CN107966630B - 应用于储能***的电表电流互感器连接检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于储能***的电表电流互感器连接检测方法，该方法为：使储能***执行至少两次功率不同的放电动作和/或至少两次功率不同的充电动作，判断储能***的放电功率变化量或充电功率变化量与电表所检测的功率变化量是否具有一致性，从而判定一次电表的电流互感器正接或反接。若储能***的放电功率变化量或充电功率变化量与电表所检测的功率变化量一致，则电表电流互感器正接，否则电表电流互感器反接。本发明能够根据检验需求对电表功能进行自检，解决了电表CT未正确连接给储能***正常工作带来的干扰，能及时正确的提示用户电表连接的正确性，实现了储能***的自检功能。
Description
技术领域
本发明属于储能***领域，具体涉及一种对储能***中电表电流互感器（CT）连接情况进行检测的方法。
背景技术
现有的储能***如附图1所示，其包括PV面板、电池、储能逆变器、家用负载和电表等。电表是其中十分重要的一个环节，通过电表获取到市电端的买卖电功率，在实现***功率的自发自用或者防逆流方面都起到十分重要的作用。
常见的电表CT分为外置和内置两种，内置CT的电表通过将其串联在电网中获取电网端的各项参数，外置CT电表则不需要破坏原电网端接线，直接将CT卡扣在市电入户的总线上即可。外置CT因为其电网连接的便利性被储能***广泛应用。
以外置CT为例，需要将CT按正确的电流流向卡扣在市电的L线上。现有***中常因为电表CT的反接而导致***运行异常。当电表反接时，若存在实际卖电的情况，因电表反接误判为***买电，而使得电池放出更多的电能来平衡市电，导致***陷入持续满载放电的错误逻辑之中；反之买电的情况下，***会持续充电。
为避免此类错误的发生，曾经根据***的特性，电网的卖电功率必定小于储能逆变器的输出功率，因此计算储能逆变器输出功率与电表卖电的差值，若为负值则可以认为电表反接。但是，此方案只能判断出负载较大情况下，实际电网买电的情况。并且该方案只适用于单个光伏储能逆变器系，具有片面性统，对于拥有多台逆变器或者对逆变器进行AC耦合，DC耦合的储能改造***，该判断方法完全失效，无法满足多台逆变器***及储能改造***的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种解决了能够在任意情况下均能够正确判断电表电流互感器是否反接，从而满足***需求的应用于储能***的电表电流互感器连接检测方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种应用于储能***的电表电流互感器连接检测方法，用于检测储能***中电表的电流互感器是否反接，所述应用于储能***的电表电流互感器连接检测方法为：使所述储能***执行两次功率不同的放电动作或两次功率不同的充电动作，判断所述储能***的放电功率变化量或充电功率变化量与所述电表所检测的功率变化量是否具有一致性，从而判定一次所述电表的电流互感器正接或反接。
优选的，所述电表所检测的功率变化量包括功率减小值和功率增加值；
当第二次放电动作或充电动作的功率大于第一次放电动作或充电动作的功率时，若所述储能***的放电功率变化量或充电功率变化量与所述功率减小值接近并在功率差阈值所限定的范围内，则判定所述电表的电流互感器反接，若所述储能***的放电功率变化量或充电功率变化量与所述功率增加值接近并在功率差阈值所限定的范围内，则判定所述电表的电流互感器正接；
当第二次放电动作或充电动作的功率小于第一次放电动作或充电动作的功率时，若所述储能***的放电功率变化量或充电功率变化量与所述功率减小值接近并在功率差阈值所限定的范围内，则判定所述电表的电流互感器正接，若所述储能***的放电功率变化量或充电功率变化量与所述功率增加值接近并在功率差阈值所限定的范围内，则判定所述电表的电流互感器反接。
优选的，所述功率差阈值为±50W。
优选的，当所述储能***执行放电动作或充电动作经过一延时时间而使放电功率或充电功率稳定达到设定值时，进行判断。
优选的，所述延时时间为10s。
优选的，在所述储能***进入并网模式且所述电表的通讯连接正常、电表CT检测标志位被置位时采用所述应用于储能***的电表电流互感器连接检测方法。
优选的，使所述储能***执行至少两次功率不同的放电动作和至少两次功率不同的充电动作，或者使所述储能***执行至少三次功率不同的放电动作护或充电动作，从而多次判定所述电表的电流互感器正接或反接，综合多次判定的结论而得出所述电表的电流互感器是否反接的最终结论。
