CN114629154A - 一种基于微电网的储能***的维护装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于微电网的储能***的维护装置及控制方法，维护装置的主储能蓄电池组、备用储能蓄电池组分别通过动作互锁的常闭接触器与直流母线连接，主储能蓄电池组、备用储能蓄电池组分别通过动作互锁的常开接触器连接公共连接点，公共连接点通过对应的常开接触器分别与DC‑AC并网/离网型逆变电源的直流输入端、DC‑DC充电管理模块的输出端连接；DC‑AC并网/离网型逆变电源的交流输出端与交流母线连接，DC‑DC充电管理模块的输入端与直流母线连接；大功率二极管的阴极与直流母线连接，大功率二极管的阳极与主储能蓄电池组正极连接。本发明无需将被测蓄电池脱离母线单独核容放电，实现了直流***供电的无缝切换。

Description

一种基于微电网的储能***的维护装置及控制方法

技术领域

本发明属于可再生新能源发电技术领域，涉及一种基于微电网的储能***的维护装置及控制方法，用于新能源发电***中大容量储能蓄电池组充放电维护，适用于风力发电、太阳能光伏发电以及水力发电等可再生新能源发电***专用储能蓄电池组充放电维护。

背景技术

作为世界上仅存的几种不可再生能源如石油、煤炭等，人类社会生产活动需求不断增多，开采力度不断增大，导致全球范围内这些不可再生能源的数量正在急剧减少。为了能够解决这一能源危机，当前对于新能源的开发需求逐渐增加。

随着科技的不断发展，这些新能源技术被广泛应用到了电力***中。新能源的产生方式通常为借助风力、太阳能、水力等自然界能源，但从稳定性来说，这些发电常常会有一定的波动性和间歇性，对于其调控方式还是存在一定的难度，同时这些还会给电力***的安全性带来一定的风险，所以为了解决这一个问题，各种储能技术也就应运而生。在众多的储能技术比如压缩空气技术、抽水蓄能技术以及电池储能技术等技术中，目前使用最广泛的技术依然为电池储能技术，因其实现简单方便，能快速投入使用，来满足居民日常的用电需求，以及发电、输电、配电的调整和调度需要。在电池储能技术中，大量使用的储能蓄电池组又由于价格高，使用寿命短，因此加强对储能蓄电池的使用维护，延长其寿命，是十分重要的问题。

传统维护方法无法满足日益增长的蓄电池维护需求，检测仪表数量多，携带不便，对维护人员专业技能要求高，缺乏科学的检测分析以及评估缺乏有效的日常检测手段，无综合检测平台，存在智能化程度不高等问题。为此，需要提供一种储能蓄电池组充放电维护管理技术解决方案。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种基于微电网的储能***的维护装置，包括DC-DC充电管理模块、DC-AC逆变模块、储能蓄电池组、断路器、接触器，无需将被测蓄电池脱离母线单独核容放电，实现了直流***供电的无缝切换，降低了对维护人员专业技能要求，解决了现有技术中存在的问题。

本发明的另一目的是，提供一种基于微电网的储能***的维护装置的控制方法。

本发明所采用的技术方案是，一种基于微电网的储能***的维护装置，包括

直流母线，用于连接新能源发电设备；

交流母线，用于对电网或本地交流设备供电；

主储能蓄电池组、备用储能蓄电池组，所述主储能蓄电池组、备用储能蓄电池组分别通过动作互锁的常闭接触器与直流母线连接，主储能蓄电池组、备用储能蓄电池组分别通过动作互锁的常开接触器连接公共连接点，公共连接点通过对应的常开接触器分别与DC-AC并网/离网型逆变电源的直流输入端、DC-DC充电管理模块的输出端连接；DC-AC并网/离网型逆变电源的交流输出端与交流母线连接，DC-DC充电管理模块的输入端与直流母线连接；

大功率二极管，所述大功率二极管的阴极与直流母线连接，大功率二极管的阳极与主储能蓄电池组正极连接。

进一步的，所述直流母线与第一常闭型直流接触器的常闭触点一端连接，第一常闭型直流接触器的常闭触点另一端与主储能蓄电池组连接；直流母线与第二常闭型直流接触器的常闭触点一端连接，第二常闭型直流接触器的常闭触点另一端与备用储能蓄电池组连接，第一常闭型直流接触器和第二常闭型直流接触器动作互锁。

进一步的，所述直流母线通过第一常开型直流接触器的常开触点后与DC-DC充电管理模块的输入端连接，DC-DC充电管理模块的输出端与第二常开型直流接触器的常开触点一端连接，第二常开型直流接触器的常开触点另一端分别与第三常开型直流接触器、第四常开型直流接触器、第五常开型直流接触器的常开触点一端连接，形成公共连接点；第三常开型直流接触器的常开触点另一端与主储能蓄电池组正极连接；第四常开型直流接触器的常开触点另一端与备用储能蓄电池组正极连接；第五常开型直流接触器的常开触点另一端与DC-AC并网/离网型逆变电源的直流输入端连接，DC-AC并网/离网型逆变电源的交流输出端接入交流母线；第三常开型直流接触器和第四常开型直流接触器动作互锁。

