[發明專利]儲能單元絕緣監測系統及方法

在審

• 申請號: 202011587223.4
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112540275A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 沈向東;沈成宇;劉思;侯敏;曹輝
• 申請（專利權）人: 上海瑞浦青創新能源有限公司;瑞浦能源有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/367;G01R31/396;G01R31/382
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種儲能單元絕緣監測系統及方法，包括：執行硬件模塊、執行控制策略模塊、電池簇絕緣監測回路以及儲能單元；所述儲能單元采用電池簇；所述執行硬件模塊包括：程控開關部件、絕緣監測模塊、通信回路單元和主控模塊；所述電池簇與絕緣監測模塊相連；所述主控模塊與執行控制策略模塊相連；所述執行控制策略模塊產生控制策略；所述絕緣監測模塊包括：一個或者多個電池簇絕緣監測回路。本發明通過措施使得各個絕緣模塊分時工作，相互不干擾，又能夠實時監測所有電池簇的絕緣狀態，并能準確定位絕緣異常的電池簇，提升儲能系統運行的可靠性、穩定性和安全性。

技術領域

本發明涉及一種儲能系統絕緣監測算法，具體地，涉及一種儲能單元絕緣監測系統及方法。

背景技術

隨著電池技術的發展和電池成本的降低，大型儲能系統項目的建設越來越多，參與調頻，調峰，穩網等功能。隨著技術的發展，逆變器(PCS)的容量逐步加大，500kW和1MW容量的PCS很常見，一臺PCS下通過匯流排或者直接接入多路電池簇，各個電池簇并列工作，在大型儲能項目中，一臺變壓器下還會并聯多臺PCS。儲能系統中，系統絕緣值是一個非常重要的參數，該參數影響系統安全性，穩定性和操作人員生命安全，在傳統方法中，由各臺PCS在并列運行前分別進行絕緣監測，并列運行后不再進行絕緣監測，進而無法監測運行過程中系統絕緣值，存在設定安全隱患。而系統架構決定了整個儲能系統中不能多個絕緣監測模塊同時工作，因為無論是低頻注入法還是平衡電橋法，多個絕緣監測模塊同時工作時會相互干擾，導致誤報，使得系統無法運行。

專利文獻CN110488146A公開了一種直流配電網絕緣監測系統及直流絕緣監測裝置，屬于直流配電領域，直流配電網絕緣監測系統包括監控后臺，監控后臺通過通訊網絡連接至少一個直流絕緣監測裝置，每個直流絕緣監測裝置對應一條直流母線或者直流母線分段，每個直流絕緣監測裝置采樣連接對應直流母線或者直流母線分段上的支路漏電流傳感器。該專利利用多臺直流絕緣監測裝置的通訊組網方式，能夠對配電網進行全面的監測和準確的故障判斷。該專利在結構和性能上仍然有提高的空間。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種儲能單元絕緣監測系統及方法。

根據本發明提供的一種儲能單元絕緣監測系統，包括：執行硬件模塊、執行控制策略模塊、電池簇絕緣監測回路一種儲能單元；所述儲能單元采用電池簇；所述執行硬件模塊包括：程控開關部件、絕緣監測模塊、通信回路單元和主控模塊；所述絕緣監測模塊與通信回路單元相連；所述主控模塊與執行控制策略模塊相連；主控模塊為控制策略的載體。所述執行控制策略模塊產生控制策略；所述絕緣監測模塊包括：一個或者多個電池簇絕緣監測回路；所述主控模塊通過控制策略，以通信回路為載體控制每個電池簇絕緣監測回路的投入和切除。

優選地，所述儲能單元采用兩種拓撲形式。一種是大主控控制所有絕緣監測回路，另一種主控模塊只負責本簇電池。

優選地，所述儲能單元采用以下任意一種拓撲形式：第一拓撲形式；第二拓撲形式；在第一拓撲形式，主控模塊通過順序或俄羅斯輪盤賭的方式控制絕緣監測模塊的投切；在第二拓撲形式，主控模塊通過投票選舉算法選出超級主控，控制絕緣監測模塊的投切。

優選地，所述程控開關部件接入主回路；所述主控模塊能夠控制程控開關部件進行閉合或者斷開；所述絕緣監測模塊采用以下任意一種：平衡電橋法模塊；低頻注入法模塊。

優選地，所述絕緣監測模塊采用以下任意一種通信回路協議：DP通信協議；485通信協議；CAN通信協議；以太網通信協議。

所述絕緣監測模塊的通信回路載體采用以下任意一種：

光纖及其對應的協議裝換單元；

電纜。

優選地，所述主控模塊采用以下任意一種：整個儲能單元絕緣監測系統的控制模塊；設定的嵌入式系統；PLC單元；工控機單元；PC單元。