10.一种电子设备,其特征在于,包括:至少一个处理器和存储器;

11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当处理器执行所述计算机执行指令时,实现如权利要求1至8中任一项所述的储能系统的控制方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种储能系统的控制方法,其特征在于,所述储能系统包括:人机交互设备hmi、能源管理单元ems、发电机、自动转换开关电器atse、三相不控整流单元、直流转直流dc/dc升压单元、直流转交流dc/ac逆变单元和储能单元;所述方法应用于所述储能系统中的ems,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制atse的方式,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制所述储能单元充电,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制所述发电机提供电能,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述使发电机产生的电能经过所述dc/ac逆变单元,包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述实时获取储能单元的电池荷电状态soc之后,还包括:

7.根据权利要求6所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁舰周毅乔尔敏
申请(专利权)人:青岛纳晖能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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