CN116418023A - 储能***的控制方法、储能控制***和储能*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种储能***的控制方法、储能控制***和储能***,储能***的控制方法包括:控制多个电池簇依次连接汇流单元,并在每个电池簇连接汇流单元的同时控制第一绝缘检测单元检测电池簇与汇流单元之间的第一绝缘状态;控制目标储能模块连接功率转换模块并控制第一绝缘检测单元检测目标储能模块与功率转换模块之间的第二绝缘状态;控制储能***中的功率转换模块连接电网,并控制第二绝缘检测单元检测储能***中功率转换模块与电网之间的第三绝缘状态;确定第三绝缘状态无绝缘故障,根据充放电控制信号控制储能***与电网进行充电或放电。采用该控制方法可以在完成绝缘检测功能的同时实现储能***的启动,且可以提高绝缘检测的效率。
Description
技术领域
本发明涉及储能技术领域,尤其是涉及一种储能***的控制方法、储能控制***和储能***。
背景技术
相关技术中,对于储能***的绝缘检测,通过将绝缘检测分为三级,使得电池簇、BCP(Battery Collection Panel,电池汇流柜)及PCS(Power Conversion System,储能变流器)均存在单独的绝缘检测功能,进而可以有效精准的定位具体设备的绝缘状况,实现对储能***绝缘故障的在线定位功能。
但是,上述绝缘检测方式,在对储能***内的每个子部件的绝缘状态进行独立检测时,需电池簇检测完毕后断开开关,再进行电池汇流柜与储能变流器的绝缘检测,从而导致整个绝缘检测过程较繁琐,且开关需反复分合,影响器件的机械寿命。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种储能***的控制方法,采用该控制方法可以在完成绝缘检测功能的同时实现储能***的启动,且可以提高绝缘检测的效率。
本发明的目的之二在于提出一种储能控制***。
本发明的目的之三在于提出一种储能***。
为了解决上述问题,本发明第一方面实施例提供一种储能***的控制方法,所述控制方法包括:接收包括多个电池簇和汇流单元的储能模块的启动指令和充放电控制信号;获取目标储能模块中每个所述电池簇的电压信息;根据所述充放电控制信号和所述目标储能模块中多个所述电池簇的电压信息的排序,控制多个所述电池簇依次连接所述汇流单元,并在每个所述电池簇连接所述汇流单元的同时控制所述目标储能模块中的第一绝缘检测单元检测所述电池簇与所述汇流单元之间的第一绝缘状态,并同时基于所述第一绝缘状态控制所述电池簇与所述汇流单元之间的连接关系,其中,所述第一绝缘状态为绝缘故障时,所述电池簇与所述汇流单元之间的连接关系为断开;所述第一绝缘状态为无绝缘故障时,所述电池簇与所述汇流单元之间的连接关系为连通;当完成检测所述目标储能模块中所有所述电池簇与所述汇流单元之间的第一绝缘状态且确定至少一个所述电池簇与所述汇流单元之间的连接关系为连通时,控制所述目标储能模块连接功率转换模块并控制所述第一绝缘检测单元检测所述目标储能模块与所述功率转换模块之间的第二绝缘状态;当所述储能***中所有储能模块与所述功率转换模块之间的所述第二绝缘状态均完成检测且所述第二绝缘状态均无绝缘故障后,控制所述储能***中的所述功率转换模块连接电网,并控制所述功率转换模块内的第二绝缘检测单元检测所述储能***中所述功率转换模块与电网之间的第三绝缘状态;确定所述第三绝缘状态无绝缘故障,根据所述充放电控制信号控制所述储能***与所述电网进行充电或放电。
根据本发明实施例的储能***的控制方法,在接收到储能模块的启动指令后,在控制每个电池簇连接汇流单元的同时,控制第一绝缘检测单元检测电池簇与汇流单元之间的第一绝缘状态,以及,当完成检测目标储能模块中所有电池簇与汇流单元之间的第一绝缘状态且确定至少一个电池簇与汇流单元之间的连接关系为连通时,控制目标储能模块连接功率转换模块,同时控制第一绝缘检测单元检测目标储能模块与功率转换模块之间的第二绝缘状态,以及,当储能***中所有储能模块与功率转换模块之间的第二绝缘状态均完成检测且第二绝缘状态均无绝缘故障后,控制功率转换模块连接电网,同时控制第二绝缘检测单元检测功率转换模块与电网之间的第三绝缘状态,进而,在确定第三绝缘状态无绝缘故障后,储能***即可根据充放电控制信号执行充电或放电,也就是说,本发明实施例将储能***的绝缘检测过程与***启动过程相关联,即在储能***内各部件之间逐渐连接的同时又通过控制第一绝缘检测单元或第二绝缘检测单元完成了***的绝缘检测,从而在实现储能***的绝缘检测功能的同时,储能***也完成启动过程,且绝缘检测过程更加简便,提高绝缘检测的效率。
本发明第三方面实施例提供一种储能***,包括:至少一个储能模块,每个所述储能模块包括汇流单元和多个并联设置的电池簇,每个所述电池簇与所述汇流单元连接,每个所述电池簇与所述汇流单元之间设置有电池簇接触器,所述汇流单元包括第一绝缘检测单元和隔离开关;功率转换模块,所述功率转换模块包括功率器件和第二绝缘检测单元,所述功率器件的直流侧与每个所述汇流单元连接,所述隔离开关设置在所述功率器件与所述汇流单元之间,所述功率器件的交流侧设置有交流侧断路器;控制模块,所述控制模块与所述储能模块和所述功率转换模块连接,用于执行上述实施例所述的储能***的控制方法。
根据本发明实施例的储能***,基于储能***的拓扑结构,通过控制模块执行上述实施例提供的储能***的控制方法,可以在完成绝缘检测功能的同时实现储能***的启动,且可以提高绝缘检测的效率。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明一个实施例的储能***的结构拓扑图;
图2是根据本发明一个实施例的储能***的控制方法的流程图;
图3是根据本发明一个实施例的储能控制***的结构框图;
图4是根据本发明另一个实施例的储能***的控制方法的流程图。
附图标记:
储能***100;储能控制***50;
储能模块10;功率转换模块20;控制模块30;场总控制单元31;能量管理***40;
汇流单元1;电池簇2;电池管理器3;功率器件4;第二绝缘检测单元5;功率控制单元6;
第一绝缘检测单元11;汇流控制单元12;电池管理控制单元13;直流转换单元14;
处理器51;存储器52。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,参考附图描述的实施例是示例性的,下面详细描述本发明的实施例。
相关技术中,随着储能***内功率器件输出功率的不断提升,为了匹配电网的需求,储能***内部将多簇电池簇并联使用,以提高储能***的输出功率。但是,由于受电池自身一致性的影响,并联设置的电池簇之间必然会存在内阻、压差等不同的问题,多簇电池簇长时间并联运行会逐渐扩大电池簇之间的特征差异,具体表现在电池簇之间SOC(Stateof Charge,电池荷电状态)偏差变大或电池簇之间输出电流差异变大。此外,随着电池簇数量增多,储能***的绝缘检测方法也更加复杂。
