并联型储能系统变流器控制方法、装置及并联型储能系统与流程

专利2026-07-28  2


本发明属于能源与电力领域,具体是并联型储能系统变流器控制方法、装置及并联型储能系统。


背景技术:

1、并联型储能系统是一种灵活的能源电力系统新模式,它将储能电池与储能变流器相结合,实现对电网的稳定、高效运行的支持。其中,储能变流器是并联型储能系统的重要组成部分,其控制方法是实现系统高效运行的关键。

2、随着能源、电力和交通等领域的快速发展,能源的供应和需求矛盾日益突出。为了解决这一问题,人们开始探索各种新型的能源利用方式。其中,并联型储能系统作为一种新的能源利用模式,通过将储能电池与储能变流器相结合,实现对电网的稳定、高效运行的支持。这种系统可以有效地解决电网波动、无功补偿等问题,提高电网的运行效率和质量。因此,并联型储能系统的研究和应用成为了当前能源领域的研究热点之一。

3、现有利用电网电压、电流以及储能变流器的输出电流通过运算得到储能变流器的电压控制指令,抑制抑制环流和谐振的产生,从而达到稳定输出的作用。但是,随着能源结构的转型和可再生能源的发展,电力系统对稳定性、可靠性和节能环保的要求越来越高。传统的能源管理方式已经难以满足这些需求。因此,本方案,提出了并联型储能系统变流器控制方法、装置及并联型储能系统,采用智能化的能源管理方式来提高能源的利用效率、降低能源浪费、保障电力系统的稳定性和安全性。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本发明提供并联型储能系统变流器控制方法、装置及并联型储能系统,以对电网和储能电池进行智能化管理,提高电力系统的稳定性和可靠性,提高能源的利用效率以及降低能源浪费。

2、为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:并联型储能系统,包括

3、数据获取模块,用于获取电网的电网电流信号和电网电压信号,还用于获取储能电池输出的电池电流信号和电池电压信号;

4、处理模块,用于对电网电流信号、电网电压信号、电池电流信号和电池电压信号进行处理,获取储能电池输出电流值和电压值的信息信号,并将信息信号转换为电信号;

5、储能变流器模块,用于根据电信号控制储能电池的电压和电流输出值;

6、温度监测模块,温度监测用于监测变流器温度数据,获得变流器温度信息,并将变流器温度信息传送至处理模块中;

7、处理模块还用于获取变流器标准温度值和变流器温度数据,构建电流修正系数和电压修正系数,利用电流修正系数和电压修正系数对信息信号进行修正;

8、安全监测模块,用于监测修正后的信息信号的数值变化,数值变化包括数据变化趋势和异常变化点,利用数值变化判断电路是否存在安全隐患,当存在安全隐患时,将安全隐患信息传送至处理器中,将信息信号转换为电信号后利用储能变流器模块控制储能电池的电压和电流输出值。

9、采用上述方案的原理及有益效果:系统通过数据获取模块实时获取电网的电流和电压信号,以及储能电池的电流和电压信号。处理模块对获取的信号进行处理,以获取储能电池的输出电流值和电压值。储能变流器模块根据处理模块输出的电信号,控制储能电池的电压和电流输出值。通过调节电压和电流,实现对储能电池充放电的精确控制。温度监测模块实时监测变流器的温度数据,并将温度信息传送至处理模块。处理模块根据温度数据和其他参数,构建电流修正系数和电压修正系数,对信息信号进行修正。安全监测模块对修正后的信息信号进行实时监测,判断电路是否存在安全隐患。如果发现异常变化点或数据变化趋势,系统将发出警告或采取相应的控制措施,以保障系统的安全运行。

10、系统能够实时获取电网和储能电池的运行状态,并进行数据处理,提高了数据的准确性和处理的效率。有助于实现智能化的能源管理,提高电力系统的稳定性和可靠性。

11、通过温度监测模块,系统能够获取变流器的温度数据,并根据温度数据和其他参数构建电流修正系数和电压修正系数。利用修正系数对信息信号进行修正,可以降低温度变化对系统性能的影响,提高设备的运行效率和使用寿命。

12、安全监测模块可以对修正后的信息信号进行实时监测,及时发现异常变化点或数据变化趋势。系统通过数值变化判断电路是否存在安全隐患,当发现安全隐患时,及时发出警告或采取控制措施,保障系统的安全运行。这有助于预防潜在的风险,减少事故发生的可能性。