进一步的，所述DC-AC并网/离网型逆变电源的交流输出端与交流母线之间设有交流断路器。

进一步的，所述常第一闭型直流接触器、第二常闭型直流接触器、第三常开型直流接触器、第四常开型直流接触器、第一常开型直流接触器、第二常开型直流接触器、第五常开型直流接触器分别通过八位控制接口外接控制电路，按约定的控制协议、控制逻辑实现各接触器的通断。

进一步的，所述第二常闭型直流接触器的常闭辅助触点一端连接八位控制接口的第一个控制端子，第二常闭型直流接触器的常闭辅助触点另一端与第一常闭型直流接触器的控制线包一端连接；

所述第一常闭型直流接触器的常闭辅助触点一端连接八位控制接口的第二个控制端子，第一常闭型直流接触器的常闭辅助触点另一端与第二常闭型直流接触器的控制线包一端连接；

所述第四常开型直流接触器的常闭辅助触点一端连接八位控制接口的第三个控制端子，第四常开型直流接触器的常闭辅助触点另一端与第三常开型直流接触器的控制线包一端连接；

所述第三常开型直流接触器的常闭辅助触点一端连接八位控制接口的第四个控制端子，第三常开型直流接触器的常闭辅助触点另一端与第四常开型直流接触器的控制线包一端连接；

所述第一常开型直流接触器的控制线包一端连接八位控制接口的第五个控制端子；

所述第二常开型直流接触器的控制线包一端连接八位控制接口的第六个控制端子；

所述第五常开型直流接触器的控制线包一端连接八位控制接口的第七个控制端子；

所述八位控制接口的第八个控制端子与第一常闭型直流接触器、第二常闭型直流接触器、第三常开型直流接触器、第四常开型直流接触器、第一常开型直流接触器、第二常开型直流接触器和第五常开型直流接触器的控制线包另一端相互级联后的公共点相连。

进一步的，所述大功率二极管的功率以***额定电流的2-3倍确定。

一种基于微电网的储能***的维护装置的控制方法，包括

新能源发电设备的电能充足时，控制主储能蓄电池组与直流母线之间的常闭接触器、备用储能蓄电池组与直流母线之间的常闭接触器均保持初始常闭状态；其它接触器为断开状态，新能源发电设备通过直流母线为主储能蓄电池组、备用储能蓄电池组正常储能充电；

对主储能蓄电池组进行放电维护时，控制主储能蓄电池组与直流母线之间的常闭接触器断开，控制主储能蓄电池组与公共连接点之间的常开接触器、公共连接点与DC-AC并网/离网型逆变电源之间的常开接触器吸合，其余接触器保持初始状态不变；主储能蓄电池组的电压通过DC-AC并网/离网型逆变电源逆变后并入交流母线，对电网或本地交流设备供电，对主储能蓄电池组进行放电维护；

主储能蓄电池组放电维护后需要充电时，控制主储能蓄电池组与直流母线之间的常闭接触器断开，控制主储能蓄电池组与公共连接点之间的常开接触器、公共连接点与DC-DC充电管理模块输出端之间的常开接触器吸合，其余接触器保持初始状态不变；直流母线通过DC-DC充电管理模块对主储能蓄电池组充电；备用储能蓄电池组处于在线状态，准备随时对外提供电能；

对备用储能蓄电池组进行放电维护时，控制备用储能蓄电池组与直流母线之间的常闭接触器断开，控制备用储能蓄电池组与公共连接点之间的常开接触器、公共连接点与DC-AC并网/离网型逆变电源之间的常开接触器吸合，其余接触器保持初始状态不变；备用储能蓄电池组的电压通过DC-AC并网/离网型逆变电源逆变后并入交流母线，对电网或本地交流设备供电，对备用储能蓄电池组进行放电维护；

备用储能蓄电池组放电维护后需要充电时，控制备用储能蓄电池组与直流母线之间的常闭接触器断开，控制备用储能蓄电池组与公共连接点之间的常开接触器、控制公共连接点与DC-DC充电管理模块输出端之间的常开接触器吸合，其余接触器保持初始状态不变；直流母线通过DC-DC充电管理模块对备用储能蓄电池组充电。

一种基于微电网的储能***的维护装置的控制方法，包括

新能源发电设备的电能充足时，控制第一常闭型直流接触器和第二常闭型直流接触器保持初始常闭状态，其它接触器为断开状态，新能源发电设备通过直流母线为主储能蓄电池组、备用储能蓄电池组正常储能充电；