为了解决上述问题,本发明第一方面实施例提出一种储能***的控制方法,采用该控制方法可以在完成绝缘检测功能的同时实现储能***的启动,且可以提高绝缘检测的效率。
下面参考图1描述本发明实施例提供的储能***,如图1所示,储能***100包括至少一个储能模块10、功率转换模块20和控制模块30。
其中,每个储能模块10包括汇流单元1和多个并联设置的电池簇2,每个电池簇2与汇流单元1连接,每个电池簇2与汇流单元1之间设置有电池管理器3。如图1所示,每个储能模块10内包括多个电池簇2,其分别为:L1、L2、L3…Ln;每个电池簇2由多个电芯串联而成,每个电池簇2分别配置有电池管理器3:BMS1、BMS2、BMS3…BMSn;储能模块10内的所有电池管理器3均连接于汇流单元1。
汇流单元1包括第一绝缘检测单元11和用于连接储能模块10和功率转换模块20的隔离开关Q1。
功率转换模块20包括功率器件4和第二绝缘检测单元5,功率器件4的直流侧与每个汇流单元1连接,隔离开关Q1设置在功率器件4与汇流单元1之间,功率器件4的交流侧设置有交流侧断路器QF1,功率器件4的直流侧设置有直流侧断路器QF2。
由上,每个储能模块10内的多个电池簇2、汇流单元1和功率转换模块20构成整个储能***的主回路,正常状态下,在储能***100启动时,控制模块30控制至少一个储能模块10的直流主回路均并联连接于功率转换模块20的直流侧,并由功率转换模块20的交流侧连接电网,从而使得储能***100连接至电网。
在实际应用中,储能***100中还包括温控***、消防***以及EMS40(EnergyManagementSystem,能量管理***)等,此处不再一一赘述。
电池管理器3包括电池管理控制单元13、连接电池簇2和汇流单元1的电池簇接触器KM。如图1所示,电池管理控制单元13与汇流单元1通信连接,每个电池簇2分别对应连接有电池簇接触器KM:KM1、KM2、KM3…KMn,每个电池簇接触器KM由对应连接的电池管理控制单元13控制,即电池管理控制单元13控制对应的电池簇接触器KM的断开或闭合。
基于图1所示的储能***的结构拓扑图,本发明实施例提出一种储能***的控制方法,该控制方法应用于控制模块30。本发明实施例提供的储能***的控制方法的基本思路为,通过将绝缘检测逻辑与储能***启动运行控制策略相结合,以在储能***内各部件之间逐渐连接的同时又通过控制第一绝缘检测单元或第二绝缘检测单元检测储能***的绝缘状态,由此在完成全部部件的绝缘检测工作后,储能***也完成了启动流程,从而储能***即可直接输出目标功率,以匹配电网的需求,此外,相较于通过控制储能***内各部件之间的连接或断开,来实现独立检测绝缘状态的方式,本发明实施例采用将储能***的绝缘检测过程与***启动过程相结合的方式,在储能***内各部件之间逐渐连接的顺序中即可检测***的绝缘状态,而无需反复控制各部件之间的连接关系,整个绝缘检测过程更加简便,提高绝缘检测的效率。
下面参考图2具体描述本发明实施例提供的储能***的控制方法,该控制方法至少包括步骤S1-步骤S6。
步骤S1,接收包括多个电池簇和汇流单元的储能模块的启动指令和充放电控制信号。
其中,储能模块的启动指令或充放电控制信号可以由控制模块直接发出,或者,也可以由控制模块的上级控制器如能量管理***发出,通过上级控制器发送储能模块的启动指令或充放电控制信号至控制模块,以启动储能***中的多个储能模块。
具体地,参考图1所示,由于储能***内包括多个储能模块,因此在储能***启动时,每个储能模块可以按照一定的顺序依次启动,如可以根据需要预先设置每个储能模块的启动顺序,或者可以根据每个储能模块的特征状态信息如总电压信息确定启动顺序,对此不作限制,由此,控制模块即可根据每个储能模块的启动顺序依次发送启动指令,使得每个储能模块启动并接入储能***的主回路内。
步骤S2,获取目标储能模块中每个电池簇的电压信息。
其中,目标储能模块可以理解为响应于储能模块的启动指令,正处于启动状态的储能模块。例如,以图1为例,储能***100包括两个储能模块10:第一储能模块101和第二储能模块102,若第一储能模块101接收到启动指令,则第一储能模块101作为目标储能模块,以执行启动操作;若第二储能模块102接收到启动指令,则第二储能模块102作为目标储能模块,以执行启动操作。
步骤S3,根据充放电控制信号和目标储能模块中多个电池簇的电压信息的排序,控制多个电池簇依次连接汇流单元,并在每个电池簇连接汇流单元的同时控制目标储能模块中的第一绝缘检测单元检测电池簇与汇流单元之间的第一绝缘状态,并同时基于第一绝缘状态控制电池簇与汇流单元之间的连接关系,其中,第一绝缘状态为绝缘故障时,电池簇与汇流单元之间的连接关系为断开;第一绝缘状态为无绝缘故障时,电池簇与汇流单元之间的连接关系为连通。
具体地,由于每个储能模块包括多个并联设置的电池簇,因此,在每个储能模块启动时,每个储能模块内的多个电池簇需按照一定的顺序依次启动,以提高控制逻辑的可靠性,如可以根据需要预先设置每个电池簇的启动顺序,或者可以根据每个电池簇的特征状态信息如电压信息或SOC信息等确定启动顺序,对此不作限制,由此,基于目标储能模块中多个电池簇的排序,控制多个电池簇依次连接汇流单元,以使得每个电池簇接入目标储能模块的主回路,以实现目标储能模块的启动。可以理解的是,对于每个储能模块,在储能模块启动前,储能模块内所有电池簇与汇流单元之间均处于断开状态,且第一绝缘检测单元和第二绝缘检测单元均处于待机状态,即第一绝缘检测单元和第二绝缘检测单元均未工作。
此外,在控制目标储能模块中多个电池簇接入主回路过程中,在每个电池簇连接汇流单元的同时控制目标储能模块中的第一绝缘检测单元检测电池簇与汇流单元之间的第一绝缘状态,也就是说,目标储能模块未启动前,电池簇与汇流单元之间处于断开状态,且汇流单元内的第一绝缘检测单元未工作,而在目标储能模块接收到启动指令后,控制模块控制多个电池簇依次连接汇流单元,并在每个电池簇连接汇流单元后,控制模块则控制第一绝缘检测单元启动并执行一次绝缘检测,以确定此次与汇流单元连接的电池簇与汇流单元之间的第一绝缘状态,由此,在控制电池簇启动的过程中,既完成了将电池簇接入目标储能模块主回路的操作,又完成了对电池簇与汇流单元之间绝缘状态的检测。其中,可以理解的是,在每个电池簇连接汇流单元后,汇流单元内即存在直流电压,因此,汇流单元内的第一绝缘检测单元可正常工作,以对电池簇与汇流单元之间进行绝缘状态检测。
进而,第一绝缘检测单元在每次完成绝缘检测后,则会将此次检测的第一绝缘状态发送至控制模块,控制模块则根据第一绝缘状态控制此次检测的电池簇与汇流单元之间的连接关系,若控制模块确定第一绝缘状态为绝缘故障,则控制此次检测的电池簇断开与汇流单元的连接,以避免在储能***与电网连接后整个回路中存在绝缘风险,提高储能***的使用安全性;反之,则控制此次检测的电池簇保持与汇流单元的连接。