13、如果系统检测到安全隐患或其他异常情况,处理模块将自动调整储能电池的电压和电流输出值。通过储能变流器模块的智能调节,系统能够保持系统的稳定运行,降低对外部因素的干扰和影响。这有助于提高系统的自主性和稳定性,减少人工干预的需要。

14、由此,该系统通过实时监控、数据处理、温度补偿、安全监测和自动控制等技术手段,实现了对电网和储能电池的智能化管理。它提高了电力系统的稳定性和可靠性,降低了能源浪费和碳排放,促进了可持续能源的发展。

15、进一步,还包括散热模块,散热模块用于利用电流修正系数和电压修正系数计算所需的散热量,对变流器的散热状况进行调节。

16、有益效果:通过电流修正系数和电压修正系数,散热模块能够精确计算出变流器的散热需求。这有助于确保变流器在工作过程中保持在适宜的温度范围内,避免过热或过冷,影响其性能和寿命。

17、进一步,异常变化点为电流或电压在短时间内发生的剧烈波动或超出预设范围的变化。

18、有益效果:通过实时监测电流和电压的波动情况,系统能够及时发现异常变化点,判断电路是否存在安全隐患。这有助于预防潜在的故障发生,减少设备损坏和事故风险。同时,系统可以快速响应,采取相应的控制措施,降低故障对系统运行的影响。

19、进一步,构建电流修正系数和电压修正系数时,电流修正系数计算如下:

20、k_i=1+a_i*(t-t_{std})

21、电压修正系数计算如下:

22、k_v=1+a_v*(t-t_{std})

23、其中,k_i是电流修正系数;k_v是电压修正系数;a_i和a_v是电流和电压的温度系数,t是变流器的实际温度;t_{std}是变流器的标准温度。

24、有益效果:由于电子元件的性能会受到温度的影响,温度的变化可能导致变流器的输出发生偏差。通过引入温度补偿,电流修正系数和电压修正系数的计算能够根据变流器的实际温度进行相应的调整,降低温度变化对系统性能的影响。通过引入电流和电压的温度系数a_i和a_v,系统能够更精确地反映变流器性能随温度的变化情况。这有助于提高系统的控制精度,实现更精确的电流和电压调节。

25、进一步,还包括反馈模块,反馈模块用于接收处理模块的修正信号,判断从处理模块接收到的修正信号是否有效,利用有效的修正信号评估储能系统的当前状态,根据修正信号和当前系统状态,进行安全性判断并生成调节指令,将调节指令反馈至处理模块中。

26、有益效果:反馈模块的引入实现了对储能系统的闭环控制。通过接收处理模块的修正信号,反馈模块能够实时监测系统的运行状态,并根据当前状态进行安全性判断和调节指令的生成。这有助于提高系统的控制精度和稳定性。

27、反馈模块能够利用有效的修正信号评估储能系统的当前状态,包括电池的电量、变流器的运行状态等。这有助于维护人员了解系统的实时状况,及时发现潜在问题。同时,反馈模块还进行安全性判断,避免统在调节过程中出现安全风险。

28、进一步,利用电流修正系数和电压修正系数计算所需的散热量时,电流修正系数和电压修正系数计算出变流器实际控制的电流值和电压值,利用电流值和电压值计算变流器功率,根据变流器功率和使用时间计算散热量。

29、有益效果:电流和电压是直接反映变流器工作状态的重要参数。通过使用修正系数,系统能够更准确地控制电流和电压,从而优化变流器的运行状态。这种精确控制有助于确保变流器在各种工况下都能高效、稳定地运行。基于功率和使用时间的散热量计算方法可以为系统提供一种简化的散热管理策略。这种方法不需要复杂的热模型或精确的热测量设备,而是基于变流器的实际运行数据来计算散热量。这有助于降低系统的复杂性,提高其可维护性和可靠性。

30、进一步,并联型储能系统变流器控制装置,包括监测组件、储能电池、电网、控制器、电路开关和保护电阻,储能电池与储能电网电连接,控制器与电路开关电连接;监测组件用于利用安全监测模块进行安全监测,当异常变化点为电流的突然增大时,控制器控制电路开关断开,并将电流导流至保护电阻内。