对主储能蓄电池组进行放电维护时，控制第一常闭型直流接触器断开，控制第三常开型直流接触器常开触头动作而吸合，第五常开型直流接触器常开触头动作而吸合，合上交流断路器；第一常开型直流接触器、第二常开型直流接触器、第四常开型直流接触器、第二常闭型直流接触器的触点状态不变；主储能蓄电池组的电压通过DC-AC并网/离网型逆变电源逆变后并入交流母线，对电网或本地交流设备供电，对主储能蓄电池组进行放电维护；

主储能蓄电池组放电维护后需要充电时，控制第一常闭型直流接触器常闭触头动作而断开，控制第三常开型直流接触器常开触头动作而吸合、第一常开型直流接触器常开触头动作而吸合、第二常开型直流接触器常开触头动作而吸合，控制第五常开型直流接触器触头恢复常开状态、交流断路器恢复断开状态；控制第四常开型直流接触器、第二常闭型直流接触器的各触点保持初始状态不变；直流母线通过DC-DC充电管理模块对主储能蓄电池组充电；备用储能蓄电池组处于在线状态，准备随时对外提供电能；

对备用储能蓄电池组进行放电维护时，控制第二常闭型直流接触器常闭触头动作而断开，控制第四常开型直流接触器常开触头动作而吸合、第五常开型直流接触器常开触头动作而吸合；合上交流断路器；控制第一常闭型直流接触器、第一常开型直流接触器、第二常开型直流接触器、第三常开型直流接触器的各触点状态不变；备用储能蓄电池组的电压通过DC-AC并网/离网型逆变电源逆变后并入交流母线，对电网或本地交流设备供电，对备用储能蓄电池组进行放电维护；

备用储能蓄电池组放电维护后需要充电时，控制第二常闭型直流接触器常闭触头动作而断开，控制第四常开型直流接触器常开触头动作而吸合、第一常开型直流接触器常开触头动作而吸合、第二常开型直流接触器常开触头动作而吸合，控制第五常开型直流接触器触头恢复常开状态、交流断路器恢复断开状态；控制第一常闭型直流接触器、第三常开型直流接触器的各触点保持初始状态不变；直流母线通过DC-DC充电管理模块对备用储能蓄电池组充电。

本发明的有益效果是：

本发明装置对蓄电池放电采用逆变并网技术，绿色环保；

本发明装置采用在线核容放电的方式，无需将被测蓄电池脱离母线单独核容放电，同时满足将储能蓄电池组脱离直流母线的连接并接入放电回路，当母线电压过低或交流失电时，可通过二极管实现直流***供电的无缝切换，便于工程技术人员轻松实现储能蓄电池组充放电维护管理***。

本发明装置具备自动进行程控充电，在不改变整流器电压/电流输出的情况下，根据外部环境的变化，通过DC-DC充电管理模块自动调节浮充电压和电流，从而实现涓流充电。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的电气***设计原理示意图。

图2是本发明实施例的电气控制原理示意图。

图3是本发明实施例对主储能蓄电池组进行放电维护时的电气原理示意图。

图4是本发明实施例对主储能蓄电池组放电维护后需要进行充电时的电气原理示意图。

图5是本发明实施例当进行对备用储能蓄电池组放电维护时的电气原理示意图。

图6是本发明实施例当进行对备用储能蓄电池组放电维护后需要充电时的电气原理示意图。

图中，1.直流母线，2.交流母线，3.第一常闭型直流接触器，4.大功率二极管，5.第一常开型直流接触器，6.DC-DC充电管理模块，7.第二常开型直流接触器，8.第三常开型直流接触器，9.第四常开型直流接触器，10.第二常闭型直流接触器，11.主储能蓄电池组，12.第五常开型直流接触器，13.备用储能蓄电池组，14.DC-AC并网/离网型逆变电源，15.交流断路器，16.八位控制接口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，

一种基于微电网的储能***的维护装置的电气原理，如图1，由DC-DC充电管理模块6、DC-AC逆变模块（DC-AC并网/离网型逆变电源14）、主储能蓄电池组11、备用储能蓄电池组13以及交流断路器15、接触器等电气部件组成。

风力发电或太阳能发电等新能源发电经相应专业变流器设备调制整流的直流母线1与第一常闭型直流接触器3的常闭触点一端连接，第一常闭型直流接触器3常闭触点另一端与主储能蓄电池组11连接；大功率二极管4的阴极与直流母线1连接，大功率二极管4的阳极与主储能蓄电池组11正极连接；直流母线1与第二常闭型直流接触器10常闭触点一端连接，第二常闭型直流接触器10常闭触点另一端与备用储能蓄电池组13连接。

大功率二极管4的功率以***额定电流的2-3倍确定，防止***电流超过二极管耐受电流导致烧毁二极管，小于2倍，大功率二极管4过电流冗余量不足，容易烧毁；若取值大于3，当然安全性更好，但成本就增加了，不经济。

