CN110635534B - 移动式电化学储能***自诊断离网限流控制方法 - Google Patents
移动式电化学储能***自诊断离网限流控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110635534B CN110635534B CN201910957826.XA CN201910957826A CN110635534B CN 110635534 B CN110635534 B CN 110635534B CN 201910957826 A CN201910957826 A CN 201910957826A CN 110635534 B CN110635534 B CN 110635534B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- cur
- flag
- value
- sum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J15/00—Systems for storing electric energy
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明公开了一种移动式电化学储能***自诊断离网限流控制方法,包括以下步骤:1)判断交流输出侧电流是否处于异常状态,即交流输出侧电流是否超出限值;2)当判断出交流输出侧电流超出限值处于异常状态后,对交流输出侧电流进行限流控制;3)循环步骤1)‑步骤2),若在设定次数后交流侧电流仍超出限值则认为移动式电化学储能***交流侧负荷超出带载能力,移动式电化学储能***停止运行,否则移动式电化学储能***恢复至交流输出侧电流未超出限值的运行状态。本发明一方面能够提升移动储能***的带载能力和供电可靠性,另一方面能够有效减少过流情况下对变流器的损害。
Description
技术领域
本发明涉及一种移动式电化学储能***离网限流控制方法,属于移动式储能***临时供电、重要负荷保电技术领域。
背景技术
随着现代社会对电力能源的依赖性日益增强,用电需求的迅猛增长,供电质量要求越来越高,突然的断电必然会给人们的正常生活秩序和社会的正常运转造成破坏,特别是对于一级负荷中特别重要的负荷,一旦中断供电,将会造成重大的政治影响或经济损失。作为电网应急供电设备的主要力量,移动式应急电源车具有机动灵活、技术成熟、启动迅速等诸多优点,在政治保电、城市电网应急、对抗重大自然灾害以及电力紧缺地区临时用电等中小型用电场所发挥日趋显著的作用。
目前在应急供电和重要负荷保电方面多采用柴油发电机组或飞轮发电机组,传统柴油发电机作为应急电源时启动时间较长需5-30s,供电电压、频率波动大、效率低,并且柴油发电机组的使用也将不可避免的带来环境和噪声污染。飞轮应急供电***成本较高,难以大面积推广应用。与之相对的移动储能***启动迅速多为ms级,供电电压/频率波动较小,能够限制在1V/0.1Hz以内,而且成本相比于飞轮较低,更适用于大范围推广应用。但是移动式供电***对外为电力电子接口,设备过载能力有限,当有电机、空调等大功率短时冲击性负载接入时***往往会出现过载故障,因此亟需开展变流器负载电流预判及限流控制算法研究,提升移动储能***的带载能力和供电可靠性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:移动式电化学储能***对于电机、空调等短时大功率冲击性负载的带载能力较差,难以满足负荷用电需求。
为解决上述技术问题,本发明提出了一种移动式电化学储能***自诊断离网限流控制方法,包括以下步骤:
1)判断交流输出侧电流是否处于异常状态,即交流输出侧电流是否超出限值;
2)当判断出交流输出侧电流超出限值处于异常状态后,对交流输出侧电流进行限流控制;
3)步骤2)后,若交流侧电流未超出限值,则移动式电化学储能***恢复至交流输出侧电流未超出限值的运行状态;否则进入步骤4);
4)循环步骤1)-步骤2),若在设定次数后交流侧电流仍超出限值则认为移动式电化学储能***交流侧负荷超出带载能力,移动式电化学储能***停止运行,否则移动式电化学储能***恢复至交流输出侧电流未超出限值的运行状态。
在所述步骤1)中,根据交流输出侧多个相邻时刻之间的电流变化率和当前时刻电流瞬时值大小,判断交流输出侧电流是否处于异常状态。
在所述步骤2)中,通过限制输出侧脉冲调制宽度限制交流侧电流输出,在设定的时间后,限制后的脉冲调制宽度恢复至原脉冲调制宽度。
本发明所达到的有益效果:本发明的方法,能够实现移动式电化学储能***交流输出侧大功率冲击性负荷接入情况下交流电流的抑制,通过电流异常自诊断方法能够提升对电流异常情况识别的快速性和准确性。在完成电流异常快速判断的基础上通过交流侧输出限流控制方法对输出脉冲进行在线调整,从而最终实现对交流侧输出电流的限制。本发明一方面能够提升移动储能***的带载能力和供电可靠性,另一方面能够有效减少过流情况下对变流器的损害。
附图说明
图1为移动式电化学储能***拓扑图;
图2为电流异常诊断方法流程图;
图3为交流侧输出限流控制方法流程图。
具体实施方式
本发明的一种移动式电化学储能***自诊断离网限流控制方法,能够快速识别电流变化,并根据电流变化情况不断在线优化调整控制脉冲输出,从而实现对输出电流的有效控制,提高***的带载能力。