步骤S4,当完成检测目标储能模块中所有电池簇与汇流单元之间的第一绝缘状态且确定至少一个电池簇与汇流单元之间的连接关系为连通时,控制目标储能模块连接功率转换模块并控制第一绝缘检测单元检测目标储能模块与功率转换模块之间的第二绝缘状态。
具体地,在储能***启动前,储能***内的每个储能模块与功率转换模块之间均处于断开状态。在控制目标储能模块启动时,控制模块会先控制目标储能模块内多个电池簇与汇流单元连接,并对每个电池簇与汇流单元之间的绝缘状态进行检测,进而,在完成目标储能模块中所有电池簇与汇流单元之间的第一绝缘状态的检测且确定至少一个电池簇与汇流单元之间的连接关系为连通时,控制模块才会控制目标储能模块连接功率转换模块,并在目标储能模块连接功率转换模块后立即控制第一绝缘检测单元执行一次绝缘检测,以确定目标储能模块与功率转换模块之间的第二绝缘状态,由此,在控制目标储能模块与功率转换模块连接的过程中,既完成了将汇流单元接入目标储能模块主回路的操作,使得目标储能模块完成启动操作,又完成了对目标储能模块与功率转换模块之间绝缘状态的检测。
可以理解的是,当完成检测目标储能模块中所有电池簇与汇流单元之间的第一绝缘状态后,若目标储能模块中每个电池簇与汇流单元之间的连接关系均为断开时,则说明该目标储能模块存在绝缘故障,则停止启动该目标储能模块,并按照储能***中储能模块的启动顺序启动下一个储能模块。
步骤S5,当储能***中所有储能模块与功率转换模块之间的第二绝缘状态均完成检测且第二绝缘状态均无绝缘故障后,控制储能***中的功率转换模块连接电网,并控制功率转换模块内的第二绝缘检测单元检测储能***中功率转换模块与电网之间的第三绝缘状态。
具体地,在储能***启动过程中,控制模块会先控制储能***的多个储能模块依次启动,且在每个储能模块启动时,通过执行上述步骤S2-步骤S4来完成启动操作,以将储能***内的所有储能模块均并联接入功率转换模块的直流侧,进而在储能***中所有储能模块与功率转换模块之间的第二绝缘状态均完成检测且第二绝缘状态均无绝缘故障后,控制模块才会控制功率转换模块连接电网,实现储能***与电网的连接,同时,在功率转换模块与电网连接后立即控制第二绝缘检测单元启动并执行一次绝缘检测,以确定功率转换模块与电网之间的第三绝缘状态,由此,在控制功率转换模块与电网连接的过程中,既完成了将功率转换模块接入储能***主回路的操作,使得整个储能***完成启动操作,又完成了对功率转换模块与电网之间绝缘状态的检测。
步骤S6,确定第三绝缘状态无绝缘故障,则说明整个储能***均绝缘正常,进而根据充放电控制信号控制储能***输出目标功率,完成储能***与电网之间的充电或放电。
因此,经过上述步骤S1-步骤S6,即可确认整个储能***内部的绝缘状态,且在完成全部部件绝缘检测工作的同时,储能***的主回路与电网之间也形成回路,储能***也完成了启动流程,所以储能***已具备运行条件,从而,响应于电网的需求,储能***可直接通过功率转换模块输出目标功率,同时,通过将储能***的绝缘检测过程与***启动过程相结合的控制方式,又相较于将绝缘检测过程与***启动过程分开控制的方式,整个绝缘检测过程也更加简便,提高绝缘检测的效率。
根据本发明实施例的储能***的控制方法,在接收到储能模块的启动指令后,在控制每个电池簇连接汇流单元的同时,控制第一绝缘检测单元检测电池簇与汇流单元之间的第一绝缘状态,以及,当完成检测目标储能模块中所有电池簇与汇流单元之间的第一绝缘状态且确定至少一个电池簇与汇流单元之间的连接关系为连通时,控制目标储能模块连接功率转换模块,同时控制第一绝缘检测单元检测目标储能模块与功率转换模块之间的第二绝缘状态,以及,当储能***中所有储能模块与功率转换模块之间的第二绝缘状态均完成检测且第二绝缘状态均无绝缘故障后,控制功率转换模块连接电网,同时控制第二绝缘检测单元检测功率转换模块与电网之间的第三绝缘状态,进而,在确定第三绝缘状态无绝缘故障后,储能***即可根据充放电控制信号执行充电或放电,也就是说,本发明实施例将储能***的绝缘检测过程与***启动过程相关联,即在储能***内各部件之间逐渐连接的同时又通过控制第一绝缘检测单元或第二绝缘检测单元完成了***的绝缘检测,从而在实现储能***的绝缘检测功能的同时,储能***也完成启动过程,且绝缘检测过程更加简便,提高绝缘检测的效率。
在一些实施例中,由于现有的储能***的控制方式为在完成绝缘检测后直接进入***运行状态,而并未考虑电池簇之间因存在压差而导致的冲击电流的问题,对此,本发明实施例中考虑储能***的运行工况,通过目标储能模块中多个电池簇的电压信息的排序来控制多个并联设置的电池簇依次启动,以避免电流冲击的问题。具体地,根据充放电控制信号,确定目标储能模块中多个电池簇的电压信息的第一排序;按照第一排序控制目标储能模块中与电池簇对应连接的电池簇接触器依次闭合,以使得电池簇连接汇流单元;响应于每个电池簇接触器闭合,控制第一绝缘检测单元检测对应的电池簇与汇流单元之间的第一绝缘状态。由此,通过控制模块控制多个电池簇按照第一顺序依次启动,既可以在电池簇依次启动过程中平衡电池簇之间的电压差,避免因电池簇之间压差过大而形成冲击电流造成器件损坏的问题,又可以在每个电池簇逐渐连接汇流单元的同时又通过第一绝缘检测单元完成了电池簇与汇流单元之间的绝缘检测。
具体地,参考图1所示,多个电池簇并联设置,控制模块用于收集或汇总每个储能模块内所有电池簇的电压信息,若电池簇之间压差过大,则在多个电池簇接入储能***主回路时,电池簇之间会瞬间产生较大的冲击电流,电压较低的电池簇因冲击电流而易造成损坏,因此,为避免电池簇之间因存在压差而导致的冲击电流的问题,每个电池簇内部会设有采集单元,以用于实时采集电池电压信息,并将采集的数据传送至控制模块,控制模块根据接收的电压信息进行汇总。进而,控制模块根据充放电控制信号和目标储能模块内每个电池簇的电信息对多个电池簇进行排序,以获得第一顺序,从而,控制模块按照第一顺序依次发送电池簇启动指令,以控制对应的电池簇接触器吸合,从而将该电池簇接触器对应的电池簇接入目标储能模块的主回路。由此,通过控制模块按照第一顺序依次启动多个电池簇,可以使得电压较低的电池簇按第一顺序先启动或后启动,以达到先充电或后放电的目的,从而在一定程度上有效平衡电池簇之间的电压差,降低因冲击电流而造成器件损坏的风险。
在一些实施例中,当充放电控制信号为充电控制信号时,确定目标储能模块中多个电池簇的电压按照从低到高的排序为第一排序,也就是说,储能***进行充电时,控制模块将对每个电池簇的电压按照由低至高的顺序排序,并依照从低到高的顺序依次发送电池簇启动指令,以使得每个电池簇对应的电池簇接触器依次吸合,由此,相较于储能模块内电压偏高的电池簇,储能模块内电压较低的电池簇可以先接入储能***的主回路,以进行充电,从而在储能模块内电压偏高的电池簇接入储能***的主回路时,储能模块内电压较低的电池簇已充入部分电能,从而减少了电压较低的电池簇与电压偏高的电池簇之间的压差,降低了因冲击电流而造成器件损坏的风险。
