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【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
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
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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