优选的，当连续3次判定所述电表的电流互感器正接时，则所述电表的电流互感器是否反接的最终结论为所述电表的电流互感器正接；当判定所述电表的电流互感器反接的次数达到总判定次数的60%时，则所述电表的电流互感器是否反接的最终结论为所述电表的电流互感器反接。
优选的，采用放电计数器对执行放电动作的次数进行计次，采用充电计数器对执行充电动作的次数进行计次，采用电表正接计数器对判定所述电表的电流互感器正接的次数进行计次，采用电表反接计数器对判定所述电表的电流互感器反接的次数进行计次。
优选的，所述储能***执行每次放电动作或充电动作的功率比前一次执行放电动作或充电动作的功率增加500W。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明能够根据检验需求对电表功能进行自检，解决了电表CT未正确连接给储能***正常工作带来的干扰，能及时正确的提示用户电表连接的正确性，实现了储能***的自检功能。
附图说明
附图1为储能***的组成示意图。
附图2为本发明的电表电流互感器连接检测方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：一种用于检测储能***中电表的电流互感器是否反接的应用于储能***的电表电流互感器连接检测方法，该方法为：使储能***执行两次功率不同（功率可任意设置）的放电动作或两次功率不同的充电动作（例如第二次放电动作或充电动作的功率比第一次放电动作或充电动作的功率增加500W），判断储能***的放电功率变化量或充电功率变化量ΔPac与电表所检测的功率变化量ΔPmeter是否具有一致性，从而判定一次电表的电流互感器正接或反接。若储能***的放电功率变化量或充电功率变化量ΔPac与电表所检测的功率变化量ΔPmeter一致（同增同降），则电表电流互感器正接，否则电表电流互感器反接。
当执行两次功率不同的放电动作或充电动作时，随着放电功率或充电功率的变化，电表所检测的功率也将发生变化。电表所检测的功率变化量ΔPmeter（即第二次放电动作或充电动作时电表所检测的功率与第一次放电动作或充电动作时电表所检测的功率之差）包括功率减小值（即第二次放电动作或充电动作时电表所检测的功率小于第一次放电动作或充电动作时电表所检测的功率）和功率增加值（即第二次放电动作或充电动作时电表所检测的功率大于第一次放电动作或充电动作时电表所检测的功率）。理论上，在PV功率不变的前提下，电表所检测的功率变化量ΔPmeter与储能***充放电动作的功率变化量ΔPac相等，即当电表正接时，ΔPmeter-ΔPac接近于0；当电表反接时，ΔPmeter+ΔPac接近于0。
当第二次放电动作或充电动作的功率大于第一次放电动作或充电动作的功率时（ΔPac>0）：若储能***的放电功率变化量（即第二次放电动作的功率与第一次放电动作的功率之差）或充电功率变化量（即第二次充电动作的功率与第一次充电动作的功率之差）ΔPac与电表测得的功率减小值ΔPmeter<0接近并在功率差阈值（如±50W）所限定的范围内（-50≤ΔPmeter+ΔPac≤50），则判定电表的电流互感器反接；若储能***的放电功率变化量或充电功率变化量ΔPac与功率增加值ΔPmeter>0接近并在功率差阈值（如±50W）所限定的范围内（-50≤ΔPmeter-ΔPac≤50），则判定电表的电流互感器正接。
当第二次放电动作或充电动作的功率小于第一次放电动作或充电动作的功率时（ΔPac<0）：若储能***的放电功率变化量或充电功率变化量ΔPac与功率减小值ΔPmeter<0接近并在功率差阈值所限定的范围内（-50≤ΔPmeter-ΔPac≤50），则判定电表的电流互感器正接，若储能***的放电功率变化量或充电功率变化量ΔPac与功率增加值ΔPmeter>0接近并在功率差阈值所限定的范围内（-50≤ΔPmeter+ΔPac≤50），则判定电表的电流互感器反接。
在执行上述每次充电动作或放电动作时，需在储能***执行放电动作或充电动作经过一延时时间（例如延时时间为10s）而使放电功率或充电功率稳定达到设定值时，再进行判断。
上述方法需在储能***进入并网模式且电表的通讯连接正常、电表CT检测标志位被置位时采用。
