CN110571837A - 并网逆变供电系统及方法 - Google Patents

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CN110571837A CN201910817049.9A CN201910817049A CN110571837A CN 110571837 A CN110571837 A CN 110571837A CN 201910817049 A CN201910817049 A CN 201910817049A CN 110571837 A CN110571837 A CN 110571837A
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符诗宗
涂祥荣
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Abstract

本发明实施例公开了一种并网逆变供电系统及方法，该系统包括：多个逆变放电仪以及云管理平台，且每一逆变放电仪包括逆变器模块和逆变控制模块，云管理平台包括电能调度模块及蓄电池检测模块，逆变器模块的输入端连接到一个对应的蓄电池组，逆变器模块的输出端连接到一个区域电网；电能调度模块根据电网故障信息生成放电指令，并将放电指令发送到与对应区域电网连接的所有逆变放电仪；逆变控制模块根据来自云管理平台的放电指令控制对应的逆变器模块向区域电网馈电，并将蓄电池组的放电信息发送到云管理平台；蓄电池检测模块根据来自逆变放电仪的放电信息生成对应蓄电池的状态信息，以解决对蓄电池组进行容量检测时所产生的不安全和不环保问题。

Description

并网逆变供电系统及方法
技术领域
本发明涉及电气控制领域，尤其涉及一种并网逆变供电系统及方法。
背景技术
直流后备电源，广泛应用在通讯、变电站、电厂、医院、银行等单位。根据后备电源的维护规程要求，要定期对后备电源进行检测，检测内容中有一项容量核对，就是核对蓄电池存有电量是否满足指标要求。目前通用的检测方法是通过放电试验核检，也就是将电阻接到待检电池上进行放电，放电过程中，电阻发热消耗电池电量，并通过伏安法计量电阻消耗的电量，达到测出电池的实际存储电量目的，对不达标的电池做维修或更换处理。放电过程中，电池的能量以热量的方式散发掉，既不安全，也不环保。
发明内容
本发明实施例提供一种并网逆变供电系统及方法，以解决通过电阻发热消耗电池电量的方法来对后备电源进行容量检测时，所产生的不安全问题和不环保问题。
一种并网逆变供电系统，用于对分别为不同应用系统提供应急电源的多个蓄电池进行馈网控制，其特征在于，所述系统包括多个逆变放电仪以及云管理平台，且每一所述逆变放电仪包括逆变器模块和逆变控制模块，所述云管理平台包括电能调度模块以及蓄电池检测模块，其中；
所述逆变器模块的输入端连接到一个对应的蓄电池组，且所述逆变器模块的输出端连接到一个区域电网；
所述电能调度模块，用于根据电网故障信息生成放电指令，并将所述放电指令发送到与对应区域电网连接的所有逆变放电仪；
所述逆变控制模块，用于根据来自所述云管理平台的放电指令控制对应的逆变器模块向所述区域电网馈电，并将所述蓄电池组的放电信息发送到所述云管理平台；
所述蓄电池检测模块，用于根据来自所述逆变放电仪的放电信息生成对应蓄电池的状态信息。
优选地，所述并网逆变供电系统还包括连接到所述云管理平台的终端设备，所述云管理平台还包括放电控制模块；
所述放电控制模块，用于接收来自所述终端设备的蓄电池容量检测指令，并将所述蓄电池容量检测指令发送到指定的逆变放电仪；
所述逆变控制模块，还用于根据来自所述云管理平台的蓄电池容量检测指令，控制对应的蓄电池组放电，生成所述蓄电池组的放电信息，并将所述放电信息发送给所述云管理平台；
所述蓄电池检测模块，用于根据来自所述逆变放电仪的放电信息生成对应蓄电池组的状态信息。
优选地，所述云管理平台还包括接入管理模块，所述接入管理模块用于接收所述逆变放电仪发送的包括所述逆变放电仪的ID的接入注册请求，并将所述ID发送给用户的终端设备，以使所述用户根据所述ID确认是否允许所述ID对应的逆变放电仪接入，并在所述用户确认允许所述ID对应的逆变放电仪接入后生成注册信息，同时返回接入注册成功信息给所述用户的终端设备；
所述放电控制模块根据所述注册信息将所述蓄电池容量检测指令发送到对应的逆变放电仪。
