[發明專利]一種基于電池儲能系統的在線保供電裝置的無縫切換方法

在審

• 申請號: 201910115622.1
• 申請日: 2019-02-15
• 公開（公告）號: CN109687492A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 范元亮;鄭凌娟
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司;國網福建省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/38
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種基于電池儲能系統的在線保供電裝置的無縫切換方法，其特征在于：提供電池儲能系統的在線保供電裝置，包括由電網側變流器與負荷側變流器組成的交直流變換系統、儲能系統、監控系統；所述電網側變流器依次通過第六開關K6、第一開關K1、并網接口開關K0與配電網電性相連；所述負荷側變流器依次通過第七開關K7、第三開關K3、負荷側開關K8與負荷電性相連；所述電網側變流器與負荷側變流器的相連處經第四開關K4與所述儲能系統相連；所述第一開關K1與第六開關K6的相連處依次經第五開關K5、第十開關K10連接至柴油發電機預留接口，所述第一開關K1與第六開關K6的相連處還連接至第七開關K7與第三開關K3的相連處，所述第七開關K7與第三開關K3的相連處經第九開關K9連接至第五開關K5與第十開關K10的相連處，所述第一開關K1與第六開關K6的相連處還經第二開關K2連接至第三開關K3與第七開關K7的相連處；

所述電池儲能系統的在線保供電裝置的工作模式包括：單回路串聯接入工作模式、以及并聯接入工作模式；

所述單回路串聯接入工作模式的無縫切換方法包括以下步驟：

步驟S11：電網側變流器并網接入控制：預并網時，第一開關K1、第二開關K2、第三開關K3、第四開關K4和第六開關K6合閘，第七開關K7斷開，第五開關K5斷開，三相負荷由電網正常供電，電網側變流器采用直流電壓外環、濾波電感電流內環的恒壓限流控制策略，使直流電壓維持恒定；

步驟S12：負荷側變流器并網接入控制：進入預并網運行后，需要啟動負荷側變流器至待機狀態，負荷側變流器采取電壓外環、電感電流內環的恒壓恒頻控制策略，重復PI復合控制環節的電壓、相角和頻率的參考值分別取為電網電壓幅值、電網相角和零，當低通濾波環節輸出值為0時，完成同期，第七開關K7合閘；然后斷開第二開關K2，電壓和頻率的參考值分別取為電壓預設值及頻率預設值與鎖相環節實測頻率的差值，此時在線保供電裝置接入運行成功；此后，當電網正常時，由電網側變流器將交流轉為直流，再由負荷側變流器將直流轉為交流，為負荷提供電能；

步驟S13：當電網側發生故障時，第一開關K1跳閘，第六開關K6跳閘，在線保供電裝置作被動離網運行，此時電網側變流器為停機狀態，三相負荷繼續由負荷側變流器供電，此時的電能由儲能系統中的儲能電池放電供給；

步驟S14：當電網恢復正常及在線保供電裝置需要退出運行時，電網側變流器轉為待機狀態，第六開關K6跳閘，三相負荷繼續由負荷側變流器供電，重復PI復合控制環節的電壓、相角和頻率的參考值分別取為電網電壓幅值、低通濾波環節與第三開關K3處實測相角之和及頻率預設值與電網頻率之差，當低通濾波環節輸出值為0時，完成同期，第二開關K2合閘；負荷側變流器轉為待機狀態，然后斷開第七開關K7，此時在線保供電裝置退出運行成功。

2.根據權利要求1所述的一種基于電池儲能系統的在線保供電裝置的無縫切換方法，其特征在于：所述并聯接入的工作模式包括單回路并聯接入以及雙回路并聯接入；單臺變流器為獨立支路保供電，為單回路并聯接入保供電工作模式，兩臺變流器分別為兩個獨立支路保供電，為雙回路并聯接入保供電工作模式；無論單回路并聯接入保供電，還是雙回路并聯接入保供電，每臺變流器的無縫切換方法是一致的。