考虑到电表所检测的功率变化量还与PV面板的发电量相关，因此通常不能以单次的判断结果来作为判定电表正接或反接的最终结果，而使要进行多次判定，即使储能***执行至少两次功率不同的放电动作和至少两次功率不同的充电动作，或者使储能***执行至少三次功率不同的放电动作护或充电动作，从而多次判定电表的电流互感器正接或反接，综合多次判定的结论而得出电表的电流互感器是否反接的最终结论。当连续3次判定电表的电流互感器正接时，则电表的电流互感器是否反接的最终结论为电表的电流互感器正接；当判定电表的电流互感器反接的次数达到总判定次数的60%时（例如共计判定10次，其中有6次的判定结论是电表的电流互感器反接），则电表的电流互感器是否反接的最终结论为电表的电流互感器反接。可以使储能***执行每次放电动作或充电动作的功率比前一次执行放电动作或充电动作的功率可以增加500W，并进行判定。且判定过程中，可以采用放电计数器对执行放电动作的次数进行计次，采用充电计数器对执行充电动作的次数进行计次，采用电表正接计数器对判定电表的电流互感器正接的次数进行计次，采用电表反接计数器对判定电表的电流互感器反接的次数进行计次。
上述多次判定方法的流程如附图2所示，其包括以下步骤：
步骤1：电表只在市电正常情况下运行，因此方案在***进入并网模式后，首先判断电表通讯连接是否正常，若电表通讯正常，且检测到用户置位电表CT检测标志位，则进入电表CT检测流程，执行步骤2；若检测到电表通讯异常，则直接返回电表通讯异常结果，提示检查电表或通讯线是否正常；
步骤2：进入电表CT检测流程后，将电表CT的连接状态标志位清零，并将***当前充电功率和放电功率均设置为0W，将放电计数器的计数m和充电计数器的计数n清零，执行步骤3；
步骤3：判断m是否小于5，若是则执行步骤4，若否则执行步骤6；
步骤4：获取当前电表的放电功率读数Pmeter_m，并设置下一次放电功率比当前放电功率增加500W，即设置下一次放电功率为（m+1）*500W，执行步骤5；
步骤5：使储能***按设定的放电功率进行放电动作，且放电计数器的计数m加1，执行步骤9；
步骤6：判断n是否小于5，若是则执行步骤7，若否则执行步骤16；
步骤7：获取当前电表的充电功率读数Pmeter_n，并设置下一次放电功率比当前放电功率增加500W，即设置下一次充电功率为（n+1）*500W，执行步骤8；
步骤8：使储能***按设定的充电功率进行充电动作，且充电计数器的计数n加1，执行步骤9；
步骤9：延时10s等待***放电功率或充电功率稳定达到设定值，再次获取电表的放电功率读数Pmeter_m+1或充电功率读数Pmeter_n+1，并得到电表所检测的功率变化量ΔPmeter=Pmeter_m+1-Pmeter_m或ΔPmeter= Pmeter_n+1- Pmeter_n，执行步骤10；
步骤10：判断10s前后电表测得的功率变化量ΔPmeter与***AC侧的放/充电功率变化量ΔPac（500W）的关系，若储能***的放/充电功率变化量ΔPac与电表测得的放/充电功率减小值ΔPmeter接近并在功率差阈值±50W所限定的范围内，则此时电表测得的功率变化量ΔPmeter为负，电表测得的功率变化量ΔPmeter与储能***的放/充电功率变化量ΔPac之和应在±50W范围内，故此步骤即判断-50≤ΔPmeter+ΔPac≤50是否成立，若是则判定电表的电流互感器反接，执行步骤11，若否则执行步骤12；
步骤11：电表反接计数器的计数加1，电表正接计数器的计数清零，返回步骤3；
步骤12：继续判断10s前后电表测得的功率变化量ΔPmeter与***AC侧的放/充电功率变化量ΔPac（500W）的关系，若储能***的放/充电功率变化量ΔPac与电表测得的放/充电功率增加值ΔPmeter接近并在功率差阈值±50W所限定的范围内，则此时电表测得的功率变化量ΔPmeter为正，电表测得的功率变化量ΔPmeter与储能***的放/充电功率变化量ΔPac之差应在±50W范围内，故此步骤即判断-50≤ΔPmeter-ΔPac≤50是否成立，若是则判定电表的电流互感器正接，执行步骤13，若否则返回步骤3；
步骤13：电表正接计数器的计数加1，执行步骤14；
步骤14：判断电表正接计数器的计数是否大于3，若是则执行步骤15，若否则返回步骤3；
步骤15：将电表CT连接状态标志位置为正接，执行步骤19；
步骤16：判断电表反接计数器的计数是否大于6，若是则执行步骤17，若否则执行步骤18；
步骤17：将电表CT连接状态标志位置为反接，执行步骤19；
步骤18：CT检测超时，电表CT连接状态标志位置为未正确连接后返回（电表损坏或者CT未正确卡扣在AC线路上），此时需请客户检查线路或者重新检测电表CT；
步骤19：清除电表CT检测标志位，电表正接计数器的计数、电表反接计数器的计数均清零后返回。
以上步骤1至步骤19是在后一次放/充电功率比其前一次放/充电功率增加的情况下进行的，若采用后一次放/充电功率比其前一次放/充电功率减少的方式，其步骤与上述步骤类似，不再赘述。其中，无论储能***放电还是充电，其判断电表测得的功率变化量ΔPmeter与***AC侧的放/充电功率变化量ΔPac关系的原理是相同的。