直流母线1通过第一常开型直流接触器5常开触点后与DC-DC充电管理模块6的输入端连接，DC-DC充电管理模块6的输出端与第二常开型直流接触器7常开触点一端连接，第二常开型直流接触器7常开触点另一端分别与第三常开型直流接触器8、第四常开型直流接触器9、第五常开型直流接触器12的常开触点一端连接，形成公共连接点；第三常开型直流接触器8常开触点另一端与主储能蓄电池组11正极连接；第四常开型直流接触器9常开触点另一端与备用储能蓄电池组13正极连接；第五常开型直流接触器12常开触点另一端与DC-AC并网/离网型逆变电源14的直流输入端连接，DC-AC并网/离网型逆变电源14的交流输出端经交流断路器15并入交流母线2。

本发明大容量储能蓄电池组充放电维护管理技术的电气控制原理，如图2。八位控制接口16的第一个控制端子16_1与第二常闭型直流接触器10的常闭辅助触点10_2一端连接，第二常闭型直流接触器10的常闭辅助触点10_2另一端与第一常闭型直流接触器3的控制线包3_1一端连接；八位控制接口16的第二个控制端子16_2与第一常闭型直流接触器3的常闭辅助触点3_2一端连接，第一常闭型直流接触器3的常闭辅助触点3_2另一端与第二常闭型直流接触器10的控制线包10_1一端连接；八位控制接口16的第三个控制端子16_3与第四常开型直流接触器9的常闭辅助触点9_2一端连接，第四常开型直流接触器9的常闭辅助触点9_2另一端与第三常开型直流接触器8的控制线包8_1一端连接；八位控制接口16的第四个控制端子16_4与第三常开型直流接触器8的常闭辅助触点8_2一端连接，第三常开型直流接触器8的常闭辅助触点8_2另一端与第四常开型直流接触器9的控制线包9_1一端连接；八位控制接口16的第五个控制端子16_5与第一常开型直流接触器5的控制线包5_1一端连接；八位控制接口16的第六个控制端子16_6与第二常开型直流接触器7的控制线包7_1一端连接；八位控制接口16的第七个控制端子16_7与第五常开型直流接触器12的控制线包12_1一端连接；八位控制接口16的第八个控制端子16_8与以上所述的七个直流接触器的控制线包的另一端相互级联后的公共点相连。工程或研发设计人员通过智能化仪表控制接口与八位控制接口16相连，可按约定好的控制协议、控制逻辑实现远程的或本地的智能化控制操作。

本发明实施例的控制方法：

本发明实施例当新能源发电***正常运行时，新能源发电经相应专业变流器设备调制整流的直流母线1经其发电***自身完备的逆变设备对电网输送电力。如图1所示，本发明实施例中第一常闭型直流接触器3和第二常闭型直流接触器10保持初始常闭状态，使储能蓄电池组（包括主储能蓄电池组11和备用储能蓄电池组13）与直流母线1并联，储能蓄电池组保持正常储能充电状态，第一常开型直流接触器5、第二常开型直流接触器7、第三常开型直流接触器8、第四常开型直流接触器9、第五常开型直流接触器12以及交流断路器15都处于初始断开状态，DC-DC充电管理模块6和DC-AC并网/离网型逆变电源14都不工作，亦不耗电。

当对主储能蓄电池组11进行放电维护时，如图3所示，图右为图左的等效图，通过外接控制电路操控八位控制接口16的第一个控制端子16_1给出控制电压，第一常闭型直流接触器3的控制线包3_1得电，使第一常闭型直流接触器3常闭触头动作而断开；通过控制电路操控八位控制接口16的第三个控制端子16_3给出控制电压，第三常开型直流接触器8的控制线包8_1得电，使第三常开型直流接触器8常开触头动作而吸合；通过控制电路操控八位控制接口16的第七个控制端子16_7给出控制电压，第五常开型直流接触器12的控制线包12_1得电，使第五常开型直流接触器12常开触头动作而吸合；合上交流断路器15；第一常开型直流接触器5、第二常开型直流接触器7、第四常开型直流接触器9、第二常闭型直流接触器10各触点状态不变。此时，主储能蓄电池组11端电压通过DC-AC并网/离网型逆变电源14逆变成标准可并网的交流电并入交流母线2，对电网或本地交流设备供电。在此放电过程中，可以检测主储能蓄电池组11的放电电压、放电电流、放电时间、单体电池电压、单体电池温度、单体电池内阻等各种储能蓄电池电性能参数，利用计算机分析软件对主储能蓄电池组11性能进行分析并给出维护方案。在此过程中，新能源发电***以备用储能蓄电池组13作为储能装置。内置的大功率二极管4的作用是将主储能蓄电池组11脱离直流母线1并接入放电回路时还能够无缝对直流母线1供电，满足当可再生新能源发电动力不足时主储能蓄电池组11能立即参与对外供电。当需要电池组对外供电时，当前蓄电池组的维护工作终止。