或者,当充放电控制信号为放电控制信号时,确定目标储能模块中多个电池簇的电压按照从高到低的排序为第一排序,也就是说,储能***进行放电时,控制模块将对每个电池簇的电压按照由高至低的顺序排序,并依照从高到低的顺序依次发送电池簇启动指令元,以使得每个电池簇对应的电池簇接触器依次吸合,由此,相较于储能模块内电压偏低的电池簇,储能模块内电压较高的电池簇可以先接入储能***的主回路,以进行放电,从而在储能模块内电压偏低的电池簇接入储能***的主回路时,储能模块内电压较高的电池簇已释放部分电能,从而减少了电压较低的电池簇与电压偏高的电池簇之间的压差,降低因冲击电流而造成器件损坏的风险。
在一些实施例中,根据第一绝缘状态确定当前检测的电池簇与所述汇流单元之间存在绝缘故障时,控制当前检测的电池簇对应连接的电池簇接触器断开,以使得电池簇与汇流单元之间的连接关系为断开,进而,根据第一排序控制下一个电池簇对应连接的电池簇接触器闭合并检测下一个电池簇与汇流单元之间的第一绝缘状态。
具体地,由于在每个电池簇接触器闭合后,第一绝缘检测单元均会启动以确定此次闭合的电池簇与汇流单元之间的绝缘状态,因此,当绝缘状态检测合格即此次检测的第一绝缘状态为无绝缘故障后,控制模块则继续按照第一顺序控制下一个电池簇对应的电池簇接触器吸合;或者,当检测电池簇存在绝缘状态异常即此次检测的第一绝缘状态为绝缘故障时,第一绝缘检测单元即可根据电池簇的闭合顺序快速定位至当前检测的电池簇,并将当前检测的电池簇存在绝缘故障的反馈信息上传至控制模块,以进行故障告警,并由控制模块发送断开控制信号以切除当前检测的电池簇对应的电池簇接触器,从而将存在绝缘故障的电池簇与储能***断开连接,确保在启动后储能***的正常运行,进而,控制模块继续按第一顺序启动剩余的电池簇,直至储能模块内全部无绝缘故障的电池簇均并联接入储能***的直流主回路,以便后续实现储能***的充电或放电功能。
举例说明,参考图1所示,将第一储能模块101作为目标储能模块,第一储能模块101包括多个电池簇2,其分别为:L1、L2、L3…Ln,对应每个电池簇2的电池簇接触器分别为:KM1、KM2、KM3…KMn,可以理解的是,在第一储能模块101启动前,所有电池簇接触器均处于断开状态。假设对应每个电池簇2的电压信息分别为:U1、U2、U3…Un,控制模块根据充放电控制信号确定目标储能模块中多个电池簇的电压信息的第一排序为:U1、U2、U3…Un,进而,控制模块按照第一排序控制电池簇L1对应的电池簇接触器KM1闭合,使得电池簇L1与汇流单元1连接,同时,在电池簇接触器KM1闭合后,控制模块则会立即控制第一绝缘检测单元11启动,并对电池簇L1与汇流单元1之间进行绝缘检测,以获得对应电池簇L1与汇流单元1之间的第一绝缘状态,并将第一绝缘状态发送至控制模块,控制模块则根据接收的第一绝缘状态判断电池簇L1与汇流单元1之间是否存在绝缘故障,若第一绝缘状态为无绝缘故障,则控制模块按照第一排序控制电池簇L2对应的电池簇接触器KM2闭合,反之,若第一绝缘状态为绝缘故障,则控制模块控制电池簇接触器KM1断开,以切断电池簇L1与汇流单元的连接,进而再按照第一排序控制电池簇L2对应的电池簇接触器KM2闭合;进一步地,控制模块控制电池簇L2对应的电池簇接触器KM2闭合,使得电池簇L2与汇流单元1连接,同时,在电池簇接触器KM2闭合后,控制模块则会立即控制第一绝缘检测单元11对电池簇L2与汇流单元1之间进行绝缘检测,以获得对应电池簇L2与汇流单元1之间的第一绝缘状态,并将第一绝缘状态发送至控制模块,控制模块则根据接收的第一绝缘状态判断电池簇L2与汇流单元1之间是否存在绝缘故障,若第一绝缘状态为无绝缘故障,则控制模块按照第一排序控制电池簇L3对应的电池簇接触器KM3闭合,反之,若第一绝缘状态为绝缘故障,则控制模块控制电池簇接触器KM2断开,以切断电池簇L2与汇流单元的连接,进而再按照第一排序控制电池簇L3对应的电池簇接触器KM3闭合;以此类推,直至控制模块按照第一排序控制与电池簇Ln对应连接的电池簇接触器KMn闭合,以使得电池簇Ln连接汇流单元,并在电池簇接触器电池簇Ln闭合后,立即控制第一绝缘检测单元对电池簇Ln与汇流单元1之间进行绝缘检测,以获得对应电池簇Ln与汇流单元1之间的第一绝缘状态,并将第一绝缘状态发送至控制模块,控制模块则根据接收的第一绝缘状态判断电池簇Ln与汇流单元1之间是否存在绝缘故障,若第一绝缘状态为无绝缘故障,则电池簇接触器KMn保持闭合,反之,若第一绝缘状态为绝缘故障,则控制模块控制电池簇接触器KMn断开,以切断电池簇Ln与汇流单元的连接。至此,第一储能模块101完成启动操作,且在启动过程中也完成了每个电池簇与汇流单元之间的检测。
同理,对于储能***内其他储能模块的启动和绝缘检测也是通过上述过程来实现,对此不再一一赘述。
在一些实施例中,当完成检测目标储能模块中所有电池簇与汇流单元之间的第一绝缘状态且确定至少一个电池簇与汇流单元之间的第一绝缘状态为无绝缘故障后,控制目标储能模块内汇流单元的隔离开关闭合,并控制第一绝缘检测单元检测目标储能模块与功率转换模块之间的第二绝缘状态。
具体地,参考图1所示,每个储能模块内汇流单元1的一侧通过电池簇接触器来实现与电池簇的连接,以及汇流单元1的另一侧通过隔离开关Q1来实现与功率转换模块20的连接,其中,在储能模块启动前,每个储能模块内的隔离开关均处于断开状态。当完成检测目标储能模块中所有电池簇与汇流单元之间的第一绝缘状态且确定至少一个电池簇与汇流单元之间的第一绝缘状态为无绝缘故障,即目标储能模块内的全部无绝缘故障的电池簇均并联接入至储能***主回路后,则控制隔离开关Q1闭合,同时控制第一绝缘检测单元检测目标储能模块与功率转换模块之间的第二绝缘状态,例如图1中所示的隔离开关Q1与直流侧断路器QF2之间的绝缘状态。由此,在控制隔离开关Q1闭合时,既完成了将汇流单元接入目标储能模块主回路的操作,使得目标储能模块接入储能***连接电网的主回路,又完成了对汇流单元1与功率转换模块20的绝缘状态的检测。同理,在每个储能模块启动时均执行上述操作,以将储能***内的所有储能模块均并联接入功率转换模块的直流侧。
在一些实施例中,当储能***中所有储能模块与功率转换模块之间的第二绝缘状态均完成检测且第二绝缘状态均无绝缘故障后,控制功率转换模块中连接电网的交流侧断路器闭合,并控制第二绝缘检测单元检测功率转换模块的交流侧与电网之间的第三绝缘状态。