以上步骤1至步骤19共计进行了10次正反接判断过程，因此其在步骤16中判断电表反接计数器的计数是否大于6即可。
上述方案能够实现电表CT连接情况的检测，防止因电表CT的损坏、反接、漏接等情况给储能***的正常工作带来影响。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种应用于储能***的电表电流互感器连接检测方法，用于检测储能***中电表的电流互感器是否反接，其特征在于：所述应用于储能***的电表电流互感器连接检测方法为：使所述储能***执行两次功率不同的放电动作或两次功率不同的充电动作，判断所述储能***的放电功率变化量或充电功率变化量与所述电表所检测的功率变化量是否具有一致性，从而判定一次所述电表的电流互感器正接或反接；
所述电表所检测的功率变化量包括功率减小值和功率增加值；
当第二次放电动作或充电动作的功率大于第一次放电动作或充电动作的功率时，若所述储能***的放电功率变化量或充电功率变化量与所述功率减小值接近并在功率差阈值所限定的范围内，则判定所述电表的电流互感器反接，若所述储能***的放电功率变化量或充电功率变化量与所述功率增加值接近并在功率差阈值所限定的范围内，则判定所述电表的电流互感器正接；
当第二次放电动作或充电动作的功率小于第一次放电动作或充电动作的功率时，若所述储能***的放电功率变化量或充电功率变化量与所述功率减小值接近并在功率差阈值所限定的范围内，则判定所述电表的电流互感器正接，若所述储能***的放电功率变化量或充电功率变化量与所述功率增加值接近并在功率差阈值所限定的范围内，则判定所述电表的电流互感器反接。
2.根据权利要求1所述的应用于储能***的电表电流互感器连接检测方法，其特征在于：所述功率差阈值为±50W。
3.根据权利要求1所述的应用于储能***的电表电流互感器连接检测方法，其特征在于：当所述储能***执行放电动作或充电动作经过一延时时间而使放电功率或充电功率稳定达到设定值时，进行判断。
4.根据权利要求3所述的应用于储能***的电表电流互感器连接检测方法，其特征在于：所述延时时间为10s。
5.根据权利要求1所述的应用于储能***的电表电流互感器连接检测方法，其特征在于：在所述储能***进入并网模式且所述电表的通讯连接正常、电表CT检测标志位被置位时采用所述应用于储能***的电表电流互感器连接检测方法。
6.根据权利要求1所述的应用于储能***的电表电流互感器连接检测方法，其特征在于：使所述储能***执行至少两次功率不同的放电动作和至少两次功率不同的充电动作，或者使所述储能***执行至少三次功率不同的放电动作或充电动作，从而多次判定所述电表的电流互感器正接或反接，综合多次判定的结论而得出所述电表的电流互感器是否反接的最终结论。
7.根据权利要求6所述的应用于储能***的电表电流互感器连接检测方法，其特征在于：当连续3次判定所述电表的电流互感器正接时，则所述电表的电流互感器是否反接的最终结论为所述电表的电流互感器正接；当判定所述电表的电流互感器反接的次数达到总判定次数的60%时，则所述电表的电流互感器是否反接的最终结论为所述电表的电流互感器反接。
8.根据权利要求6或7所述的应用于储能***的电表电流互感器连接检测方法，其特征在于：采用放电计数器对执行放电动作的次数进行计次，采用充电计数器对执行充电动作的次数进行计次，采用电表正接计数器对判定所述电表的电流互感器正接的次数进行计次，采用电表反接计数器对判定所述电表的电流互感器反接的次数进行计次。
9.根据权利要求6所述的应用于储能***的电表电流互感器连接检测方法，其特征在于：所述储能***执行每次放电动作或充电动作的功率比前一次执行放电动作或充电动作的功率增加500W。
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 215000 No. 90, Zijin Road, high tech Zone, Suzhou, Jiangsu Patentee after: Goodway Technology Co.,Ltd. Address before: 215163 No. 189 Kunlun mountain road, hi tech Zone, Suzhou, Jiangsu Patentee before: JIANGSU GOODWE POWER SUPPLY TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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