当对主储能蓄电池组11放电维护后需要充电时，如图4所示，图右为图左的等效图，通过外接控制电路操控八位控制接口16的第一个控制端子16_1给出控制电压，第一常闭型直流接触器3的控制线包3_1得电，使第一常闭型直流接触器3常闭触头动作而断开；通过控制电路操控八位控制接口16的第三个控制端子16_3给出控制电压，第三常开型直流接触器8的控制线包8_1得电，使第三常开型直流接触器8常开触头动作而吸合；通过控制电路操控八位控制接口16的第五个控制端子16_5给出控制电压，第一常开型直流接触器5的控制线包5_1得电，使第一常开型直流接触器5常开触头动作而吸合；通过控制电路操控八位控制接口16的第六个控制端子16_6给出控制电压，第二常开型直流接触器7的控制线包7_1得电，使第二常开型直流接触器7常开触头动作而吸合；控制第五常开型直流接触器12触头恢复常开状态、交流断路器15恢复断开状态；第四常开型直流接触器9、第二常闭型直流接触器10各触点保持初始状态不变。此时，直流母线1通过DC-DC充电管理模块6对主储能蓄电池组11充电。主储能蓄电池组11在脱离直流母线1进行维护时，作为备用储能蓄电池组13必须处于在线状态，随时能对外提供电能。

主储能蓄电池组11充满后，可以继续按上述放电控制流程再次放电，也可以通过控制使第一常闭型直流接触器3触头恢复闭合状态，使第一常开型直流接触器5、第二常开型直流接触器7、第三常开型直流接触器8断开恢复常开状态，将主储能蓄电池组11并入直流母线1，时刻保持主储能蓄电池组11***在线状态，以便于主储能蓄电池组11随时提供电能。主储能蓄电池组11充满后，控制第一常闭型直流接触器3触头恢复闭合状态，第一常开型直流接触器5、第二常开型直流接触器7、第三常开型直流接触器8断开恢复常开状态，将主储能蓄电池组11并入直流母线1，避免两者压差太大时突然并接出现打火或***母线电压突然跌落影响***稳定等问题。主储能蓄电池组11并入直流母线1，当新能源发电不足时，随时能对外提供电能，不至于供电中断。

当对备用储能蓄电池组13进行放电维护时，如图5所示，图右为图左的等效图，通过外接控制电路操控八位控制接口16的第二个控制端子16_2给出控制电压，第二常闭型直流接触器10的控制线包10_1得电，使第二常闭型直流接触器10常闭触头动作而断开；通过控制电路操控八位控制接口16的第四个控制端子16_4给出控制电压，第四常开型直流接触器9的控制线包9_1得电，使第四常开型直流接触器9常开触头动作而吸合；通过控制电路操控八位控制接口16的第七个控制端子16_7给出控制电压，第五常开型直流接触器12的控制线包12_1得电，使第五常开型直流接触器12常开触头动作而吸合；合上交流断路器15；第一常闭型直流接触器3、第一常开型直流接触器5、第二常开型直流接触器7、第三常开型直流接触器8各触点状态不变。此时，备用储能蓄电池组13端电压通过DC-AC并网/离网型逆变电源14逆变成标准可并网的交流电并入交流母线2对电网或本地交流设备供电；在此放电过程中，可以检测备用储能蓄电池组13的放电电压、放电电流、放电时间、单体电池电压、单体电池温度、单体电池内阻等各种储能蓄电池电性能参数，利用相应配套分析软件对储能蓄电池组性能进行分析并给出维护方案。在此过程中，新能源发电***以主储能蓄电池组11作为储能装置。

当备用储能蓄电池组13放电维护后需要充电时，如图6所示，图右为图左的等效图，通过外接控制电路操控八位控制接口16的第二个控制端子16_2给出控制电压，第二常闭型直流接触器10的控制线包10_1得电，使第二常闭型直流接触器10常闭触头动作而断开；通过控制电路操控八位控制接口16的第四个控制端子16_4给出控制电压，第四常开型直流接触器9的控制线包9_1得电，使第四常开型直流接触器9常开触头动作而吸合；通过控制电路操控八位控制接口16的第五个控制端子16_5给出控制电压，第一常开型直流接触器5的控制线包5_1得电，使第一常开型直流接触器5常开触头动作而吸合；通过控制电路操控八位控制接口16的第六个控制端子16_6给出控制电压，第二常开型直流接触器7的控制线包7_1得电，使第二常开型直流接触器7常开触头动作而吸合；控制第五常开型直流接触器12触头恢复常开状态、交流断路器15恢复断开状态；第一常闭型直流接触器3、第三常开型直流接触器8各触点保持初始状态不变。此时，直流母线1通过DC-DC充电管理模块6对备用储能蓄电池组13充电。备用储能蓄电池组13充满后，可以继续按上述放电控制流程再次放电，也可以通过控制使第二常闭型直流接触器10触头恢复初始闭合状态，使第一常开型直流接触器5、第二常开型直流接触器7、第四常开型直流接触器9断开恢复常开状态，将备用储能蓄电池组13并入直流母线1。备用储能蓄电池组13充满后再并入直流母线1，可以避免两者压差太大时突然并接出现打火或***母线电压突然跌落影响***稳定等问题。备用储能蓄电池组13维护时，主储能蓄电池组11必须实时在线，当新能源发电不足时，随时能对外提供电能，不至于供电中断。