移动式电化学储能***拓扑如图1所示,移动式电化学储能***包括功率变换单元、储能单元以及监控平台三部分。
功率变换单元,实现AC/DC、DC/AC变换,包括相连接的AC/DC模块和DC/AC模块,AC/DC模块与电网相连对电池进行充放电,DC/AC模块与负荷相连,对负荷供电;
储能单元,与功率变换单元的直流侧相连,为***的稳定运行提供稳定的直流电压支撑;
监控平台,与功率变换单元和储能单元进行双向通讯,监测功率变换单元和储能单元的运行状态,实现对功率变换单元和储能单元的控制操作,并对整个移动式电化学储能***进行协调控制,保证移动式电化学储能***安全可靠的运行。
本发明的移动式电化学储能***自诊断离网限流控制方法应用于功率变换单元的DC/AC侧,包括以下步骤:
1)判断交流输出侧电流是否处于异常状态,即交流输出侧电流是否超出限值;
2)当判断出交流输出侧电流超出限值处于异常状态后,对交流输出侧电流进行限流控制;
3)步骤2)后,若交流侧电流未超出限值,则移动式电化学储能***恢复至交流输出侧电流未超出限值的运行状态;否则进入步骤4);
4)循环步骤1)-步骤2),若在设定次数后交流侧电流仍超出限值则认为移动式电化学储能***交流侧负荷超出带载能力,移动式电化学储能***停止运行,否则移动式电化学储能***恢复至交流输出侧电流未超出限值的运行状态。
在步骤1)中,流程如图2所示,具体步骤如下:
步骤11):移动式电化学储能***实时采集交流输出侧电流值i(t),并根据所存储的前M个采样时刻的电流值计算相邻采样时刻间的M-1组电流变化率;
取M=4,根据所存储的前4个采样时刻的电流值i(t)、i(t-1)、i(t-2)、i(t-3),计算4个相邻采样时刻间的3组电流变化率,计算方法如式(1)所示,
其中,t为时刻序号;Δi(t)、Δi(t-1)、Δi(t-2)分别为第一电流变化率、第二电流变化率、第三电流变化率;
步骤12):根据计算得到的电流变化率以及所设定的电流变化率阈值Δimax,确定电流变化率异常标志位Flagcur_rate的值,若所有电流变化率Δi(t)、Δi(t-1)、Δi(t-2)均大于电流变化率阈值Δimax,则异常标志位Flagcur_rate为1,否则异常标志位Flagcur_rate为0;
步骤13):判断采样得到的电流瞬时值i(t)是否超过电流告警阈值imax,并按照式(2)修改电流告警计数值Sumcur;
步骤14):判断电流告警计数值Sumcur是否大于严重电流告警计数值上限Sumcur_ser,若大于则将严重过流告警标志Flagcur_ser置1,否则判断电流告警计数值Sumcur是否大于中度电流告警计数值上限Sumcur_mod,若大于则将中度过流告警标志Flagcur_mod置异常标志位1。
步骤15):若严重过流告警标志Flagcur_ser为1,或中度过流告警标志Flagcur_mod和异常标志位Flagcur_rate均为1;则将电流异常标志Flagcur置1,电流告警计数值Sumcur、异常标志位Flagcur_ser、中度过流告警标志Flagcur_mod、严重过流告警标志Flagcur_rate均清零,否则电流告警计数值Sumcur、异常标志位、中度过流告警标志Flagcur_mod、严重过流告警标志Flagcur_rate保留原状态。
步骤2)的流程如图3所示,具体步骤如下:
步骤21):判断电流异常标志Flagcur是否为1,若为1则调整脉冲调制宽度m,使脉冲调制宽度为电流异常时的限定值mmax,同时脉冲修正时间计数Sumtime值增加1,脉冲修正次数Sumpulse值增加1,电流正常时间计数Sumcur_ok清零,电流恢复过程标志Flagcur_recover置1;限定值mmax为预先设定好;
步骤22):判断脉冲修正次数Sumpulse值是否达到上限Sumpulse_max,若大于上限Sumpulse_max则认为移动储能***外部过载,移动式电化学储能***停机运行;若不大于上限Sumpulse_max则继续判断脉冲修正时间;
步骤23):判断脉冲修正时间计数Sumtime值是否达到脉冲修正时间上限值Sumtime_max,若超过上限值则将电流异常标志Flagcur赋值为2,否则电流异常标志Flagcur值保持不变,本次计算结束;
步骤24):若电流异常标志Flagcur为2则脉冲修正时间计数Sumtime清零,脉冲调制宽度计算恢复至原有控制方式,同时将电流恢复过程标志Flagcur_recover赋值为2;
步骤25):若电流异常标志Flagcur为0,则进一步判断电流恢复过程标志Flagcur_recover的值,否则本次运算结束;若电流恢复过程标志Flagcur_recover为2,则将电流正常运行时间计数Sumcur_ok增加1,否则本次运算结束;
步骤26):判断电流正常运行时间计数Sumcur_ok是大于电流正常运行时间计数上限Sumcur_ok_max,若大于则脉冲修正次数Sumpulse、电流恢复过程标志Flagcur_recover、电流正常运行时间计数Sumcur_ok均清零,否则保留原有数值。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种移动式电化学储能***自诊断离网限流控制方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)判断交流输出侧电流是否处于异常状态,即交流输出侧电流是否超出限值;