具体地,参考图1所示,功率转换模块20与电网连接的一侧具有交流侧断路器QF1,在功率转换模块20与电网连接之前,交流侧断路器QF1为断开。当储能***中所有储能模块与功率转换模块之间的第二绝缘状态均完成检测,即对于储能***中的所有储能模块,除储能模块内所有电池簇与汇流单元之间均有绝缘故障的储能模块外的所有储能模块均完成第二绝缘状态的检测,且第二绝缘状态均无绝缘故障后,控制模块控制交流侧断路器QF1闭合,并控制第二绝缘检测单元5检测功率转换模块的交流侧与电网之间的第三绝缘状态,即图1中所示的交流侧断路器QF1至电网端的绝缘状态,由此,在控制交流侧断路器QF1闭合后,即可在功率转换模块20连接电网的同时,又完成了对功率转换模块交流侧的绝缘状态的检测,避免在储能***与电网连接过程中,因将绝缘故障引入至电网而造成局部配电网络的绝缘降低,甚至发生击穿或短路等风险。
在一些实施例中,在控制功率转换模块中连接电网的交流侧断路器闭合之前,控制模块控制功率转换模块中用于连接所有储能模块的直流侧断路器闭合,并控制第二绝缘检测单元检测功率转换模块的直流侧与所有储能模块之间的第四绝缘状态,且确定第四绝缘状态为无绝缘故障。
具体地,参考图1所示,功率转换模块20与储能模块10连接的一侧具有直流侧断路器QF2,在功率转换模块20启动前,直流侧断路器QF2为断开。当储能***中所有储能模块与功率转换模块之间的第二绝缘状态均完成检测,即对于储能***中的所有储能模块,除储能模块内所有电池簇与汇流单元之间均有绝缘故障的储能模块外的所有储能模块均完成第二绝缘状态的检测,且第二绝缘状态均无绝缘故障后,控制模块则认为储能模块除储能模块内所有电池簇与汇流单元之间均有绝缘故障的储能模块外的所有储能模块均正常,并发送功率转换启动指令以控制功率转换模块20启动,功率转换模块20启动后,控制模块先控制直流侧断路器QF2闭合,并控制第二绝缘检测单元5检测的直流侧与所有储能模块之间的第四绝缘状态,即图1中所示的直流侧断路器QF2与交流侧断路器QF1之间的绝缘状态,由此,在控制直流侧断路器QF2闭合后且控制交流断路器闭合QF1之前,即可在功率转换模块20的直流侧接入储能***的主回路的同时,又完成了对功率转换模块20直流侧的绝缘状态的检测。
在一些实施例中,在确定第四绝缘状态为存在绝缘故障时,则说明功率转换模块内直流侧的功率器件或其他保护器件存在绝缘异常,因此控制模块控制直流侧断路器断开,并发送功率转换模块直流侧存在绝缘故障的反馈信息,以及控制模块根据反馈信息控制整个储能***内的所有开关器件断开,以切断储能***的直流电压;在确定第三绝缘状态为存在绝缘故障时,控制模块控制交流侧断路器断开,并发送功率转换模块交流侧存在绝缘故障的反馈信息,以及控制模块根据反馈信息控制整个储能***内的所有开关器件断开,以切断储能***的直流电压。
在一些实施例中,在多个储能模块中部分的储能模块对应的第二绝缘状态为存在绝缘故障时,控制多个储能模块与功率转换模块断开,并报告储能模块存在绝缘故障,也就是说,在多个储能模块中部分的储能模块存在绝缘故障时,则说明报告绝缘故障的储能模块存在绝缘异常或者未报告绝缘故障的储能模块存在绝缘异常,如报告绝缘故障的储能模块内的第一绝缘检测单元存在故障导致第二绝缘状态为存在绝缘故障,而未报告绝缘故障的储能模块内的第一绝缘检测单元正常,或者未报告绝缘故障的储能模块内的第一绝缘检测单元存在故障导致第二绝缘状态为存在绝缘故障,而报告绝缘故障的储能模块内的第一绝缘检测单元正常,因此,为避免储能***在启动后存在异常风险,则将每个储能模块内的隔离开关断开或者将每个储能模块内的所有开关器件均断开,由此,以切断所有储能模块在储能***主回路上的连接。
或者,在多个储能模块的第二绝缘状态均为存在绝缘故障时,控制多个储能模块与功率转换模块断开,并报告功率转换模块的直流侧存在绝缘故障。也就是说,在多个储能模块均存在绝缘故障时,则说明汇流单元与功率转换模块的直流侧之间线路存在绝缘故障,因此,将每个储能模块内的隔离开关断开或者将每个储能模块内的所有开关器件均断开,由此,以切断所有储能模块在储能***主回路上的连接。
在一些实施例中,接收到启动储能***的启动指令和充放电控制信号;获取储能***中每个储能模块的总电压信息;根据充放电控制信号和每个储能模块的总电压信息确定第二排序;根据第二排序依次发出启动储能模块的启动指令。
具体地,参考图1所示,多个储能模块并联设置,为避免储能模块之间因存在压差而导致的冲击电流的问题,控制模块会对每个储能模块10的总电压进行汇总,并根据充放电控制信号和每个储能模块的总电压信息对多个储能模块进行排序,以获得第二顺序,从而,控制模块按照第二顺序依次发送储能模块的启动指令,以控制对应的储能模块接入储能***的直流侧主回路。因此,通过控制模块按照第二顺序依次启动储能模块,可以使得总电压较低的储能模块按第二顺序先启动或后启动,以达到先充电或后放电的目的,从而在一定程度上有效平衡储能模块之间的电压差,降低因冲击电流而造成器件损坏的风险。
举例说明,参考图2所示,储能***100包括第一储能模块101和第二储能模块102,假设控制模块根据充放电控制信号和每个储能模块的总电压信息确定的第二顺序为:第一储能模块101、第二储能模块102,则控制模块先发送启动指令至第一储能模块101,以控制第一储能模块101启动,在第一储能模块101启动后,控制模块再发送启动指令至第一储能模块102,以控制第一储能模块102启动。
在一些实施例中,当充放电控制信号为充电控制信号时,确定储能***中多个储能模块的总电压从低到高的排序为第二排序,也就是说,储能***进行充电时,控制模块将对每个储能模块的总电压按照由低至高的顺序排序,并依照从低到高的顺序依次发送储能模块的启动指令,以使得对应的储能模块接入储能***的直流主回路,由此,相较于储能***内总电压偏高的储能模块,储能***内总电压较低的储能模块可以先接入储能***的主回路,以进行充电,从而在储能***内总电压偏高的储能模块接入储能***的主回路时,储能***内总电压较低的储能模块已充入部分电能,从减少了储能模块之间的压差,降低了因冲击电流而造成器件损坏的风险。
或者,当充放电控制信号为放电控制信号,确定储能***中多个储能模块的总电压从高到低的排序为第二排序,也就是说,储能***进行放电时,控制模块将对每个储能模块的总电压按照由高至低的顺序排序,并依照从高到低的顺序依次发送储能模块得到启动指令,以使得对应的储能模块接入储能***的直流主回路,由此,相较于储能***内总电压偏低的储能模块,储能***内总电压较高的储能模块可以先接入储能***的主回路,以进行放电,从而在储能***内总电压偏低的储能模块接入储能***的主回路时,储能***内总电压较高的储能模块已释放部分电能,从而降低储能模块之间的压差,降低因冲击电流而造成器件损坏的风险。
在一些实施例中,在所有储能模块与功率转换模块之间的第二绝缘状态均完成检测且第二绝缘状态均无绝缘故障之后,控制第一绝缘检测单元关闭。