本发明实施例中第一常闭型直流接触器3和第二常闭型直流接触器10动作互锁、第三常开型直流接触器8和第四常开型直流接触器9动作互锁。接触器动作互锁设计原理：当操控第一常闭型直流接触器3动作时，第一常闭型直流接触器3的常闭辅助触点3_2断开，第二常闭型直流接触器10的控制线包10_1无论怎样都不会得电，第二常闭型直流接触器10的常闭触点不会动作断开；当操控第二常闭型直流接触器10动作时，第二常闭型直流接触器10的常闭辅助触点10_2断开，第一常闭型直流接触器3的控制线包3_1无论怎样都不会得电，第一常闭型直流接触器3的常闭触点不会动作断开。同理，当操控第三常开型直流接触器8动作时，第三常开型直流接触器8的常闭辅助触点8_2断开，第四常开型直流接触器9的控制线包9_1无论怎样都不会得电，第四常开型直流接触器9的常开触点不会动作吸合；当操控第四常开型直流接触器9动作时，第四常开型直流接触器9的常闭辅助触点9_2断开，第三常开型直流接触器8的控制线包8_1无论怎样都不会得电，第三常开型直流接触器8的常开触点不会动作吸合。通过接触器动作互锁设计就保证了在其中一组储能蓄电池组放电/充电维护时，另一组储能蓄电池组在线储能工作中，不会出现两组储能蓄电池组同时放电/充电维护的情况，保证了可再生新能源发电***的稳定性。

本发明实施例采用的DC-DC充电管理模块6具有智能判断储能蓄电池状态并使用“限压恒流-恒压减流-浮充”方式进行充电，以提高充电效率、延长电池寿命、保障***安全性；充电电流、均充电压、终止电流、浮充电压等参数可设定，可实时计算累积充入容量并上传至分析软件进行综合分析。

本发明实施例采用的DC-AC并网/离网型逆变电源14（DC-AC逆变模块）采用DSP数字控制技术、高频软开关技术，效率高、可靠性高；该逆变器直流输入与交流输出完全电气隔离，满足电力行业相关要求，流其工作时相当于一个交流电源，按照设定的功率（电流）将直流能量转换为交流能量回馈到电网中。DC-AC并网/离网型逆变电源14为本领已知结构；DC-DC充电管理模块6可选用本领域已有DC-DC直流降压电源（或模块）替代，为本领域已知结构。

由DC-DC充电管理模块6对储能蓄电池组进行充电管理，由DC-AC并网/离网型逆变电源14对储能蓄电池组进行放电管理。在与国家电网离网状态下，风力发电或太阳能发电等新能源发电经相应专业变流器设备调制整流的直流母线1；具体的，风力发电为交流电，经AC-DC整流后形成稳定的直流电再并入直流母线1；太阳能发电为波动的直流电，经相应的DC-DC整定后形成稳定的直流电再并入直流母线1；通过DC-DC充电管理模块6就可实现对储能蓄电池组进行充电管理。本地设备具备接触器开关、大功率二极管4，满足将储能蓄电池组脱离直流母线1的连接并接入放电回路，并且能够无缝对直流母线1供电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于微电网的储能***的维护装置，其特征在于，包括

直流母线（1），用于连接新能源发电设备；

交流母线（2），用于对电网或本地交流设备供电；

主储能蓄电池组（11）、备用储能蓄电池组（13），所述主储能蓄电池组（11）、备用储能蓄电池组（13）分别通过动作互锁的常闭接触器与直流母线（1）连接，主储能蓄电池组（11）、备用储能蓄电池组（13）分别通过动作互锁的常开接触器连接公共连接点，公共连接点通过对应的常开接触器分别与DC-AC并网/离网型逆变电源（14）的直流输入端、DC-DC充电管理模块（6）的输出端连接；DC-AC并网/离网型逆变电源（14）的交流输出端与交流母线（2）连接，DC-DC充电管理模块（6）的输入端与直流母线（1）连接；