优选地，所述逆变控制模块具体用于根据所述蓄电池容量检测指令，控制对应的逆变器模块向所述区域电网恒流放电得到所述放电信息，将所述放电信息发送给所述云管理平台，其中，所述放电信息包括对放电时的电流进行采样得到的采样电流，和对放电时间进行计时得到的放电时长；
所述蓄电池检测模块具体用于，根据所述放电信息生成对应的蓄电池组的状态信息，所述蓄电池组的状态信息根据以下计算式得到：
Ah＝I*T
其中，所述Ah为所述蓄电池组的容量，所述I为采样的电流，所述T为所述放电时长。
优选地，所述放电控制模块在将所述蓄电池容量检测指令发送到与对应区域电网连接的所有逆变放电仪时，根据所述注册信息将所述放电指令发送给对应用户的终端设备，并在接收到所述用户的终端设备的确认信息后向对应的所述逆变放电仪发送所述放电指令。
一种并网逆变供电方法，应用于并网逆变供电系统中，以对分别为不同应用系统提供应急电源的多个蓄电池进行馈网控制，其特征在于，所述并网逆变供电系统包括多个逆变放电仪以及云管理平台，所述方法包括：
根据电网故障信息生成放电指令，并将所述放电指令发送到与对应区域电网连接的所有逆变放电仪，以使所述区域的逆变放电仪根据所述放电指令向所述区域电网馈电；
接收来自所述逆变放电仪的蓄电池组的放电信息，并根据所述放电信息生成对应的蓄电池状态信息。
优选地，所述并网逆变供电系统还包括连接到所述云管理平台的终端设备，所述方法还包括：
接收来自所述终端设备的蓄电池容量检测指令；
将所述蓄电池容量检测指令发送到指定的逆变放电仪，以使所述逆变放电仪根据所述蓄电池容量检测指令，控制对应的蓄电池组放电，生成所述蓄电池组的放电信息；
根据来自所述逆变放电仪的放电信息生成对应蓄电池组的状态信息。
优选地，在接收来自所述终端设备的蓄电池容量检测指令之前，所述方法还包括：
接收所述逆变放电仪发送的包括所述逆变放电仪的ID的接入注册请求；
将所述ID发送给用户的终端设备，以使所述用户根据所述ID确认是否允许所述ID对应的逆变放电仪接入；
在所述用户确认允许所述ID对应的逆变放电仪接入后生成注册信息，同时返回接入注册成功信息给所述用户的终端设备；
根据所述注册信息将所述蓄电池容量检测指令发送到对应的逆变放电仪。
优选地，所述放电信息包括所述逆变放电仪根据所述蓄电池容量检测指令，控制对应的逆变器模块向所述区域电网恒流放电，并对放电时的电流进行采样得到的采样电流，和对放电时间进行计时得到的放电时长；
所述根据来自所述逆变放电仪的放电信息生成对应蓄电池组的状态信息，包括：采用以下计算式计算所述蓄电池组的状态信息：
Ah＝I*T
其中，所述Ah为所述蓄电池组的容量，所述I为采样的电流，所述T为所述放电时长。
优选地，在将所述放电指令发送到与对应区域电网连接的所有逆变放电仪时，根据所述注册信息将所述放电指令发送给对应用户的终端设备，并在接收到所述用户的终端设备的确认信息后向对应的所述逆变放电仪发送所述放电指令。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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是本发明一实施例所提供的并网逆变供电系统的示意图；
图2是本发明另一实施例所提供的并网逆变供电系统的示意图；
图3是本发明另一实施例所提供的并网逆变供电系统的示意图；
图4是本发明一实施例所提供的并网逆变供电方法的流程图；
图5是本发明另一实施例所提供的并网逆变供电方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对通过电阻发热消耗电池电量的方法来对后备电源进行容量检测时，所产生的不安全问题和不环保问题，本发明实施例提供了一种并网逆变供电系统及方法。
本发明实施例提供一种并网逆变供电系统，用于对分别为不同应用系统提供应急电源的多个蓄电池进行馈网控制。如图1所示，该并网逆变供电系统包括：多个逆变放电仪1以及云管理平台2，上述逆变放电仪1可位于各个不同的物理位置，且每一逆变放电仪1连接到一个直流后备电源(即蓄电池组)，例如通讯、变电站、电厂、医院、银行等单位的直流后备电源。上述每一逆变放电仪包括逆变控制模块11和逆变器模块12，云管理平台2包括电能调度模块21以及蓄电池检测模块22。每一逆变放电仪1还可包括通讯模块，该通讯模块可通过连接网络(互联网、局域网或通讯网络等)与云管理平台通讯，从而云管理平台2可与逆变控制模块11进行指令和信息传送。