31、进一步,并联型储能系统变流器控制方法,包括如下步骤:

32、步骤一,数据监测与获取:监测和获取电网电流信号、电网电压信号、电池电流信号和电池电压信号;

33、步骤二,信号处理与修正:将电网电流信号、电网电压信号、电池电流信号和电池电压信号消除干扰,将信号转换为实际的电流值和电压值,并构建电流修正系数和电压修正系数,对信息信号进行修正;

34、步骤三,安全监测与判断:利用安全监测模块对修正后的信息信号进行数值变化的监测,数值变化的监测包括监测数据的变化趋势和异常变化点,判断电路是否存在安全隐患;

35、步骤四,控制指令生成:当检测到电流突然增大的异常变化点,控制器迅速响应,控制电路开关断开,以防止过电流对系统造成损害;

36、步骤五,执行与反馈调节:系统执行控制指令,通过电路开关控制电流的导流方向,当发生异常情况时,及时触发保护机制,将电流导流至保护电阻内,进一步确保系统的安全;同时,系统还会持续监测运行状态,根据需要调整和优化控制策略,以确保储能系统的稳定和高效运行。

37、有益效果:该装置和方法通过实时监测电网电流、电压以及电池的电流、电压信号,能够快速、准确地获取系统运行状态。结合信号处理和修正技术,进一步提高了监测数据的准确性和可靠性。

38、通过安全监测模块,系统能够实时监测数据的变化趋势和异常变化点,及时发现潜在的安全隐患。当检测到电流突然增大的异常变化点时,控制器能够迅速响应,控制电路开关断开,避免过电流对系统造成损害。这种快速响应机制增强了系统的安全性。

39、在控制指令的执行过程中,系统通过电路开关控制电流的导流方向,当发生异常情况时,能够及时触发保护机制,将电流导流至保护电阻内,进一步确保系统的安全。其保护机制进一步提高了系统的稳定性和可靠性。


技术特征:

1.并联型储能系统,其特征在于:包括

2.根据权利要求1所述的并联型储能系统,其特征在于:还包括散热模块,散热模块用于利用电流修正系数和电压修正系数计算所需的散热量,对变流器的散热状况进行调节。

3.根据权利要求2所述的并联型储能系统,其特征在于:异常变化点为电流或电压在短时间内发生的剧烈波动或超出预设范围的变化。

4.根据权利要求3所述的并联型储能系统,其特征在于:构建电流修正系数和电压修正系数时,电流修正系数计算如下:

5.根据权利要求4所述的并联型储能系统,其特征在于:还包括反馈模块,反馈模块用于接收处理模块的修正信号,判断从处理模块接收到的修正信号是否有效,利用有效的修正信号评估储能系统的当前状态,根据修正信号和当前系统状态,进行安全性判断并生成调节指令,将调节指令反馈至处理模块中。

6.根据权利要求5所述的并联型储能系统,其特征在于:利用电流修正系数和电压修正系数计算所需的散热量时,电流修正系数和电压修正系数计算出变流器实际控制的电流值和电压值,利用电流值和电压值计算变流器功率,根据变流器功率和使用时间计算散热量。

7.并联型储能系统变流器控制装置,其特征在于:包括监测组件、储能电池、电网、控制器、电路开关和保护电阻,储能电池与储能电网电连接,控制器与电路开关电连接;监测组件用于利用安全监测模块进行安全监测,当异常变化点为电流的突然增大时,控制器控制电路开关断开,并将电流导流至保护电阻内。

8.并联型储能系统变流器控制方法,其特征在于:包括如下步骤:


技术总结
本发明公开了能源与电力领域的并联型储能系统变流器控制方法、装置及并联型储能系统,并联型储能系统中,通过数据获取模块获取关键的电流和电压信号,处理模块对这些信号进行预处理和修正,以准确反映电池的实际输出。储能变流器模块根据处理模块提供的电信号来控制电池的电压和电流输出。温度监测模块监测变流器的温度,而安全监测模块监测电路的安全隐患。该系统通过实时监控、数据处理、温度补偿、安全监测和自动控制等技术手段,实现了对电网和储能电池的智能化管理。提高了电力系统的稳定性和可靠性,降低了能源浪费和碳排放,促进了可持续能源的发展。

技术研发人员:毕冬,董记斌
受保护的技术使用者:广州市一变电气设备有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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