大功率二极管（4），所述大功率二极管（4）的阴极与直流母线（1）连接，大功率二极管（4）的阳极与主储能蓄电池组（11）正极连接。

2.根据权利要求1所述一种基于微电网的储能***的维护装置，其特征在于，所述直流母线（1）与第一常闭型直流接触器（3）的常闭触点一端连接，第一常闭型直流接触器（3）的常闭触点另一端与主储能蓄电池组（11）连接；直流母线（1）与第二常闭型直流接触器（10）的常闭触点一端连接，第二常闭型直流接触器（10）的常闭触点另一端与备用储能蓄电池组（13）连接，第一常闭型直流接触器（3）和第二常闭型直流接触器（10）动作互锁。

3.根据权利要求2所述一种基于微电网的储能***的维护装置，其特征在于，所述直流母线（1）通过第一常开型直流接触器（5）的常开触点后与DC-DC充电管理模块（6）的输入端连接，DC-DC充电管理模块（6）的输出端与第二常开型直流接触器（7）的常开触点一端连接，第二常开型直流接触器（7）的常开触点另一端分别与第三常开型直流接触器（8）、第四常开型直流接触器（9）、第五常开型直流接触器（12）的常开触点一端连接，形成公共连接点；第三常开型直流接触器（8）的常开触点另一端与主储能蓄电池组（11）正极连接；第四常开型直流接触器（9）的常开触点另一端与备用储能蓄电池组（13）正极连接；第五常开型直流接触器（12）的常开触点另一端与DC-AC并网/离网型逆变电源（14）的直流输入端连接，DC-AC并网/离网型逆变电源（14）的交流输出端接入交流母线（2）；第三常开型直流接触器（8）和第四常开型直流接触器（9）动作互锁。

4.根据权利要求3所述一种基于微电网的储能***的维护装置，其特征在于，所述DC-AC并网/离网型逆变电源（14）的交流输出端与交流母线（2）之间设有交流断路器（15）。

5.根据权利要求3所述一种基于微电网的储能***的维护装置，其特征在于，所述常第一闭型直流接触器（3）、第二常闭型直流接触器（10）、第三常开型直流接触器（8）、第四常开型直流接触器（9）、第一常开型直流接触器（5）、第二常开型直流接触器（7）、第五常开型直流接触器（12）分别通过八位控制接口（16）外接控制电路，按约定的控制协议、控制逻辑实现各接触器的通断。

6.根据权利要求3所述一种基于微电网的储能***的维护装置，其特征在于，所述第二常闭型直流接触器（10）的常闭辅助触点一端连接八位控制接口（16）的第一个控制端子，第二常闭型直流接触器（10）的常闭辅助触点另一端与第一常闭型直流接触器（3）的控制线包一端连接；

所述第一常闭型直流接触器（3）的常闭辅助触点一端连接八位控制接口（16）的第二个控制端子，第一常闭型直流接触器（3）的常闭辅助触点另一端与第二常闭型直流接触器（10）的控制线包一端连接；

所述第四常开型直流接触器（9）的常闭辅助触点一端连接八位控制接口（16）的第三个控制端子，第四常开型直流接触器（9）的常闭辅助触点另一端与第三常开型直流接触器（8）的控制线包一端连接；

所述第三常开型直流接触器（8）的常闭辅助触点一端连接八位控制接口（16）的第四个控制端子，第三常开型直流接触器（8）的常闭辅助触点另一端与第四常开型直流接触器（9）的控制线包一端连接；

所述第一常开型直流接触器（5）的控制线包一端连接八位控制接口（16）的第五个控制端子；

所述第二常开型直流接触器（7）的控制线包一端连接八位控制接口（16）的第六个控制端子；

所述第五常开型直流接触器（12）的控制线包一端连接八位控制接口（16）的第七个控制端子；

所述八位控制接口（16）的第八个控制端子与第一常闭型直流接触器（3）、第二常闭型直流接触器（10）、第三常开型直流接触器（8）、第四常开型直流接触器（9）、第一常开型直流接触器（5）、第二常开型直流接触器（7）和第五常开型直流接触器（12）的控制线包另一端相互级联后的公共点相连。

7.根据权利要求1所述一种基于微电网的储能***的维护装置，其特征在于，所述大功率二极管（4）的功率以***额定电流的2-3倍确定。

8.如权利要求1所述一种基于微电网的储能***的维护装置的控制方法，其特征在于，包括

新能源发电设备的电能充足时，控制主储能蓄电池组（11）与直流母线（1）之间的常闭接触器、备用储能蓄电池组（13）与直流母线（1）之间的常闭接触器均保持初始常闭状态；其它接触器为断开状态，新能源发电设备通过直流母线（1）为主储能蓄电池组（11）、备用储能蓄电池组（13）正常储能充电；