2)当判断出交流输出侧电流超出限值处于异常状态后,对交流输出侧电流进行限流控制;根据交流输出侧多个相邻时刻之间的电流变化率和当前时刻电流瞬时值大小,判断交流输出侧电流是否处于异常状态,具体步骤为:
步骤11):移动式电化学储能***实时采集交流输出侧电流值i(t),并根据所存储的前M个采样时刻的电流值计算相邻采样时刻间的M-1组电流变化率;
步骤12):根据计算得到的电流变化率以及所设定的电流变化率阈值Δimax,确定电流变化率异常标志位Flagcur_rate的值,若所有电流变化率均大于电流变化率阈值Δimax,则异常标志位Flagcur_rate为1,否则异常标志位Flagcur_rate为0;
步骤13):判断采样得到的电流瞬时值i(t)是否超过电流告警阈值imax,并按照式(2)修改电流告警计数值Sumcur;
Sumcur-1为前一采样时刻的电流告警计数值;
步骤14):判断电流告警计数值Sumcur是否大于严重电流告警计数值上限Sumcur_ser,若大于则将严重过流告警标志Flagcur_ser置1,否则判断电流告警计数值Sumcur是否大于中度电流告警计数值上限Sumcur_mod,若大于则将中度过流告警标志Flagcur_mod置异常标志位1;
步骤15):若严重过流告警标志Flagcur_ser为1,或中度过流告警标志Flagcur_mod和异常标志位Flagcur_rate均为1;则将电流异常标志Flagcur置1,电流告警计数值Sumcur、异常标志位Flagcur_ser、中度过流告警标志Flagcur_mod、严重过流告警标志Flagcur_rate均清零,否则电流告警计数值Sumcur、异常标志位、中度过流告警标志Flagcur_mod、严重过流告警标志Flagcur_rate保留原状态;
3)步骤2)后,若交流侧电流未超出限值,则移动式电化学储能***恢复至交流输出侧电流未超出限值的运行状态;否则进入步骤4);
4)循环步骤1)-步骤2),若在设定次数后交流侧电流仍超出限值则认为移动式电化学储能***交流侧负荷超出带载能力,移动式电化学储能***停止运行,否则移动式电化学储能***恢复至交流输出侧电流未超出限值的运行状态。
2.根据权利要求1所述的移动式电化学储能***自诊断离网限流控制方法,其特征在于:在所述步骤2)中,通过限制输出侧脉冲调制宽度限制交流侧电流输出,在设定的时间后,限制后的脉冲调制宽度恢复至原脉冲调制宽度。
4.根据权利要求2所述的移动式电化学储能***自诊断离网限流控制方法,其特征在于:在步骤2)中,具体步骤如下:
步骤21):判断电流异常标志Flagcur是否为1,若为1则调整脉冲调制宽度m,使脉冲调制宽度为电流异常时的限定值mmax,同时脉冲修正时间计数Sumtime值增加1,脉冲修正次数Sumpulse值增加1,电流正常时间计数Sumcur_ok清零,电流恢复过程标志Flagcur_recover置1;限定值mmax为预先设定;
步骤22):判断脉冲修正次数Sumpulse值是否达到上限Sumpulse_max,若大于上限Sumpulse_max则认为移动储能***外部过载,移动式电化学储能***停机运行;若不大于上限Sumpulse_max则继续判断脉冲修正时间;
步骤23):判断脉冲修正时间计数Sumtime值是否达到脉冲修正时间上限值Sumtime_max,若超过上限值则将电流异常标志Flagcur赋值为2,否则电流异常标志Flagcur值保持不变,本次计算结束;
步骤24):若电流异常标志Flagcur为2,则脉冲修正时间计数Sumtime清零,脉冲调制宽度计算恢复至原有控制方式,同时将电流恢复过程标志Flagcur_recover赋值为2;
步骤25):若电流异常标志Flagcur为0,则进一步判断电流恢复过程标志Flagcur_recover的值,否则本次运算结束;若电流恢复过程标志Flagcur_recover为2,则将电流正常运行时间计数Sumcur_ok增加1,否则本次运算结束;
步骤26):判断电流正常运行时间计数Sumcur_ok是大于电流正常运行时间计数上限Sumcur_ok_max,若大于则脉冲修正次数Sumpulse、电流恢复过程标志Flagcur_recover、电流正常运行时间计数Sumcur_ok均清零,否则保留原有数值。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910957826.XA CN110635534B (zh) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | 移动式电化学储能***自诊断离网限流控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910957826.XA CN110635534B (zh) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | 移动式电化学储能***自诊断离网限流控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110635534A CN110635534A (zh) | 2019-12-31 |
CN110635534B true CN110635534B (zh) | 2021-02-23 |