具体地,在每个电池簇接触器闭合之后,此时汇流单元内的隔离开关仍处于断开状态,所以储能模块还未与功率转换模块连接,因此,储能***内仅存在第一绝缘检测单元执行绝缘检测;以及,在某个储能模块内的绝缘检测完成后,首先控制该储能模块内的第一绝缘检测单元从储能***直流主回路上切除,此时储能***内已无绝缘检测单元,进而控制模块再按照储能模块的启动顺序,以控制下一个储能模块启动,并由下一个储能模块内的第一绝缘检测单元执行检测,如此循环,在每个储能模块启动过程中,储能***内始终仅存在一个绝缘检测单元执行检测,以检测对应储能模块内的电池簇和汇流单元内的绝缘状态;以及,由于在每个储能模块完成绝缘检测后均控制相应的第一绝缘检测单元关闭,因此在所有储能模块均并联接入功率转换模块的直流侧时,储能***内已无绝缘检测单元,进而,确定所有储能模块均无绝缘故障后,启动功率转换模块,并控制第二绝缘检测单元执行绝缘检测,以检测功率转换模块内的绝缘状态。由此,在储能***启动过程中,在同一时间内储能***中始终仅存在一个绝缘检测单元处于运行状态,从而可以避免因多个绝缘检测回路之间相互影响而造成绝缘检测不准的问题。
可以理解的是,在储能***运行过程中,第二绝缘检测单元仍处于运行状态,以检测储能***运行过程中的绝缘状态,确保储能***运行过程中的绝缘检测。
本发明第二方面实施例提供一种储能控制***,如图3所示,该储能控制***50包括至少一个处理器51和与至少一个处理器51通信连接的存储器52。
其中,存储器52中存储有可被至少一个处理器51执行的计算机程序,至少一个处理器51执行计算机程序时实现上述实施例提供的储能***的控制方法。
根据本发明实施例的储能控制***50,通过处理器52执行上述实施例提供的储能***的控制方法,可以在完成绝缘检测功能的同时实现储能***的启动,且可以提高绝缘检测的效率。
在一些实施例中,如图1所示,控制模块30包括电池管理器3、汇流控制单元12、功率控制单元6以及场总控制单元31。
其中,电池管理器3设置在每个电池簇2与对应汇流单元1之间,电池管理器3用于获取每个电池簇2的电压信息,并控制每个电池簇2对应的电池簇接触器闭合,以及基于第一绝缘状态控制电池簇2与汇流单元1之间的连接关系,其中,第一绝缘状态为故障时,电池簇2与汇流单元1之间的连接关系为断开;第一绝缘状态为无故障时,电池簇2与汇流单元1之间的连接关系为连通。
汇流控制单元12设置在汇流单元1内,汇流控制单元12与汇流单元1中的第一绝缘检测单元11、隔离开关Q1和每个电池管理器3通信连接,汇流控制单元12用于接收对应的储能模块10的启动指令和充放电控制信号,并根据充放电控制信号和对应的储能模块10中多个电池簇2的电压信息的排序,控制多个电池簇2依次连接汇流单元1,并在每个电池簇2连接汇流单元1的同时控制第一绝缘检测单元11检测电池簇2与汇流单元1之间的第一绝缘状态,以及,当完成检测对应的储能模块10中所有电池簇2与汇流单元1之间的第一绝缘状态且确定至少一个电池簇2与汇流单元1之间的连接关系为连通时,控制隔离开关Q1闭合并控制第一绝缘检测单元11检测对应的储能模块10与功率转换模块20之间的第二绝缘状态。
功率控制单元6设置在功率转换模块20,功率控制单元6与功率器件4和第二绝缘检测单元5连接,功率控制单元6用于当所有储能模块10与功率转换模块20之间的第二绝缘状态均完成检测且第二绝缘状态均无绝缘故障后,控制储能***100中的功率转换模块20连接电网,并控制功率转换模块20内的第二绝缘检测单元5检测储能***100中功率转换模块20与电网之间的第三绝缘状态。
场总控制单元31与每个汇流控制单元12和功率控制单元6通信连接,场总控制单元31用于接收储能模块10的启动指令和充放电控制信号,并在确定第三绝缘状态无绝缘故障后,根据充放电控制信号控制储能***100与电网进行充电或放电。
在一些实施例中,电池管理器3包括电池管理控制单元13和直流转换单元14(图中未示出)。
其中,电池管理控制单元13与对应的汇流控制单元12通信连接;以及,直流转换单元14与电池管理控制单元13和对应的电池簇2连接,用于对相应的电池簇2进行直流电压转换,以降低并网电压差。
在实施例中,电池管理器3还包括手动隔离开关、熔断器以及维护开关等保护器件。
在实施例中,储能***100还包括直流转换模块,该直流转换模块的其中一端与多个储能模块10连接,该直流转换模块的其中一端还与功率转换模块20连接,且该直流转换模块的其中一端还与场总控制单元31连接,用于实现直流变换的功能。其中,若直流转换模块与功率转换模块20之间存在隔离,则直流转换模块内需增加一绝缘检测单元,以在直流转换模块启动时进行绝缘检测;或者,若直流转换模块与功率转换模块20之间未存在隔离,则直流转换模块可与功率转换模块20共用第二绝缘检测单元,以在直流转换模块启动时进行绝缘检测。
下面参考图1和图3描述本发明实施例的储能***的控制过程,具体步骤如下。
步骤S3,场总控制单元接收到能量管理***下发的储能***的启动指令。
步骤S4,场总控制单元接收到能量管理***下发的充放电控制信号。
步骤S5,确定充放电控制信号为充电控制信号,响应于充电控制信号,场总控制单元确定每个储能模块的总电压。
步骤S6,场总控制单元按照储能模块的总电压从低到高的顺序依次发送储能模块的启动指令,以启动每个储能模块,并在每个储能模块内的汇流控制单元接收到启动指令后,按照储能模块内每个电池簇的电压从低到高的顺序依次发送电池簇启动指令至电池管理控制单元,电池管理控制单元控制对应的电池簇接触器闭合。
步骤S7,确定充放电控制信号为放电控制信号,响应于放电控制信号,场总控制单元确定每个储能模块的总电压。
步骤S8,场总控制单元按照储能模块的总电压从高到低的顺序依次发送储能模块的启动指令,以启动每个储能模块,并在每个储能模块内的汇流控制单元接收到启动指令后,按照储能模块内每个电池簇的电压从高到低的顺序依次发送电池簇启动指令,至电池管理控制单元,电池管理控制单元控制对应的电池簇接触器闭合。
步骤S9,在每个电池簇接触器闭合之后,汇流控制单元控制对应的第一绝缘检测单元进行绝缘检测,第一绝缘检测单元将每次检测的第一绝缘状态发送至汇流控制单元。
步骤S10,汇流控制单元根据第一绝缘状态判断各个电池簇与汇流单元之间是否存在绝缘故障。其中,对于存在绝缘故障的电池簇,执行步骤S11;对于储能模块内所有电池簇,在当完成检测目标储能模块中所有电池簇与汇流单元之间的第一绝缘状态且确定至少一个电池簇与汇流单元之间的第一绝缘状态为无绝缘故障后,执行步骤S12。
步骤S11,汇流控制单元发送绝缘故障反馈信息至当前检测的电池簇所对应的电池管理控制单元以及场总控制单元,电池管理控制单元接收到绝缘故障反馈信息后控制对应的电池簇接触器断开,并报告当前检测的电池簇存在绝缘故障。
步骤S12,汇流控制单元控制汇流单元内的隔离开关闭合。
步骤S13,汇流控制单元控制第一绝缘检测单元执行绝缘检测,第一绝缘检测单元将每次检测的第二绝缘状态发送至汇流控制单元。
步骤S14,每个储能模块内的汇流控制单元根据第二绝缘状态判断各个储能模块是否存在绝缘故障。