对主储能蓄电池组（11）进行放电维护时，控制主储能蓄电池组（11）与直流母线（1）之间的常闭接触器断开，控制主储能蓄电池组（11）与公共连接点之间的常开接触器、公共连接点与DC-AC并网/离网型逆变电源（14）之间的常开接触器吸合，其余接触器保持初始状态不变；主储能蓄电池组（11）的电压通过DC-AC并网/离网型逆变电源（14）逆变后并入交流母线（2），对电网或本地交流设备供电，对主储能蓄电池组（11）进行放电维护；

主储能蓄电池组（11）放电维护后需要充电时，控制主储能蓄电池组（11）与直流母线（1）之间的常闭接触器断开，控制主储能蓄电池组（11）与公共连接点之间的常开接触器、公共连接点与DC-DC充电管理模块（6）输出端之间的常开接触器吸合，其余接触器保持初始状态不变；直流母线（1）通过DC-DC充电管理模块（6）对主储能蓄电池组（11）充电；备用储能蓄电池组（13）处于在线状态，准备随时对外提供电能；

对备用储能蓄电池组（13）进行放电维护时，控制备用储能蓄电池组（13）与直流母线（1）之间的常闭接触器断开，控制备用储能蓄电池组（13）与公共连接点之间的常开接触器、公共连接点与DC-AC并网/离网型逆变电源（14）之间的常开接触器吸合，其余接触器保持初始状态不变；备用储能蓄电池组（13）的电压通过DC-AC并网/离网型逆变电源（14）逆变后并入交流母线（2），对电网或本地交流设备供电，对备用储能蓄电池组（13）进行放电维护；

备用储能蓄电池组（13）放电维护后需要充电时，控制备用储能蓄电池组（13）与直流母线（1）之间的常闭接触器断开，控制备用储能蓄电池组（13）与公共连接点之间的常开接触器、控制公共连接点与DC-DC充电管理模块（6）输出端之间的常开接触器吸合，其余接触器保持初始状态不变；直流母线（1）通过DC-DC充电管理模块（6）对备用储能蓄电池组（13）充电。

9.如权利要求4所述一种基于微电网的储能***的维护装置的控制方法，其特征在于，包括

新能源发电设备的电能充足时，控制第一常闭型直流接触器（3）和第二常闭型直流接触器（10）保持初始常闭状态，其它接触器为断开状态，新能源发电设备通过直流母线（1）为主储能蓄电池组（11）、备用储能蓄电池组（13）正常储能充电；

对主储能蓄电池组（11）进行放电维护时，控制第一常闭型直流接触器（3）断开，控制第三常开型直流接触器（8）常开触头动作而吸合，第五常开型直流接触器（12）常开触头动作而吸合，合上交流断路器（15）；第一常开型直流接触器（5）、第二常开型直流接触器（7）、第四常开型直流接触器（9）、第二常闭型直流接触器（10）的触点状态不变；主储能蓄电池组（11）的电压通过DC-AC并网/离网型逆变电源（14）逆变后并入交流母线（2），对电网或本地交流设备供电，对主储能蓄电池组（11）进行放电维护；

主储能蓄电池组（11）放电维护后需要充电时，控制第一常闭型直流接触器（3）常闭触头动作而断开，控制第三常开型直流接触器（8）常开触头动作而吸合、第一常开型直流接触器（5）常开触头动作而吸合、第二常开型直流接触器（7）常开触头动作而吸合，控制第五常开型直流接触器（12）触头恢复常开状态、交流断路器（15）恢复断开状态；控制第四常开型直流接触器（9）、第二常闭型直流接触器（10）的各触点保持初始状态不变；直流母线（1）通过DC-DC充电管理模块（6）对主储能蓄电池组（11）充电；备用储能蓄电池组（13）处于在线状态，准备随时对外提供电能；

对备用储能蓄电池组（13）进行放电维护时，控制第二常闭型直流接触器（10）常闭触头动作而断开，控制第四常开型直流接触器（9）常开触头动作而吸合、第五常开型直流接触器（12）常开触头动作而吸合；合上交流断路器（15）；控制第一常闭型直流接触器（3）、第一常开型直流接触器（5）、第二常开型直流接触器（7）、第三常开型直流接触器（8）的各触点状态不变；备用储能蓄电池组（13）的电压通过DC-AC并网/离网型逆变电源（14）逆变后并入交流母线（2），对电网或本地交流设备供电，对备用储能蓄电池组（13）进行放电维护；

备用储能蓄电池组（13）放电维护后需要充电时，控制第二常闭型直流接触器（10）常闭触头动作而断开，控制第四常开型直流接触器（9）常开触头动作而吸合、第一常开型直流接触器（5）常开触头动作而吸合、第二常开型直流接触器（7）常开触头动作而吸合，控制第五常开型直流接触器（12）触头恢复常开状态、交流断路器（15）恢复断开状态；控制第一常闭型直流接触器（3）、第三常开型直流接触器（8）的各触点保持初始状态不变；直流母线（1）通过DC-DC充电管理模块（6）对备用储能蓄电池组（13）充电。

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