CN102315648B - 100千瓦镍氢储能监控系统及其监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种100千瓦镍氢储能监控系统，系统包含电池监控系统以及分别与电池监控系统电路连接的若干个100千瓦镍氢电池柜和电网接入系统，若干个100千瓦镍氢电池柜还与电网接入系统电路连接；电池监控系统上设有总开关，分别与若干个100千瓦镍氢电池柜相对应的若干个电源开关，以及显示设备；总开关与若干个电源开关串联连接；显示设备与任意一个电源开关串联连接；每个100千瓦镍氢电池柜包含若干个电池模块。便于工作人员及时掌握电池储能设备工作状态，及时发布各种充放电控制命令、电网信息，有助于减少系统输电网络的损耗，提高储能系统的工作安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池储能控制技术，具体涉及一种100千瓦镍氢储能监控系统及其监控方法。
背景技术
目前，中国电力负荷增长迅速，不少地区出现了电力供需的矛盾，特别是在迎峰度冬夏期间，高峰负荷往往受到发电能力和电网安全的限制，需要按地区和时间合理安排电力负荷，调配电力供应以充分利用电能，缓解电网压力而电池储能系统是当今电网系统的重要组成部分之一，而电池储能系统需要有效的管理、控制、监视、电网调度运行的良好手段控制。
发明内容
本发明提供了一种100千瓦镍氢储能监控系统及其监控方法，保障储能系统的正常工作，使电网运行更效率、稳定。
为实现上述目的，本发明提供了一种100千瓦镍氢储能监控系统，其特点是，该系统包含电池监控系统以及分别与电池监控系统电路连接的若干个100千瓦镍氢电池柜和电网接入系统，若干个100千瓦镍氢电池柜还与电网接入系统电路连接；
上述的电池监控系统上设有总开关，分别与若干个100千瓦镍氢电池柜相对应的若干个电源开关，以及显示设备；总开关与若干个电源开关串联连接；显示设备与任意一个电源开关串联连接；
每个上述的100千瓦镍氢电池柜包含若干个电池模块。
上述的若干个100千瓦镍氢电池柜旁还设有风机。
一种100千瓦镍氢储能监控系统的监控方法，其特点是，该方法包含以下步骤：
步骤1、电池监控系统控制若干个100千瓦镍氢电池柜通电网；
步骤1.1、电池监控系统闭合总开关；
步骤1.2、电池监控系统分别闭合与若干个100千瓦镍氢电池柜一一对应的各电源开关；
步骤2、100千瓦镍氢电池柜上电运行，电池监控系统对若干个100千瓦镍氢电池柜进行运行检查；
步骤2.1、电池监控系统检测各100千瓦镍氢电池柜内各电池模块的模块电压，判断电压大小，若模块电压小于10伏或大于15伏，则电池柜电路故障，并跳转到步骤2.1.1，若模块电压在10伏与15伏之间，则电池柜运作正常，并进行下一项监测；
步骤2.1.1、电池监控系统控制发生故障的100千瓦镍氢电池柜断开电网连接，检修电池柜并跳转到步骤1；
步骤2.2、电池监控系统检测每个100千瓦镍氢电池柜内各电池模块之间的最大电压差，判断是否大于2伏，若是，则电池柜发生故障，并跳转到步骤2.2.1，若否，则电池柜运作正常，并进行下一项监测；
步骤2.2.1、电池监控系统控制发生故障的100千瓦镍氢电池柜断开电网连接，检修电池柜并跳转到步骤1；
步骤2.3、电池监控系统检测每个100千瓦镍氢电池柜内各电池模块之间的最大温度差，判断是否大于16℃，若是，则电池柜发生故障，并跳转到步骤2.3.1，若否，则电池柜运作正常，并进行下一项监测；
步骤2.3.1、电池监控系统控制发生故障的100千瓦镍氢电池柜断开电网连接，检修电池柜并跳转到步骤1；
步骤2.4、电池监控系统检测每个100千瓦镍氢电池柜内电池模块温度值，判断是否超过55℃或-50℃，若是，则电池柜发生故障，并跳转到步骤2.4.1，若否，则电池柜运作正常，并进行下一项监测；
步骤2.4.1、电池监控系统控制发生故障的100千瓦镍氢电池柜断开电网连接，检修电池柜并跳转到步骤1；
步骤2.5、电池监控系统检测每个100千瓦镍氢电池柜温度，判断是否温度超过30℃，若是，则跳转到步骤2.5.1，若否，电池柜运作正常，并进行下一项监测；
步骤2.5.1、检查风机是否运转，若是，则进行下一项监测，若否，则断开该100千瓦镍氢电池柜的电网连接，检修风机并跳转到步骤1；
步骤2.6、在电网接入系统处于备用状态时，电池监控系统检测各个100千瓦镍氢电池柜的电流，判断是否检测到大于2安培的电流，若是，则跳转步骤2.6.1，若否，则进行下一项监测；
步骤2.6.1、电池监控系统的电流检测故障，并断开该100千瓦镍氢电池柜的电网连接，检修系统并跳转到步骤1；
步骤2.7、在电网接入系统处于备用状态时，电池监控系统检测每个100千瓦镍氢电池柜的总电压，判断总电压与该100千瓦镍氢电池柜内电池模块的模块电压的累加和的差值是否大于10伏，若是，则跳转到步骤2.7.1，若否，则电池监控系统正常运行，并进行下一项监测；
步骤2.7.1、电池监控系统断开该100千瓦镍氢电池柜的电网连接，检修系统并跳转到步骤1；
步骤2.8、电池监控系统禁止100千瓦镍氢电池柜充、放电状态时，电池监控系统检测并判断电网接入系统是否还在执行电池柜充、放电动作，若是，则跳转到步骤2.8.1，若否，则进行下一项监测；
步骤2.8.1、电池监控系统断开100千瓦镍氢电池柜的电网连接，检修系统并跳转到步骤1；
步骤3、电池监控系统控制若干个100千瓦镍氢电池柜断电；
步骤3.1、电池监控系统检测各100千瓦镍氢电池柜的温度，判断各100千瓦镍氢电池柜的温度是否超过30℃，若是，则跳转到步骤3.1.1，若否，则跳转到步骤3.2；
步骤3.1.1、电池监控系统继续工作30分钟，然后跳转到步骤3.2；
步骤3.2、电池监控系统分别断开与若干个100千瓦镍氢电池柜一一对应的各电源开关；
步骤3.3、电池监控系统断开总开关；
步骤4、电池监控系统对若干个100千瓦镍氢电池柜进行断电后检查；
步骤4.1、检测电网接入系统上流通的总电压，判断各100千瓦镍氢电池柜是否有输出，若是，则跳转到步骤4.1.1，若否，则系统正常完成工作；
步骤4.1.1、电池监控系统停止电网接入系统工作。
上述的步骤2中，电池监控系统1对该100千瓦镍氢电池柜2进行的各项运行监测没有先后顺序。
本发明100千瓦镍氢储能监控系统的监控方法和现有技术相比，其优点在于，本发明说明了一种电池储能监控系统及其监控方法，便于工作人员及时掌握电池储能设备工作状态，及时发布各种充放电控制命令、电网信息，有助于减少系统输电网络的损耗，提高储能系统的工作安全性。
附图说明
图1为本发明100千瓦镍氢储能监控系统的结构示意图；
图2为本发明100千瓦镍氢储能监控系统的监控方法的方法流程图；
图3为本发明100千瓦镍氢储能监控系统的监控方法的运行检查的方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图说明本发明的具体实施方式。
本发明公开了一种100千瓦镍氢储能监控系统及其监控方法。
如图1所示，一种100千瓦镍氢储能监控系统的实施例，该系统包含电池监控系统1（BMS）以及分别与电池监控系统1通过CAN总线电路连接的若干个100千瓦镍氢电池柜2，通过RS485与电池监控系统1电路连接电网接入系统3（PCS）。其中，若干个100千瓦镍氢电池柜2还与电网接入系统3电路连接，电池柜2通过电网接入系统3与公共电网连接。
电池监控系统1上设有总开关，分别与若干个100千瓦镍氢电池柜2一一对应的若干个电源开关，以及显示设备。其中，总开关与若干个电源开关串联连接，若干个电源开关一一对应电路连接若干个100千瓦镍氢电池柜2，控制100千瓦镍氢电池柜2与电网的闭合和断开。电池监控系统1的显示设备采用液晶模块，其与任意一个电源开关串联连接，显示设备的电源受该电源开关控制。
该电池监控系统1上还设有温度探头和电压、电流监测电路，并设置在各100千瓦镍氢电池柜2中，实时监测100千瓦镍氢电池柜2的电压、电流和温度。
每个100千瓦镍氢电池柜2包含若干个电池模块，在该些100千瓦镍氢电池柜2旁还设有风机，实时对100千瓦镍氢电池柜2进行风冷。
以下结合图2和图3说明本发明一种100千瓦镍氢储能监控系统的监控方法，该方法包含以下步骤。
步骤1、电池监控系统1控制若干个100千瓦镍氢电池柜2通电与公共电网连接。
步骤1.1、电池监控系统1先闭合其总开关。
步骤1.2、电池监控系统1分别闭合与若干个100千瓦镍氢电池柜2一一对应的各电源开关。电池监控系统1驱动电网接入系统3将若干个100千瓦镍氢电池柜2分别与公共电网导通。
步骤2、100千瓦镍氢电池柜2上电，进行放电或充电运行，在运行过程中，电池监控系统1实时对若干个100千瓦镍氢电池柜2进行运行检查，保证各电池柜2正常运行。
本步骤2中，电池监控系统1对该100千瓦镍氢电池柜的运行的各项监测步骤流程之间没有先后顺序。在本实施例中，按照下述的流程依次进行监测。
步骤2.1、电池监控系统1检测各100千瓦镍氢电池柜2内的各电池模块的模块电压，判断该模块电压大小，若模块电压小于10伏，则该100千瓦镍氢电池柜2内存在落后电池模块或电池监控系统1的采集电路故障，并跳转到步骤2.1.1。若模块电压大于15伏，则该100千瓦镍氢电池柜2内存在有故障的电池模块或电池监控系统1的电池监控系统1的，并跳转到步骤2.1.1。若模块电压在10伏与15伏之间，则电池柜2运作正常，并进行下一项监测；
步骤2.1.1、电池监控系统1依次断开发生故障的100千瓦镍氢电池柜2相应的电源开关和总开关，断开其与公共电网的连接，并安排对有故障的100千瓦镍氢电池柜2进行检修，并跳转到步骤1，电池柜重新连接电网进行充放电。
步骤2.2、电池监控系统1检测每个100千瓦镍氢电池柜2内各电池模块之间的最大电压差，判断是否大于2伏，若是，则100千瓦镍氢电池柜2存在落后电池，并跳转到步骤2.2.1，若否，则电池柜2运作正常，并进行下一项监测。
步骤2.2.1、电池监控系统1依次断开发生故障的100千瓦镍氢电池柜2相应电源开关和总开关，断开其与公共电网之间的连接，并安排对有故障的100千瓦镍氢电池柜2进行检修，并跳转到步骤1，电池柜重新连接电网进行充放电。
步骤2.3、电池监控系统1检测每个100千瓦镍氢电池柜2内各电池模块之间的最大温度差，判断是否大于16℃，若是，则该100千瓦镍氢电池柜2内电池模块过热或电池监控系统1的温度探头故障，并跳转到步骤2.3.1，若否，则电池柜2运作正常，并进行下一项监测。
步骤2.3.1、电池监控系统1依次断开发生故障的100千瓦镍氢电池柜2相应电源开关和总开关，断开电池柜2与公共电网之间的连接，并安排对有故障的100千瓦镍氢电池柜2进行检修，并跳转到步骤1，电池柜重新连接电网进行充放电。
步骤2.4、电池监控系统1检测每个100千瓦镍氢电池柜2内各个电池模块的温度值，判断是否超过55℃或-50℃，若是，则电池监控系统显示电池柜发生故障，并跳转到步骤2.4.1，若否，则电池柜2运作正常，并进行下一项监测。
步骤2.4.1、若是温度值为-50℃，则检查该电池柜2的电源开关是否闭合，若为闭合，则断开电源开关。或者该电池监控系统1的温度探头故障，也依次断开相应电源开关和总开关，并跳转到步骤1，电池柜重新连接电网进行充放电。
若是温度值为大于55℃，模块电池可能过热或温度探头故障，电池监控系统1控制发生故障的100千瓦镍氢电池柜2依次断开相应电源开关和总开关，检查100千瓦镍氢电池柜2是否有响声或冒烟等情况，并跳转到步骤1，电池柜重新连接电网进行充放电。
步骤2.5、电池监控系统1检测每个100千瓦镍氢电池柜2温度，判断是否温度超过30℃，若是，则跳转到步骤2.5.1，若否，电池柜运作正常，并进行下一项监测。
步骤2.5.1、检查100千瓦镍氢电池柜2旁的风机是否运转，若是，则进行下一项监测，若否，则断开相应100千瓦镍氢电池柜2的电源开关和总开关，检修该风机，并跳转到步骤1，电池柜重新连接电网进行充放电。
步骤2.6、在电网接入系统3处于备用状态时，电池监控系统1检测各个100千瓦镍氢电池柜2的电流，判断是否检测到大于2安培的电流，若是，则跳转步骤2.6.1，若否，则进行下一项监测。
步骤2.6.1、电池监控系统1的电流检测发生故障，并依次断开100千瓦镍氢电池柜2相应的电源开关和总开关，检修电池监控系统1，，并跳转到步骤1，电池柜重新连接电网进行充放电。
步骤2.7、在电网接入系统3处于备用状态时，电池监控系统1检测每个100千瓦镍氢电池柜2的总电压，判断总电压与该100千瓦镍氢电池柜2内电池模块的模块电压的累加和的差值是否大于10伏，若是，则跳转到步骤2.7.1，若否，则电池监控系统1正常运行，并进行下一项监测。
步骤2.7.1、电池监控系统1依次断开相应100千瓦镍氢电池柜2相应电源开关和总开关，检修电池监控系统1的电压监测电路，并跳转到步骤1，电池柜重新连接电网进行充放电。
步骤2.8、电池监控系统1禁止100千瓦镍氢电池柜2充、放电状态时，电池监控系统1检测并判断电网接入系统3是否还在执行电池柜2充、放电动作，若是，则跳转到步骤2.8.1，若否，则进行下一项监测。
步骤2.8.1、电池监控系统1依次断开相应100千瓦镍氢电池柜2相应电源开关和总开关，检修系统，并跳转到步骤1，电池柜重新连接电网进行充放电。
当电池监控系统1的显示设备上显示的故障标识、报警标识和状态标识出现异常时，则说明系统出现故障，须要断开相应100千瓦镍氢电池柜2的电源开关，对电池监控系统1进行检修，排除故障后接通电池柜2，继续进行充放电工作。
步骤3、电池监控系统1控制若干个100千瓦镍氢电池柜2断开电源开关，断开若干个100千瓦镍氢电池柜2与公共电网的连接。
步骤3.1、电池监控系统1检测各100千瓦镍氢电池柜2的温度，判断各100千瓦镍氢电池柜2的温度是否超过30℃，若是，则跳转到步骤3.1.1，若否，则跳转到步骤3.2。
步骤3.1.1、电池监控系统1继续控制100千瓦镍氢电池柜2工作30分钟，然后跳转到步骤3.2。
步骤3.2、电池监控系统1分别断开与若干个100千瓦镍氢电池柜2一一对应的各电源开关，断开若干个100千瓦镍氢电池柜2与公共电网之间的连接。
步骤3.3、电池监控系统1断开总开关。
步骤4、电池监控系统1对若干个100千瓦镍氢电池柜2进行断电后检查。
步骤4.1、检测电网接入系统3的总电压，判断各100千瓦镍氢电池柜2是否有输出，若是，则跳转到步骤4.1.1，若否，则系统正常完成工作。
步骤4.1.1、电池监控系统1停止电网接入系统3工作，对系统进行检修。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (5)
1.一种100千瓦镍氢储能监控系统的监控方法，该监控系统包含电池监控系统（1）以及分别与所述的电池监控系统（1）电路连接的若干个100千瓦镍氢电池柜（2）和电网接入系统（3），若干个100千瓦镍氢电池柜（2）还与电网接入系统（3）电路连接；
所述的电池监控系统（1）上设有总开关，分别与若干个100千瓦镍氢电池柜（2）相对应的若干个电源开关，以及显示设备；所述的总开关与若干个电源开关串联连接；显示设备与任意一个电源开关串联连接；
每个所述的100千瓦镍氢电池柜（2）包含若干个电池模块；
所述电池监控系统（1）上还设有温度探头和电压、电流监测电路，并设置在各100千瓦镍氢电池柜（2）中，实时监测100千瓦镍氢电池柜（2）的电压、电流和温度；
其特征在于，所述监控方法包含以下步骤：
步骤1、电池监控系统（1）控制若干个100千瓦镍氢电池柜（2）通电网；
步骤2、100千瓦镍氢电池柜（2）上电运行，电池监控系统（1）对若干个100千瓦镍氢电池柜（2）进行运行检查；
步骤2.1、电池监控系统（1）检测各100千瓦镍氢电池柜（2）内各电池模块的模块电压，判断电压大小，若模块电压小于10伏或大于15伏，则电池柜故障，并跳转到步骤2.1.1，若模块电压在10伏与15伏之间，则电池柜运作正常，并进行下一项监测；
步骤2.1.1、电池监控系统（1）控制发生故障的100千瓦镍氢电池柜（2）断开电网连接，检修电池柜并跳转到步骤1；
步骤2.2、电池监控系统（1）检测每个100千瓦镍氢电池柜（2）内各电池模块之间的最大电压差，判断是否大于2伏，若是，则电池柜发生故障，并跳转到步骤2.2.1，若否，则电池柜运作正常，并进行下一项监测；
步骤2.2.1、电池监控系统（1）控制发生故障的100千瓦镍氢电池柜（2）断开电网连接，检修电池柜并跳转到步骤1；