步骤S15,当储能***中所有储能模块与功率转换模块之间的第二绝缘状态均完成检测且第二绝缘状态均无绝缘故障,即所有储能模块均无绝缘故障后,场总控制单元发送功率转换启动指令至功率控制单元,功率控制单元控制直流侧断路器闭合,同时在直流侧断路器闭合后控制第二绝缘检测单元执行绝缘检测,第二绝缘检测单元将检测的第四绝缘状态发送至功率控制单元,功率控制单元确定第四绝缘状态为无绝缘故障后,则控制交流侧断路器闭合,同时在直流侧断路器闭合后控制第二绝缘检测单元执行绝缘检测,第二绝缘检测单元将检测的第三绝缘状态发送至功率控制单元,功率控制单元确定第三绝缘状态为无绝缘故障后,执行步骤S18。
步骤S16,当储能***中部分储能模块与功率转换模块之间的第二绝缘状态存在绝缘故障,每个汇流控制单元控制对应的储能模块内的开关器件全部断开,并报告储能模块存在故障。
步骤S17,当储能***中所有储能模块与功率转换模块之间的第二绝缘状态均存在绝缘故障,每个汇流控制单元控制对应的储能模块内的开关器件全部断开,并报告功率转换模块直流侧存在绝缘故障。
步骤S18,储能***内全部绝缘检测合格,功率转换模块响应运行目标功率。
总之,根据本发明实施例的储能***的控制方法、储能控制***和储能***,基于图1所示的储能***100的拓扑结构,通过将储能***的绝缘检测过程与***启动过程相关联,在储能***各部件开关器件闭合顺序中检测***的绝缘状态,从而在实现储能***的绝缘检测功能的同时,储能***也完成了启动流程,且相较于通过控制储能***内各部件之间的连接或断开,来实现独立检测绝缘状态的方式,本发明实施例采用将储能***的绝缘检测过程与***启动过程相结合的方式,既无需反复控制各部件之间的连接关系,整个绝缘检测过程更加简便,有效提高绝缘检测的效率,又无需再控制开关器件反复开合,提高器件的使用寿命,以及,在此过程中,考虑储能***的运行工况,在充电工况下按照电池簇电压由低到高依次启动,放电工况下按照电池簇电压由高到低依次启动,从而可以平衡电池簇之间的电压,避免并联电池簇间压差过大导致瞬间产生较大的冲击电流而损坏器件的问题。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (17)
1.一种储能***的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:
接收包括多个电池簇和汇流单元的储能模块的启动指令和充放电控制信号;
获取目标储能模块中每个所述电池簇的电压信息;
根据所述充放电控制信号和所述目标储能模块中多个所述电池簇的电压信息的排序,控制多个所述电池簇依次连接所述汇流单元,并在每个所述电池簇连接所述汇流单元的同时控制所述目标储能模块中的第一绝缘检测单元检测所述电池簇与所述汇流单元之间的第一绝缘状态,并同时基于所述第一绝缘状态控制所述电池簇与所述汇流单元之间的连接关系,其中,所述第一绝缘状态为绝缘故障时,所述电池簇与所述汇流单元之间的连接关系为断开;所述第一绝缘状态为无绝缘故障时,所述电池簇与所述汇流单元之间的连接关系为连通;
当完成检测所述目标储能模块中所有所述电池簇与所述汇流单元之间的第一绝缘状态且确定至少一个所述电池簇与所述汇流单元之间的连接关系为连通时,控制所述目标储能模块连接功率转换模块并控制所述第一绝缘检测单元检测所述目标储能模块与所述功率转换模块之间的第二绝缘状态;
当所述储能***中所有储能模块与所述功率转换模块之间的所述第二绝缘状态均完成检测且所述第二绝缘状态均无绝缘故障后,控制所述储能***中的所述功率转换模块连接电网,并控制所述功率转换模块内的第二绝缘检测单元检测所述储能***中所述功率转换模块与电网之间的第三绝缘状态;
确定所述第三绝缘状态无绝缘故障,根据所述充放电控制信号控制所述储能***与所述电网进行充电或放电。
2.根据权利要求1所述的储能***的控制方法,其特征在于,根据所述充放电控制信号和所述目标储能模块中多个所述电池簇的电压信息的排序,控制多个所述电池簇依次连接所述汇流单元,并在每个所述电池簇连接所述汇流单元的同时控制所述目标储能模块中的第一绝缘检测单元检测所述电池簇与所述汇流单元之间的第一绝缘状态,包括:
根据所述充放电控制信号,确定所述目标储能模块中多个所述电池簇的电压信息的第一排序;
按照所述第一排序控制所述目标储能模块中与所述电池簇对应连接的电池簇接触器依次闭合,以使得所述电池簇连接所述汇流单元;
响应于每个所述电池簇接触器闭合,控制所述第一绝缘检测单元检测对应的所述电池簇与所述汇流单元之间的所述第一绝缘状态。
3.根据权利要求2所述的储能***的控制方法,其特征在于,根据所述充放电控制信号,确定所述目标储能模块中多个所述电池簇的电压信息的第一排序,包括:
当所述充放电控制信号为充电控制信号时,确定所述目标储能模块中多个所述电池簇的电压按照从低到高的排序为所述第一排序;
或者,当所述充放电控制信号为放电控制信号时,确定所述目标储能模块中多个所述电池簇的电压按照从高到低的排序为所述第一排序。
4.根据权利要求2所述的储能***的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
根据所述第一绝缘状态确定当前检测的所述电池簇与所述汇流单元之间存在绝缘故障时,控制当前检测的所述电池簇对应连接的电池簇接触器断开,以使得所述电池簇与所述汇流单元之间的连接关系为断开;
根据所述第一排序控制下一个所述电池簇对应连接的所述电池簇接触器闭合并检测下一个所述电池簇与所述汇流单元之间的第一绝缘状态。
5.根据权利要求1所述的储能***的控制方法,其特征在于,当完成检测所述目标储能模块中所有所述电池簇与所述汇流单元之间的第一绝缘状态且确定至少一个所述电池簇与所述汇流单元之间的连接关系为连通时,控制所述目标储能模块连接功率转换模块并控制所述第一绝缘检测单元检测所述目标储能模块与所述功率转换模块之间的第二绝缘状态,包括:
当完成检测所述目标储能模块中所有所述电池簇与所述汇流单元之间的第一绝缘状态且确定至少一个所述电池簇与所述汇流单元之间的所述第一绝缘状态为无绝缘故障后,控制所述目标储能模块内所述汇流单元的隔离开关闭合,并控制所述第一绝缘检测单元检测所述目标储能模块与所述功率转换模块之间的第二绝缘状态。
6.根据权利要求1所述的储能***的控制方法,其特征在于,当所述储能***中所有储能模块与所述功率转换模块之间的所述第二绝缘状态均完成检测且所述第二绝缘状态均无绝缘故障后,控制所述储能***中的所述功率转换模块连接电网,并控制所述功率转换模块内的第二绝缘检测单元检测所述储能***中所述功率转换模块与电网之间的第三绝缘状态,包括:
当所述储能***中所有储能模块与所述功率转换模块之间的所述第二绝缘状态均完成检测且所述第二绝缘状态均无绝缘故障后,控制所述功率转换模块中连接所述电网的交流侧断路器闭合,并控制所述第二绝缘检测单元检测所述功率转换模块的交流侧与所述电网之间的所述第三绝缘状态。
7.根据权利要求6所述的储能***的控制方法,其特征在于,在控制所述功率转换模块中连接所述电网的交流侧断路器闭合之前,所述控制方法还包括:
控制所述功率转换模块中用于连接所有储能模块的直流侧断路器闭合,并控制所述第二绝缘检测单元检测所述功率转换模块的直流侧与所有储能模块之间的第四绝缘状态,且确定所述第四绝缘状态为无绝缘故障。
8.根据权利要求7所述的储能***的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
在确定所述第四绝缘状态为存在绝缘故障时,控制所述直流侧断路器断开,并发送功率转换模块直流侧存在绝缘故障的反馈信息;
在确定所述第三绝缘状态为存在绝缘故障时,控制所述交流侧断路器断开,并发送功率转换模块交流侧存在绝缘故障的反馈信息。
9.根据权利要求1所述的储能***的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
在多个所述储能模块中部分的储能模块对应的第二绝缘状态为存在绝缘故障时,控制多个所述储能模块与功率转换模块断开,并报告储能模块存在绝缘故障;
或者,在多个所述储能模块的第二绝缘状态均为存在绝缘故障时,控制多个所述储能模块与功率转换模块断开,并报告所述功率转换模块的直流侧存在绝缘故障。
10.根据权利要求1所述的储能***的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
接收到启动所述储能***的启动指令和充放电控制信号;
获取所述储能***中每个所述储能模块的总电压信息;
根据所述充放电控制信号和每个所述储能模块的总电压信息确定所述第二排序;
根据所述第二排序依次发出启动所述储能模块的启动指令。
11.根据权利要求10所述的储能***的控制方法,其特征在于,根据所述充放电控制信号和每个所述储能模块的总电压信息确定所述第二排序,包括:
当所述充放电控制信号为充电控制信号时,确定所述储能***中多个所述储能模块的总电压从低到高的排序为所述第二排序;
或者,当所述充放电控制信号为放电控制信号,确定所述储能***中多个所述储能模块的总电压从高到低的排序为所述第二排序。
12.根据权利要求1-11任一项所述的储能***的控制方法,其特征在于,在所有所述储能模块与所述功率转换模块之间的所述第二绝缘状态均完成检测且所述第二绝缘状态均无绝缘故障之后,所述控制方法还包括:控制所述第一绝缘检测单元关闭。
13.一种储能控制***,其特征在于,包括:
至少一个处理器;
与至少一个所述处理器通信连接的存储器;
其中,所述存储器中存储有可被至少一个所述处理器执行的计算机程序,至少一个所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-12任一项所述的储能***的控制方法。
14.一种储能***,其特征在于,包括:
至少一个储能模块,每个所述储能模块包括汇流单元和多个并联设置的电池簇,每个所述电池簇与所述汇流单元连接,每个所述电池簇与所述汇流单元之间设置有电池簇接触器,所述汇流单元包括第一绝缘检测单元和隔离开关;
功率转换模块,所述功率转换模块包括功率器件和第二绝缘检测单元,所述功率器件的直流侧与每个所述汇流单元连接,所述隔离开关设置在所述功率器件与所述汇流单元之间,所述功率器件的交流侧设置有交流侧断路器;
控制模块,所述控制模块与所述储能模块和所述功率转换模块连接,用于执行权利要求1-12任一项所述的储能***的控制方法。
15.根据权利要求14所述的储能***,其特征在于,所述功率器件的直流侧设置有直流侧断路器。
16.根据权利要求14或15所述的储能***,其特征在于,所述控制模块包括:
设置在每个所述电池簇与对应汇流单元之间的电池管理器,所述电池管理器用于获取每个所述电池簇的电压信息,并控制每个所述电池簇对应的电池簇接触器闭合,以及基于所述第一绝缘状态控制所述电池簇与所述汇流单元之间的连接关系,其中,所述第一绝缘状态为故障时,所述电池簇与所述汇流单元之间的连接关系为断开;所述第一绝缘状态为无故障时,所述电池簇与所述汇流单元之间的连接关系为连通;
设置在所述汇流单元的汇流控制单元,所述汇流控制单元与所述汇流单元中的所述第一绝缘检测单元、所述隔离开关和每个所述电池管理器通信连接,所述汇流控制单元用于接收对应的所述储能模块的启动指令和充放电控制信号,并根据所述充放电控制信号和对应的所述储能模块中多个所述电池簇的电压信息的排序,控制多个所述电池簇依次连接所述汇流单元,并在每个所述电池簇连接所述汇流单元的同时控制所述第一绝缘检测单元检测所述电池簇与所述汇流单元之间的第一绝缘状态,以及,当完成检测对应的所述储能模块中所有所述电池簇与所述汇流单元之间的第一绝缘状态且确定至少一个所述电池簇与所述汇流单元之间的连接关系为连通时,控制所述隔离开关闭合并控制所述第一绝缘检测单元检测对应的所述储能模块与所述功率转换模块之间的第二绝缘状态;
功率控制单元,所述功率控制单元设置在所述功率转换模块,所述功率控制单元与所述功率器件和所述第二绝缘检测单元连接,所述功率控制单元用于当所有储能模块与所述功率转换模块之间的所述第二绝缘状态均完成检测且所述第二绝缘状态均无绝缘故障后,控制所述储能***中的所述功率转换模块连接电网,并控制所述功率转换模块内的第二绝缘检测单元检测所述储能***中所述功率转换模块与电网之间的第三绝缘状态;
场总控制单元,所述场总控制单元与每个所述汇流控制单元和所述功率控制单元通信连接,所述场总控制单元用于接收所述储能模块的启动指令和充放电控制信号,并在确定所述第三绝缘状态无绝缘故障后,根据所述充放电控制信号控制所述储能***与所述电网进行充电或放电。
17.根据权利要求16所述的储能***,其特征在于,所述电池管理器包括:
电池管理控制单元,所述电池管理控制单元与对应的汇流控制单元通信连接;
直流转换单元,所述直流转换单元与所述电池管理控制单元和对应的所述电池簇连接。
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CN202111677283.XA CN116418023A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 储能***的控制方法、储能控制***和储能*** |
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CN117439230A (zh) * | 2023-10-31 | 2024-01-23 | 广东首航智慧新能源科技有限公司 | 储能模块及其启动方法与储能***及其启动方法 |
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- 2021-12-31 CN CN202111677283.XA patent/CN116418023A/zh active Pending
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