[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

本發明涉及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，通過兩套雙向變流器的多場景運行模式和配電開關切換的靈活配合，在串聯接入、單回路并聯接入和雙回路并聯接入場景下，通過相應的接入控制、退出控制及應急保供電控制，實現裝置投退及應急保供電的無縫切換與平滑過渡，提供可靠、靈活的保供電服務。

技術領域

本發明涉及應急保供電領域，特別是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。

背景技術

隨著現代社會對電力能源的依賴性日益增強，用電需求的迅猛增長，供電質量要求越來越高，突然的斷電必然會給人們的正常生活秩序和社會的正常運轉造成破壞，特別是對于一級負荷中特別重要的負荷，一旦中斷供電，將會造成重大的政治影響或經濟損失。

作為電網應急供電的主要力量，移動式應急電源車在城市電網應急、對抗重大自然災害以及電力緊缺地區臨時用電等場合發揮著日趨顯著的作用。北京奧運會、上海世博會、廣州亞運會等重大活動中均有移動式應急電源車的運用。目前移動式應急供電多采用柴油發電車作為備用電源，但柴油發電車啟動時間長，需5-30s，供電電壓和頻率波動大，效率低，只能在離網狀態下作為主電源運行，無法做到無縫切換，并且柴油發電車的使用也將不可避免的帶來環境和噪聲污染。

對于飛輪儲能結合柴油發電車的在線保供電方案，飛輪儲能必須與柴油發電車配合使用，否則大都僅能提供分鐘級以內的短暫應急支撐，成熟商用化的飛輪儲能系統基本產自國外廠家，運行維護相對復雜，價格居高不下。

隨著電池儲能技術的發展，特別是近年來，磷酸鐵鋰電池實現了大規模電力儲能商業化應用，完全可替代飛輪儲能系統，推廣應用于應急供電。采用基于電池儲能的在線保供電方案啟動時間短，為毫秒級，能夠實現并/離網兩種運行模式的無縫切換，通過對在線供電裝置的進行模塊化擴展，應急支撐能力可達小時級別以上，能為重要用戶提供足夠的應急響應時間，可替代飛輪儲能結合柴油發電車的在線保供電方案。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提出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。

本發明采用以下方案實現：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，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；