步骤2.3、电池监控系统（1）检测每个100千瓦镍氢电池柜（2）内各电池模块之间的最大温度差，判断是否大于16℃，若是，则电池柜发生故障，并跳转到步骤2.3.1，若否，则电池柜运作正常，并进行下一项监测；
步骤2.3.1、电池监控系统（1）控制发生故障的100千瓦镍氢电池柜（2）断开电网连接，检修电池柜并跳转到步骤1；
步骤2.4、电池监控系统（1）检测每个100千瓦镍氢电池柜（2）内电池模块温度值，判断是否超过55℃或-50℃，若是，则电池柜发生故障，并跳转到步骤2.4.1，若否，则电池柜运作正常，并进行下一项监测；
步骤2.4.1、电池监控系统（1）控制发生故障的100千瓦镍氢电池柜（2）断开电网连接，检修电池柜并跳转到步骤1；
步骤2.5、电池监控系统（1）检测每个100千瓦镍氢电池柜（2）温度，判断是否温度超过30℃，若是，则跳转到步骤2.5.1，若否，电池柜运作正常，并进行下一项监测；
步骤2.5.1、检查风机是否运转，若是，则进行下一项检测，若否，则断开该100千瓦镍氢电池柜（2）的电网连接，检修风机并跳转到步骤1；
步骤2.6、在电网接入系统（3）处于备用状态时，电池监控系统（1）检测各个100千瓦镍氢电池柜（2）的电流，判断是否检测到大于2安培的电流，若是，则跳转步骤2.6.1，若否，则进行下一项监测；
步骤2.6.1、电池监控系统（1）的电流检测故障，并断开该100千瓦镍氢电池柜（2）的电网连接，检修系统并跳转到步骤1；
步骤2.7、在电网接入系统（3）处于备用状态时，电池监控系统（1）检测每个100千瓦镍氢电池柜（2）的总电压，判断总电压与该100千瓦镍氢电池柜（2）内电池模块的模块电压的累加和的差值是否大于10伏，若是，则跳转到步骤2.7.1，若否，则电池监控系统（1）正常运行，并进行下一项监测；
步骤2.7.1、电池监控系统（1）断开该100千瓦镍氢电池柜（2）的电网连接，检修系统并跳转到步骤1；
步骤2.8、电池监控系统（1）禁止100千瓦镍氢电池柜（2）充、放电状态时，电池监控系统（1）检测并判断电网接入系统（3）是否还在执行电池柜充、放电动作，若是，则跳转到步骤2.8.1，若否，则进行下一项监测；
步骤2.8.1、电池监控系统（1）断开100千瓦镍氢电池柜（2）的电网连接，检修系统并跳转到步骤1；
步骤3、电池监控系统（1）控制若干个100千瓦镍氢电池柜（2）断电网；
步骤4、电池监控系统（1）对若干个100千瓦镍氢电池柜（2）进行断电后检查。
2.如权利要求1所述的100千瓦镍氢储能监控系统的监控方法，其特征在于，所述的步骤1还包含以下步骤：
步骤1.1、电池监控系统（1）闭合总开关；
步骤1.2、电池监控系统（1）分别闭合与若干个100千瓦镍氢电池柜（2）一一对应的各电源开关。
3.如权利要求1所述的100千瓦镍氢储能监控系统的监控方法，其特征在于，所述的步骤2中，电池监控系统（1）对该100千瓦镍氢电池柜（2）进行的各项运行监测没有先后顺序。
4.如权利要求1所述的100千瓦镍氢储能监控系统的监控方法，其特征在于，所述的步骤3还包含以下步骤：
步骤3.1、电池监控系统（1）检测各100千瓦镍氢电池柜（2）的温度，判断各100千瓦镍氢电池柜（2）的温度是否超过30℃，若是，则跳转到步骤3.1.1，若否，则跳转到步骤3.2；
步骤3.1.1、电池监控系统（1）继续工作30分钟，并跳转到步骤3.2；
步骤3.2、电池监控系统（1）分别断开与若干个100千瓦镍氢电池柜（2）一一对应的各电源开关；
步骤3.3、电池监控系统（1）断开总开关。
5.如权利要求1所述的100千瓦镍氢储能监控系统的监控方法，其特征在于，所述的步骤4还包含以下步骤：
步骤4.1、检测电网接入系统（3）上流通的总电压，判断各100千瓦镍氢电池柜（2）是否有输出，若是，则跳转到步骤4.1.1，若否，则系统正常完成工作；
步骤4.1.1、电池监控系统（1）停止电网接入系统（3）工作。
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