[發明專利]變電站蓄電池故障排除系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202011402896.8
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112564271A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 侯維祥;陽薇;于培永;陳國豐;許會來;王彥潔
• 申請（專利權）人: 國網黑龍江省電力有限檢修公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J11/00
• 分類號: H02J11/00
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

1.一種變電站蓄電池故障排除系統，其組成包括：Un蓄電池、n-1模塊、n-2模塊、n-1蓄電池在線監測模塊、n-1驅動與控制模塊、上位機，其特征是：所述的Un蓄電池、所述的n-1模塊、所述的n-2模塊、所述的n-1蓄電池在線監測模塊、所述的n-1驅動與控制模塊和所述的上位機組成一個單體蓄電池故障排除系統，所述的單體蓄電池故障排除系統與站內串聯蓄電池數量相同，且每個單體蓄電池故障排除系統與蓄電池對應連接的方式相同，蓄電池Un與n-2模塊串聯后再與n-1模塊n-1并聯，即蓄電池Un的負極與n-1模塊的正極相連，蓄電池Un的正極與n-2模塊的正極相連，n-1模塊的負極與n-2模塊的負極相連，n-1蓄電池在線監測模塊用于采集Un蓄電池的電壓U、內阻Rb、電流Ib及SOC信號，并將采集的信號發送給n-1驅動與控制模塊，與Un蓄電池并聯，Un蓄電池的正極與n-1蓄電池在線監測模塊的正極端相連，Un蓄電池的負極與n-1蓄電池在線監測模塊的負極端相連，n-1驅動與控制模塊根據n-1蓄電池在線監測模塊發送的信號，發出驅動信號至n-1模塊、n-2模塊控制其工作狀態，并將控制結果信號發送至上位機，上位機接收來自n-1驅動與控制模塊控制結果信號并顯示控制結果。

2.根據權利要求1所述的變電站蓄電池故障排除系統，其特征是：所述的n-1模塊包括Qn-1絕緣柵雙極晶體管、Dn-1二極管、Qn-2絕緣柵雙極晶體管及Dn-2二極管，Qn-1絕緣柵雙極晶體管的集電極與Un蓄電池的負極相連，Qn-1絕緣柵雙極晶體管的發射極連接Dn-1二極管的陽極，Dn-1二極管的陰極與Un蓄電池的正極相連，Qn-1絕緣柵雙極晶體管的柵極接受來自驅動與n-1控制模塊的驅動信號，Qn-2絕緣柵雙極晶體管的集電極與Un蓄電池的正極相連，Qn-2絕緣柵雙極晶體管的發射極連接Dn-2二極管的陽極，Dn-2二極管的陰極與Un蓄電池的負極相連，Qn-2絕緣柵雙極晶體管的柵極接受來自驅動與n-1控制模塊的驅動信號。

3.根據權利要求2所述的變電站蓄電池故障排除系統，其特征是：所述的n-2所述的模塊包括Qn-3絕緣柵雙極晶體管、Dn-3二極管、Qn-4絕緣柵雙極晶體管及Dn-4二極管，Qn-3絕緣柵雙極晶體管的集電極與Un蓄電池的正極相連，Qn-3絕緣柵雙極晶體管的發射極連接Dn-3二極管的陽極，Dn-3二極管的陰極與Qn-4絕緣柵雙極晶體管的集電極相連，Qn-3絕緣柵雙極晶體管的柵極接受來自驅動與n-1控制模塊的驅動信號，Qn-4絕緣柵雙極晶體管的集電極與Dn-3二極管的陰極相連，Qn-4絕緣柵雙極晶體管的發射極連接Dn-3二極管的陽極，Dn-3二極管的陰極與Un蓄電池的正極相連，Qn-4絕緣柵雙極晶體管的柵極接受來自驅動與n-1控制模塊的驅動信號。

4.一種變電站蓄電池故障排除系統的控制方法，其特征是，該方法的具體步驟為：

（1）蓄電池在n-1線監測模塊采集Un蓄電池的電壓U、內阻Rb、電流Ib及SOC信號，并將信號發送至驅動與n-1控制模塊；

（2）n-1驅動與控制模塊根據采集的內阻Rb信號,判斷內阻Rb是否大于a，若是，則執行步驟（3），否則執行步驟（4）；

（3）n-1驅動與控制模塊發出驅動信號至Qn-1絕緣柵雙極晶體管、Qn-2絕緣柵雙極晶體管使之處于導通狀態，不發送驅動信號至Qn-3絕緣柵雙極晶體管、Qn-4絕緣柵雙極晶體管使之處截止狀態，并發出報警信號至上位機，返回步驟（1）；

（4）n-1驅動與控制模塊根據采集的電壓U及電流Ib計算出蓄電池輸出功率P，判斷蓄電池輸出功率P是否大于0，若是則執行步驟（5），否則執行步驟（6）；

（5）n-1驅動與控制模塊不發出驅動信號使Qn-1絕緣柵雙極晶體管、Qn-2絕緣柵雙極晶體管及Qn-4絕緣柵雙極晶體管處于截止狀態，發出驅動信號至Qn-3絕緣柵雙極晶體管使之處于導通狀態，并發出正常工作信號至上位機，返回步驟（1）；

（6）n-1驅動與控制模塊不發出驅動信號使Qn-1絕緣柵雙極晶體管、Qn-2絕緣柵雙極晶體管及Qn-3絕緣柵雙極晶體管處于截止狀態，發出驅動信號至Qn-4絕緣柵雙極晶體管使之處于導通狀態，并發出正常工作信號至上位機，返回步驟（1）。