Family
ID=68976212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910957826.XA Active CN110635534B (zh) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | 移动式电化学储能***自诊断离网限流控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110635534B (zh) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2693592A4 (en) * | 2011-03-29 | 2015-11-11 | Toyota Motor Co Ltd | POWER SUPPLY SYSTEM, VEHICLE EQUIPPED WITH SAME, AND METHOD FOR CONTROLLING AN ELECTRIC POWER SUPPLY SYSTEM |
KR20150064562A (ko) * | 2013-12-03 | 2015-06-11 | 삼성전기주식회사 | 모터 구동 장치 및 모터 구동 방법 |
CN104734121B (zh) * | 2015-04-07 | 2017-09-29 | 国网冀北电力有限公司电力科学研究院 | 一种离网型储能变流器的电流控制方法及装置 |
CN106602662A (zh) * | 2017-01-05 | 2017-04-26 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 一种充电电流的过流控制方法、车载充电机及汽车 |
CN107612302B (zh) * | 2017-11-09 | 2020-05-26 | 深圳市英威腾光伏科技有限公司 | 一种逆变器限流保护方法及*** |
CN109687399B (zh) * | 2018-12-03 | 2020-07-03 | 漳州科华技术有限责任公司 | 逆变器过流保护控制方法、装置及终端设备 |
CN109936120B (zh) * | 2019-02-01 | 2021-04-06 | 惠州汇能精电科技有限公司 | 逆变器管理方法及*** |
-
2019
- 2019-10-10 CN CN201910957826.XA patent/CN110635534B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110635534A (zh) | 2019-12-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100588075C (zh) | 一种电梯用混合储能装置及其控制方法 | |
CN1845417B (zh) | 一种用于电梯的混合储能装置及其控制方法 | |
CN106374604B (zh) | 智能启动电源***的启动方法 | |
CN108155657B (zh) | 储能变流器及其主电路拓扑结构以及均衡控制方法 | |
CN104253469A (zh) | 二次电池组充放电管理*** | |
CN106080243A (zh) | 电动车电气***及供电方法 | |
CN105656067B (zh) | 一种多级型在线式移动储能供电***及其控制方法 | |
CN101262145A (zh) | 连接到电网的不间断电源 | |
CN205945204U (zh) | 一种组合式应急保障电源 | |
CN112821547A (zh) | 一种应急供电电源及控制方法 | |
CN113572183A (zh) | 一种站用蓄电池智能维护电路及维护方法 | |
CN113036831B (zh) | 充电***的控制方法和装置 | |
CN115954995A (zh) | 一种车载lcd播放控制器备用电源***及控制方法 | |
CN203504219U (zh) | 一种电池组并行充电维护装置 | |
CN114204567A (zh) | 一种基于交直流混合供电的光储一体化供电***及方法 | |
CN205709258U (zh) | 电梯备电管理与控制*** | |
CN110635534B (zh) | 移动式电化学储能***自诊断离网限流控制方法 | |
CN107171371A (zh) | 一种实现油机和电池的供电控制方法及装置 | |
CN110441709B (zh) | 一种监控蓄电池和充电模块的变电站直流电源***和监控方法 | |
CN107994667A (zh) | 一种超级电容动态充放电控制方法和装置 | |
CN201674256U (zh) | 全在线蓄电池组放电测试设备 | |
CN116053615A (zh) | 一种电池储能***及方法 | |
CN110829578A (zh) | 具有掉电保护与报警功能的远程终端单元及其使用方法 | |
CN215221767U (zh) | 一种电动公交车直流车载式充电机 | |
CN115940382A (zh) | 一种备用电源充电装置及车载lcd播放控制器备用电源*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |