CN109449944B - 变电站双向型直流电源控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于变电站技术领域,提供了一种变电站双向型直流电源控制系统和方法。所述系统包括:双向变流模块,用于在电网掉电时,向控制模块发送断网信号;控制模块,用于根据断网信号向双向变流模块发送启动应急供电模式指令,或根据用户输入向双向变流模块发送启动核容模式指令;双向变流模块启动应急供电模式,并向电池供电模块发送第一放电指令,或在核容模式向电池供电模块发送第二放电指令;电池供电模块,根据第一放电指令输出第一直流电,或根据第二放电指令输出第二直流电,双向变流模块记录第二直流电的电量信息。本发明能够应急供电,减少不间断电源设备的投入,同时还可以自动对电池模块进行核容,减少人工操作,节省物力人力。

Description

变电站双向型直流电源控制系统和方法
技术领域
本发明属于变电站技术领域,尤其涉及一种变电站双向型直流电源控制系统和方法。
背景技术
在变电站领域中技术都为单相的直流电源系统,直流电源仅仅作为一个蓄电池的充电及负荷供电能力,其智能化管理能力相对很落后,以致于后期运维管理也需要较大的工作量;而且在变电站的日常维护规范中,每年都至少需要一次的蓄电池组的核容工作,以往的模式需要维护人员将蓄电池放电仪搬往相应的变电站,脱开电池组将电池组单独放电核容,并需要做好相应的电池核容数据工作,一组电池核容工作一般放电时间都需要近10小时,对于维护人员来将需要消耗较大的工作时间及统计工作量,核容工作的操作及工作量都给维护人员带来相对麻烦。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种变电站双向型直流电源控制系统和方法,以解决现有技术中直流电源仅用于蓄电池的充电及负荷供电,以及变电站中对蓄电池组进行核容时,操作繁琐且耗费时间的问题。
本发明实施例第一方面提供了一种变电站双向型直流电源控制系统,包括:双向变流模块、控制模块和电池供电模块;
所述双向变流模块,用于在电网掉电时,向所述控制模块发送断网信号;
所述控制模块,用于根据所述断网信号向所述双向变流模块发送启动应急供电模式指令,或根据用户输入向所述双向变流模块发送启动核容模式指令;
所述双向变流模块根据所述启动应急供电模式指令启动应急供电模式,并向所述电池供电模块发送第一放电指令,或根据所述启动核容模式指令启动核容模式,并向所述电池供电模块发送第二放电指令;
所述电池供电模块,用于根据所述第一放电指令向所述双向变流模块输出第一直流电,或根据所述第二放电指令向所述双向变流模块输出第二直流电;
所述双向变流模块记录所述第二直流电的总电量信息。
可选的,所述双向变流模块还用于:
将所述第一直流电转换为第一交流电输出给外部设备;
或,将所述第二直流电转换为第二交流电输出给所述外部设备,同时将所述总电量信息发送给所述控制模块。
可选的,所述控制模块还用于:
在所述电池供电模块向所述双向变流模块输出所述第二直流电时,监测所述电池供电模块的电量状态;
在所述电池供电模块的电量最低值等于预设安全阈值时,控制所述双向变流模块向所述电池供电模块放电。
可选的,所述双向变流模块包括多个双向变流器;
每个所述双向变流器均包括:双向直流转换单元、双向交直流变换单元和辅助控制单元;
所述双向直流转换单元,用于将所述电池供电模块输出的第一直流电或第二直流电转换为预设直流电;
所述双向交直流变换单元,用于将所述预设直流电进行交直流转换输出交流电给所述外部设备,或将所述电网的交流电转换为所述预设直流电输入给所述双向直流转换单元;所述双向直流转换单元还用于将所述预设直流电转换为第三直流电输入给所述电池供电模块;
所述辅助控制单元,用于向所述双向直流转换单元和所述双向交直流变换单元提供电源,以及控制所述双向直流转换单元和所述双向交直流变换单元工作。
可选的,每个所述双向逆变器还包括:开关元件和电网信息采集单元;
所述电网依次通过所述电网信息采集单元和所述开关元件向所述双向交直流变换单元输入交流电;
所述开关元件的第一端与所述电流传感元件的第一端连接,所述开关元件的第二端与所述辅助控制单元连接,所述开关元件的第三端与所述双向交直流变换单元连接;
所述电网信息采集单元用于检测所述电网的电网信息,并将所述电网信息发送给所述辅助控制单元;
所述辅助控制单元还用于根据所述电网信息控制所述开关元件断开或闭合。
可选的,所述电池供电模块包括电池组和电池管理单元;
所述电池组,用于向所述双向变流模块输出所述第一直流电或所述第二直流电;
所述电池管理单元,用于检测所述电池组的状态信息,并根据所述状态信息向所述控制模块发送控制指令。
可选的,所述电池组为锂电池组。
本发明实施例第二方面提供了一种变电站双向型直流电源控制方法,适用于包括双向变流模块、控制模块和电池供电模块的变电站双向型直流电源控制系统,其特征在于,所述方法包括:
在电网掉电时,所述双向变流模块向所述控制模块发送断网信号;
所述控制模块根据所述断网信号向所述双向变流模块发送启动应急供电模式指令,或根据用户输入向所述双向变流模块发送启动核容模式指令;
所述双向变流模块根据所述启动应急供电模式指令启动应急供电模式,并向所述电池供电模块发送第一放电指令,或根据所述启动核容模式指令启动核容模式,并向所述电池供电模块发送第二放电指令;
所述电池供电模块根据所述第一放电指令向所述双向变流模块输出第一直流电,或根据所述第二放电指令向所述双向变流模块输出第二直流电;
所述双向变流模块记录所述第二直流电的总电量信息。
可选的,所述变电站双向型直流电源控制方法还包括:
所述双向变流模块将所述第一直流电转换为第一交流电输出给外部设备,或,将所述第二直流电转换为第二交流电输出给所述外部设备,同时将所述总电量信息发送给所述控制模块。
可选的,所述变电站双向型直流电源控制方法还包括:
在所述电池供电模块向所述双向变流模块输出所述第二直流电时,所述控制模块监测所述电池供电模块的电量状态;
在所述电池供电模块的电量最低值等于预设安全阈值时,所述控制模块控制所述双向变流模块向所述电池供电模块放电。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:在电网掉电时双向变流模块会立刻向控制模块发送断网信号,控制模块控制双向变流模块启动应急供电模式,双向变流模块控制电池供电模块输出直流电,实现了对外部设备无间隙供电,同时不需要配置不间断电源,简化了系统结构,也减少了电源故障率;同时,双向变流模块还包括核容模式,控制电池供电模块放电,对电池供电模块放电的放电容量进行核容,实现对电池供电模块的自动核容,减少人工操作,节省物力人力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的变电站双向型直流电源控制系统的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的另一种变电站双向型直流电源控制系统的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的双向变流器的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的一种变电站双向型直流电源控制系统的具体结构示意图;
图5是本发明实施例提供的一种变电站双向型直流电源控制方法的实现流程图;
图6是本发明实施例提供的另一种变电站双向型直流电源控制方法的实现流程图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一
参见图1,本实施例提供的一种变电站双向型直流电源控制系统,双向变流模块100、控制模块200和电池供电模块300。
其中,双向变流模块100与电池供电模块300电连接,控制模块200通过通信总线分别与电池供电模块300和双向变流模块100连接。本实施例对通信总线的结构不做限定,可以是CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)总线,也可以是RS485总线等。
具体的,双向变流模块100用于在电网掉电时,向控制模块200发送断网信号;控制模块200用于根据所述断网信号向所述双向变流模块发送启动应急供电模式指令;双向变流模块100还用于根据所述启动应急供电模式指令启动应急供电模式,并向电池供电模块300发送第一放电指令;电池供电模块300用于根据所述第一放电指令向所述双向变流模块输出第一直流电。最后双向变流模块100将所述第一直流电转换为交流电发送给外部设备,为外部设备进行应急供电,代替不间断电源为外部设备供电。
或,控制模块200还用于根据用户输入向双向变流模块100发送启动核容模式指令;双向变流模块100还用于根据所述启动核容模式指令启动核容模式,并向电池供电模块300发送第二放电指令;电池供电模块300根据所述第二放电指令向所述双向变流模块输出第二直流电;最后双向变流模块100记录所述第二直流电的总电量信息,同时双向变流模块100将所述第二直流电转换为交流电发送给外部设备。
上述变电站双向型直流电源控制系统中,在电网掉电时双向变流模块100立刻向控制模块200发送断网信号,控制模块200控制双向变流模块100启动应急供电模式,双向变流模块100控制电池供电模块300输出直流电,实现了对外部设备无间隙供电,同时不需要配置不间断电源,简化了系统结构,也减少了电源故障率;同时,双向变流模块100还包括核容模式,控制电池供电模块300放电,对电池供电模块300放电的放电容量进行核容,实现对电池供电模块300的自动核容,减少人工操作,节省物力人力。
进一步地,参见图2,作为另一种具体实施方式,双向变流模块100还用于:将所述第一直流电转换为第一交流电输出给外部设备。
或,双向变流模块100还用于将所述第二直流电转换为第二交流电输出给所述外部设备,同时将所述总电量信息发送给控制模块200。同时,控制模块200根据所述总电量信息统计电池供电模块300的容量。
可选的,双向变流模块100包括多个双向变流器。
本实施例对双向变流器的数量不做限定,变电站人员可以根据现场需求或供电需求确定双向变流器的个数,并设置安装组成双向变流模块100。如图4中,双向变流模块100包括4个双向变流器。
可选的,参见图3,每个双向变流器均包括:双向直流转换单元110、双向交直流变换单元120和辅助控制单元130。
其中,双向直流转换单元110与电池供电模块300电连接,双向直流转换单元110与双向交直流变换单元120电连接;双向交直流变换单元120与外部设备和电网连接;辅助控制单元130通过通信总线分别与双向直流转换单元110和双向交直流变换单元120连接。本实施例对所述通信总线的结构不做限定,可以是CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)总线,也可以是RS485总线等。
具体的,双向直流转换单元110用于将电池供电模块300输出的第一直流电或第二直流电转换为预设直流电。
由于电池供电模块300输出的直流电不符合外部设备使用的额定电流,所以双向直流转换单元110将电池供电模块300输出的直流电转换为所述预设直流电,所述预设直流电的电流值符合外部设备的额定电流值。
双向交直流变换单元120用于将所述预设直流电进行交直流转换输出交流电给所述外部设备,或双向交直流变换单元120将所述电网的交流电转换为所述预设直流电输入给双向直流转换单元110。
双向直流转换单元110还用于将所述预设直流电转换为第三直流电输入给电池供电模块300。
电池供电模块300通过双向直流转换单元110和双向交直流变换单元120实现对外部设备的供电,同时电网通过双向交直流变换单元120和双向直流转换单元110实现对电池供电模块300的充电。
辅助控制单元130用于向双向直流转换单元110和双向交直流变换单元120提供电源,以及控制双向直流转换单元110和双向交直流变换单元120工作。
可选的,辅助控制单元130还用于实时采集双向直流转换单元110的电流信号和电压信号,并根据双向直流转换单元110的电流信号或电压信号控制双向直流转换单元110或双向交直流变换单元120工作;以及,辅助控制单元130还用于实时采集双向交直流变换单元120的电流信号和电压信号,并根据双向交直流变换单元120的电流信号或电压信号控制双向交直流变换单元120或直流转换单元110工作。
示例性的,辅助控制单元130采集到双向交直流变换单元120的电压减小或无电流值时,则控制直流转换单元110工作,使得电池供电模块300的直流电输入进直流转换单元110,通过双向交直流变换单元120转换为交流电输出给外部设备。
示例性的,辅助控制单元130采集到直流转换单元110的电压减小,或达到预设安全电流值时,则控制双向交直流变换单元120工作,双向交直流变换单元120将电网的交流电转换为直流电,再经过直流转换单元110输出给电池供电模块300,为电池供电模块300充电。
可选的,直流转换单元110可以为双向直流转换器。
可选的,双向交直流变换单元120可以为双向交直流变换器。
可选的,每个双向逆变器还包括:开关元件M1和电网信息采集单元。
所述电网依次通过所述电网信息采集单元和开关元件M1向双向交直流变换单元120输入交流电。
开关元件M1的第一端与电流传感元件140的第一端连接,开关元件M1的第二端与辅助控制单元130连接,开关元件M1的第三端与双向交直流变换单元120连接。
电网信息采集单元用于检测所述电网的电网信息,并将所述电网信息发送给辅助控制单元130。
所述电网信息可以包括电网的电流信息和电网的电压信息。
辅助控制单元130还用于根据所述电网信息控制开关元件M1断开或闭合。
示例性的,当电网掉电时,电网信息采集单元会检测到电网信息,比如电网的电流信息或电网的电压信息为零,电网信息采集单元将检测的电网信息发送给辅助控制单元130,辅助控制单元130根据所述电网信息控制开关元件M1自动断开,切断电网与双向变流模块100的连接,同时辅助控制单元130向控制模块200发送断网信号,控制模块200则根据断网信号控制双向变流模块100开启应急供电模式。
可选的,开关元件M1可以为继电器,也可以为接触器。本实施例对开关元件M1的结构不做限定。
可选的,电网信息采集单元可以包括电流传感器或/和智能电表。例如,图3中的电流传感器Y1,电流传感器Y1检测电网的电流信息并发送给辅助控制单元130。
可选的,参见图3,每个双向逆变器还包括:开关元件M2。
具体的,开关元件M2的第一端与开关元件M1连接,开关元件M2的第二端与双向交直流变换单元120连接,开关元件M2的第三端与辅助控制单元130连接,即开关元件M1通过开关元件M2与双向交直流变换单元120连接。
开关元件M2用于控制双向交直流变换单元120输出的交流电输入到外部设备。
可选的,开关元件M2可以为继电器,也可以为接触器。本实施例对开关元件M2的结构不做限定。
可选的,每个双向逆变器还包括:设备信息采集单元。
设备信息采集单元的第一端与开关元件M2的第一端连接,设备信息采集单元的第二端与外部设备连接,设备信息采集单元的第三端与辅助控制单元130连接。设备信息采集单元用于检测双向交直流变换单元120输入到外部设备的电流信息或电压信息,并将检测到的外部设备的电流信息或电压信息发送给辅助控制单元130。然后辅助控制单元130根据外部设备的电流信息或电压信息控制开关元件M2断开或闭合。
可选的,设备信息采集单元可以包括电流传感器或/和智能电表。例如,图3中的电流传感器Y2,电流传感器Y2检测设备的电流信息并发送给辅助控制单元130。
示例性的,根据用户输入控制双向变流模块100进入核容模式。在双向变流模块100进入核容模式后,辅助控制单元130通过直流转换单元110向电池供电模块300发送第二放电指令,电池供电模块300向直流转换单元110输出所述第二直流电,直流转换单元110将所述第二直流电转换为额定直流电发送给双向交直流变换单元120,双向交直流变换单元120将额定直流电转换为交流电输出给电网。
同时辅助控制单元130检测直流转换单元110输出的直流电的总电量信息并发送给控制模块200,控制模块200根据所述总电量信息统计电池供电模块300的电容量,实现对电池供电模块300的核容。其中,每个双向变流器均向控制模块200发送所述总电量信息,然后控制模块200根据所有的总电量信息统计电池供电模块300的电容量,例如,将所有的总电量信息相加则为电池供电模块300的电容量。
上述双向变流模块100,可以监测电网的电流信息或电压信息,在断网时及时控制电池供电模块300对外部设备进行供电,减少了不间断电源的设置,简化了系统的电路;同时还可以对电池供电模块300进行自动核容,大大减少了人工操作和维修人员的工作时间,节省人力物力,减少人员触电危险。
进一步地,作为另一种具体实施方式,控制模块200还用于:
在电池供电模块300向双向变流模块100输出所述第二直流电时,监测电池供电模块300的电量状态。
在所述电池供电模块300的电量最低值等于预设安全阈值时,控制双向变流模块100向电池供电模块300放电。
具体的,在双向变流模块100对电池供电模块300进行核容的时候,控制模块200监测电池供电模块300的电量状态,在所述电池供电模块300的电量最低值等于预设安全阈值时,控制双向变流模块100向电池供电模块300放电,即为电池供电模块300充电,保证电池供电模块300处在安全电量的状态。
另外,双向变流模块100处于应急模式、核容模式或正常电流转换状态下,控制模块200均监测电池供电模块300的电量状态,在所述电池供电模块300的电量最低值等于预设安全阈值时,控制双向变流模块100向电池供电模块300放电,保证电池供电模块300处在安全电量的状态。
可选的,控制模块200可以包括触控显示屏的控制芯片,例如PLC(ProgrammableLogic Controller,可编程逻辑控制器)。应理解,控制模块200还可以为其他可以实现相关功能的器件,例如工控机。
进一步地,参见图2,作为另一种具体实施方式,电池供电模块300包括电池组310和电池管理单元320。
其中,电池组310与双向变流模块100电连接,电池组310和电池管理单元320通信连接,电池管理单元320与控制模块200通信连接。电池管理单元320与控制模块200可以无线连接,也可以通过通信总线与控制模块200连接。
具体的,电池组310用于向双向变流模块100输出所述第一直流电或所述第二直流电,即电池组310可以接收电网的电压并存储电量,也可以作为电源为外部设备提供电量。
电池管理单元320用于检测电池组310的状态信息,并根据所述状态信息向控制模块200发送控制指令。同时控制模块200根据所述控制指令控制双向变流模块100停止向电池供电模块300充电或放电。
可选的,所述状态信息可以包括电池电压信息、电池组电流信息和电池组温度信息。其中,电池电压信息还可以包括电池组电压信息和单节电池电压信息。
控制模块200还用于根据所述状态信息控制电池组310进行充电或放电。
示例性的,电池管理单元320检测电池组310的电池组电压信息、单节电池电压信息、电池组电流信息或电池组温度信,电池管理单元320判断出电池组电压信息过高、单节电池电压信息过高、电池组电流信息过高或电池组温度信息过高时,向控制模块300发送禁止充电指令,控制模块300根据所述禁止充电指令控制双向变流模块100对电池组310停止充电。
示例性的,电池管理单元320检测电池组310的电池组电压信息、单节电池电压信息或电池组电流信息,电池管理单元320判断出电池组电压信息过低、单节电池电压信息过低或电池组电流信息过低时,向控制模块300发送禁止放电指令,控制模块300根据所述禁止放电指令控制双向变流模块100对电池组310放电。
可选的,电池组310为锂电池组。
原有变电站应用的备用电池均为铅酸蓄电池,铅酸蓄电池有能量密度低、可循环性次数低、寿命低等特性,而且蓄电池作为备用电源常期处于浮充状态,而且只有均充及浮充工作模式,无法和电池做联动保护控制。
因此本实施例采用锂电池替代铅酸电池的方案,锂电池的可靠性及先天的能量密度高、占地小、重量轻、循环次数高、寿命长等特点,使得锂电池的应用已越来越普及,而且价格也越来越接近铅酸电池。
但锂电池对一致性要求高,并且不允许出现过充问题,不需要长期浮充,长期浮充容易导致锂电池出现过压及一致性差的问题,所以本实施例加入了电池管理单元320,可以实时监测锂电池组的状态,在电池组310充满电量时,自动控制电池组310进行反向工作,10%至30%的电量返回至电网,让电池组310可以循环工作,提升锂电池组的一致性。
可选的,电池管理单元320可以为BMS(Battery Management System,电池管理系统),BMS具有通讯联动保护动作,在正常的工作模式中,控制模块300会接收到BMS的限流、禁充、禁放等联动保护信号时,控制模块300能够及时下发给双向变流模块100做联动控制保护,提升锂电池应用的安全性。
进一步的,参见图4,为本实施例提供的一种变电站双向型直流电源控制系统的具体结构示意图。
具体的,电网为A、B、C三相电网,例如可以为380V/50HZ的三相交流电。双向变流模块100中的每个双向变流器接收电网的交流电,并转换为额定交流电输出给外部设备,例如图4中的负荷。其中,双向变流模块100包括双向变流器Q1、双向变流器Q2、双向变流器Q3和双向变流器Q4。
当电网掉电时,双向变流模块100向控制模块200发送断网信号,控制模块200根据断网信号向双向变流器Q1、双向变流器Q2、双向变流器Q3和双向变流器Q4发送启动应急模式指令,双向变流器Q1、双向变流器Q2、双向变流器Q3和双向变流器Q4启动应急模式后向电池供电模块300发送第一放电指令,电池供电模块300向双向变流器Q1、双向变流器Q2、双向变流器Q3和双向变流器Q4输出第一直流电,双向变流器Q1、双向变流器Q2、双向变流器Q3和双向变流器Q4将第一直流电转换为第一交流电,第一交流电作为交流应急备用电,例如220V/50HZ的交流电,或者第一交流电直接输出给外部设备,即图4中的负荷。
同时电池供电模块300中的电池管理单元320会检测电池组310的状态信息,根据状态信息向控制模块300发送控制指令,控制模块300根据控制指令控制双向变流模块100是否向电池供电模块300充电或放电。
另外,图4中HR1为电流传感器,用于检测双向变流模块100与外部设备额电流信息;QF7为开关元件,用于控制双向变流模块100向外部设备或电池供电模块300输出电压;ZD1为指示灯,用于显示双向变流模块100向外部设备或电池供电模块300输出电压;QF8为开关元件,用于控制双向变流模块100向电池供电模块300输出电压。
当双向变流模块100在核容模式时,电池供电模块300向双向变流模块100中的双向变流器Q1、双向变流器Q2、双向变流器Q3和双向变流器Q4输出第二直流电,双向变流器Q1、双向变流器Q2、双向变流器Q3和双向变流器Q4均会将所述第二直流电转换为第二交流电输出给电网或外部设备,同时双向变流器Q1、双向变流器Q2、双向变流器Q3和双向变流器Q4均会记录所述第二直流电的总电量信息,双向变流模块100将所有总电量信息发送给控制模块200,控制模块对每个双向变流器的总电量信息进行统计,并可以生成电量信息统计表,进而实现对电池容量的核容工作。
同时,双向变流模块100在核容模式时,控制模块300监测电池供电模块300的电量状态,在电池供电模块300的电量最低值等于预设安全阈值时,控制双向变流模块100向电池供电模块300放电,进而保证电池供电模块300的正常运行。
上述实施例中,双向变流模块100在电网掉电的立刻向控制模块200发送断网信号,控制模块200控制双向变流模块100启动应急供电模式,双向变流模块100控制电池供电模块300输出直流电,实现了对外部设备无间隙供电,同时不需要配置不间断电源,简化了系统结构,也减少了电源故障率;同时,双向变流模块100还包括核容模式,控制电池供电模块300放电,对电池供电模块300放电的放电容量进行核容,即实现对电池供电模块300的自动核容,减少人工操作,节省物力人力;另外电池供电模块300采用锂电池组和电池管理单元320,实现对电池供应模块的自动管理,延长锂电池组使用寿命,提升锂电池应用的安全性。
实施例二
对应于实施例一中的变电站双向型直流电源控制系统,本实施例提供了一种变电站双向型直流电源控制方法。具体参见图5,变电站双向型直流电源控制方法的一个实施例的实现流程示意图,详述如下:
步骤S501,在电网掉电时,所述双向变流模块向所述控制模块发送断网信号。
步骤S502,所述控制模块根据所述断网信号向所述双向变流模块发送启动应急供电模式指令。
步骤S503,所述双向变流模块根据所述启动应急供电模式指令启动应急供电模式,并向所述电池供电模块发送第一放电指令。
步骤S504,所述电池供电模块根据所述第一放电指令向所述双向变流模块输出第一直流电。
可选的,双向变流模块将第一直流电转换为第一交流电输出给外部设备。
可选的,所述方法还包括:
电池供电模块根据自身的状态信息向控制模块发送控制指令。
控制模块根据所述控制指令控制双向变流模块停止向电池供电模块充电或放电。
可选的,所述状态信息可以包括电池电压信息、电池组电流信息和电池组温度信息。其中,电池电压信息还可以包括电池组电压信息和单节电池电压信息。
上述变电站双向型直流电源控制方法中,在电网掉电时双向变流模块会立刻向控制模块发送断网信号,控制模块控制双向变流模块启动应急供电模式,双向变流模块控制电池供电模块输出直流电,实现了对外部设备无间隙供电,同时不需要配置不间断电源,简化了系统结构,也减少了电源故障率,节省物力人力。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
实施例三
对应于实施例一中的变电站双向型直流电源控制系统,本实施例提供了另一种变电站双向型直流电源控制方法。具体参见图6,变电站双向型直流电源控制方法的另一个实施例的实现流程示意图,详述如下:
步骤S601,所述控制模块根据用户输入向所述双向变流模块发送启动核容模式指令。
步骤S602,所述双向变流模块根据所述启动核容模式指令启动核容模式,并向所述电池供电模块发送第二放电指令。
步骤S603,所述电池供电模块根据所述第二放电指令向所述双向变流模块输出第二直流电。
步骤S604,所述双向变流模块记录所述第二直流电的总电量信息。
可选的,双向变流模块将所述第二直流电转换为第二交流电输出给所述外部设备,同时将所述总电量信息发送给控制模块。
同时,控制模块根据所述总电量信息统计电池供电模块的容量。
可选的,所述方法还包括:
在电池供电模块向双向变流模块输出所述第二直流电时,控制模块监测电池供电模块的电量状态。
在所述电池供电模块的电量最低值等于预设安全阈值时,控制双向变流模块向电池供电模块放电。
可选的,所述方法还包括:
电池供电模块根据自身的状态信息向控制模块发送控制指令。
控制模块根据所述控制指令控制双向变流模块停止向电池供电模块充电或放电。
可选的,所述状态信息可以包括电池电压信息、电池组电流信息和电池组温度信息。其中,电池电压信息还可以包括电池组电压信息和单节电池电压信息。
上述变电站双向型直流电源控制方法中,控制模块会根据用户输入控制双向变流模块进入核容模式,双向变流模块控制电池供电模块放电,并记录电池供电模块放电的放电容量,然后再将记录的放电容量发送给控制模块统计,实现了对电池供电模块的自动核容,减少人工操作,节省维修人员的大量工作时间,同时可以减少维修人员的触点危险。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的系统和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种变电站双向型直流电源控制系统,其特征在于,包括:双向变流模块、控制模块和电池供电模块;
所述双向变流模块,用于在电网掉电时,向所述控制模块发送断网信号;
所述控制模块,用于根据所述断网信号向所述双向变流模块发送启动应急供电模式指令,或根据用户输入向所述双向变流模块发送启动核容模式指令;
所述双向变流模块根据所述启动应急供电模式指令启动应急供电模式,并向所述电池供电模块发送第一放电指令,或根据所述启动核容模式指令启动核容模式,并向所述电池供电模块发送第二放电指令;
所述电池供电模块,用于根据所述第一放电指令向所述双向变流模块输出第一直流电,或根据所述第二放电指令向所述双向变流模块输出第二直流电;
所述双向变流模块包括多个双向变流器;每个双向变流器均包括双向直流转换单元、双向交直流变换单元和辅助控制单元;所述辅助控制单元,用于向所述双向直流转换单元和所述双向交直流变换单元提供电源,以及控制所述双向直流转换单元和所述双向交直流变换单元工作;
所述双向变流模块记录所述第二直流电的总电量信息;所述第二直流电的总电量信息包括每个双向变流器的总电量信息,所述控制模块根据每个双向变流器的总电量信息统计所述电池供电模块的电容量;
所述控制模块还用于:
在所述电池供电模块向所述双向变流模块输出所述第二直流电时,监测所述电池供电模块的电量状态;
在所述电池供电模块的电量最低值等于预设安全阈值时,控制所述双向变流模块向所述电池供电模块放电。
2.如权利要求1所述的变电站双向型直流电源控制系统,其特征在于,所述双向变流模块还用于:
将所述第一直流电转换为第一交流电输出给外部设备;
或,将所述第二直流电转换为第二交流电输出给所述外部设备,同时将所述第二直流电的总电量信息发送给所述控制模块。
3.如权利要求2所述的变电站双向型直流电源控制系统,其特征在于,
所述双向直流转换单元,用于将所述电池供电模块输出的第一直流电或第二直流电转换为预设直流电;
所述双向交直流变换单元,用于将所述预设直流电进行交直流转换输出所述第一交流电/所述第二交流电给所述外部设备,或将所述电网的第三交流电转换为所述预设直流电输入给所述双向直流转换单元;所述双向直流转换单元还用于将所述预设直流电转换为第三直流电输入给所述电池供电模块。
4.如权利要求3所述的变电站双向型直流电源控制系统,其特征在于,每个所述双向变流器还包括:开关元件和电网信息采集单元;
所述电网依次通过所述电网信息采集单元和所述开关元件向所述双向交直流变换单元输入第三交流电;
所述开关元件的第一端与所述电网信息采集单元的第一端连接,所述开关元件的第二端与所述辅助控制单元连接,所述开关元件的第三端与所述双向交直流变换单元连接;
所述电网信息采集单元用于检测所述电网的电网信息,并将所述电网信息发送给所述辅助控制单元;
所述辅助控制单元还用于根据所述电网信息控制所述开关元件断开或闭合。
5.如权利要求1或2所述的变电站双向型直流电源控制系统,其特征在于,所述电池供电模块包括电池组和电池管理单元;
所述电池组,用于向所述双向变流模块输出所述第一直流电或所述第二直流电;
所述电池管理单元,用于检测所述电池组的状态信息,并根据所述状态信息向所述控制模块发送控制指令。
6.如权利要求5所述的变电站双向型直流电源控制系统,其特征在于,所述电池组为锂电池组。
7.一种变电站双向型直流电源控制方法,适用于包括双向变流模块、控制模块和电池供电模块的变电站双向型直流电源控制系统,所述双向变流模块包括多个双向变流器;每个双向变流器均包括双向直流转换单元、双向交直流变换单元和辅助控制单元;其特征在于,所述方法包括:
在电网掉电时,所述双向变流模块向所述控制模块发送断网信号;
所述控制模块根据所述断网信号向所述双向变流模块发送启动应急供电模式指令,或根据用户输入向所述双向变流模块发送启动核容模式指令;
所述双向变流模块根据所述启动应急供电模式指令启动应急供电模式,并向所述电池供电模块发送第一放电指令,或根据所述启动核容模式指令启动核容模式,并向所述电池供电模块发送第二放电指令;
所述电池供电模块根据所述第一放电指令向所述双向变流模块输出第一直流电,或根据所述第二放电指令向所述双向变流模块输出第二直流电;
所述辅助控制单元向所述双向直流转换单元和所述双向交直流变换单元提供电源,并控制所述双向直流转换单元和所述双向交直流变换单元工作;所述双向变流模块记录所述第二直流电的总电量信息;所述第二直流电的总电量信息包括每个双向变流器的总电量信息,所述控制模块根据每个双向变流器的总电量信息统计所述电池供电模块的电容量;
在所述电池供电模块向所述双向变流模块输出所述第二直流电时,所述控制模块监测所述电池供电模块的电量状态;
在所述电池供电模块的电量最低值等于预设安全阈值时,所述控制模块控制所述双向变流模块向所述电池供电模块放电。
8.如权利要求7所述的变电站双向型直流电源控制方法,其特征在于,所述变电站双向型直流电源控制方法还包括:
所述双向变流模块将所述第一直流电转换为第一交流电输出给外部设备,或,将所述第二直流电转换为第二交流电输出给所述外部设备,同时将所述第二直流电的总电量信息发送给所述控制模块。
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