逆变器模块12可由全桥逆变器构成，其可通过多个半导体开关管(例如IGBT、MOSFET等)将输入的直流电转换为交流电输出。在本实施例中，该逆变器模块12的输入端连接到一个对应的蓄电池组3，且逆变器模块12的输出端连接到一个区域电网4。上述逆变器模块12在对应的逆变控制模块11(即同一逆变放电仪1中的逆变控制模块11)的控制下将连接到逆变放电仪1的蓄电池组3的直流电转换为交流电输出到区域电网4。具体地，逆变控制模块11可通过向逆变器模块12中的各个半导体开关管输出PWM信号，驱动半导体开关管的通断，以实现电能转换。
电能调度模块21用于根据电网故障信息生成放电指令，并将放电指令发送到与对应区域电网连接的所有逆变放电仪1。上述电网故障信息可通过人机交互界面输入(例如当连接区域电网与主电网的变电站或线路需要检修时)，也可根据区域电网的负荷情况自动生成。当逆变放电仪1接收到来自云管理平台2的电能调度模块21的放电指令时，由逆变控制模块11根据上述放电指令控制对应的逆变器模块向区域电网馈电，并将蓄电池组3的放电信息发送到云管理平台。蓄电池检测模块22可根据来自逆变放电仪1的放电信息生成对应蓄电池组3的状态信息，以备查询。
本发明实施例通过根据电网故障信息生成放电指令，并控制待测电池(也就是蓄电池组)输出的直流电逆变后馈入电网，因此在核对蓄电池组的容量时不会产生大量热量，避免直接对蓄电池组进行操作，使用起来更安全。蓄电池组内的直流电逆变后，通过电网传送给电网用户使用，使得蓄电池组内的储能得到有效利用，解决了常规放电中存在的不环保问题。
如图2所示，本发明实施例提供了另一种对蓄电池组的容量进行检测的系统，该系统在上述实施例所提供的并网逆变系统的基础之上，还包括了连接到云管理平台的终端设备5，云管理平台2还包括放电控制模块23；
放电控制模块23，用于接收来自终端设备的蓄电池容量检测指令，并将蓄电池容量检测指令发送到指定的逆变放电仪。上述终端设备可以是基于该云管理平台建立的手机APP或者计算机软件等等。用户在终端设备上进行操作触发，例如，当医院的蓄电池需要检测时，用户可以根据医院的物理地址从云管理平台上查询医院的逆变放电仪的识别信息，如注册时的ID信息等，并发出蓄电池容量检测指令给与医院的物理地址对应的ID的逆变放电仪。
逆变控制模块11，还用于根据来自云管理平台的蓄电池容量检测指令，控制对应的蓄电池组放电，生成蓄电池组的放电信息，并将放电信息发送给云管理平台。
具体地，逆变控制模块11用于根据蓄电池容量检测指令，控制对应的逆变器模块向区域电网恒流放电，并采样放电时的电流，以及对放电时间进行计时，得到包括采样电流和计时时长在内的放电信息，将放电信息发送给云管理平台。需要说明的是，此处控制对应的逆变器恒流放电是因为恒流放电过程中，单位时间内流过的电流大小是恒定的，使得后续计算蓄电池组的状态信息更加准确。
蓄电池检测模块22，用于根据来自逆变放电仪的放电信息生成对应蓄电池组的状态信息。上述的蓄电池组的状态信息可以包括蓄电池组的容量信息、蓄电池组的输出电压信息或输出电流信息中的一种或多种。
具体地，在一个蓄电池组的状态信息包括蓄电池组的容量信息的实施例中，蓄电池检测模块可以根据以下计算式计算得到对应蓄电池组的状态信息：
Ah＝I*T
其中，Ah为蓄电池组的容量，I为采样的电流，T为放电时长。
该实施例通过终端设备使得用户与云管理平台进行信息交互，用户通过在终端设备上进行操作，触发蓄电池容量检测指令，即可控制对应的蓄电池组进行放电，放电信息的获取等，实现了远程控制，使得用户对蓄电池组的控制更为简便。
另外，如图3所示，在上述实施例中，在控制蓄电池组放电之前，该逆变放电仪该可以在云管理平台上进行接入注册，使得云管理平台能够获得对逆变放电仪控制的权限，以方便云管理平台对接入注册成功的逆变放电仪进行控制。为了实现接入注册功能，上述实施例所提供的云管理平台中，还包括接入管理模块24，接入管理模块24用于接收逆变放电仪发送的包括逆变放电仪的ID的接入注册请求，并将ID发送给用户的终端设备，以使用户根据ID确认是否允许ID对应的逆变放电仪接入，并在用户确认允许ID对应的逆变放电仪接入后生成注册信息，同时返回接入注册成功信息给用户的终端设备。上述接入注册请求可以是用户在逆变放电仪上操作之后发出的。在ID发送给用户的终端设备之后，用户在终端设备(如手机APP的界面)上进行操作，如允许该ID对应的逆变放电仪接入或者不允许该ID对应的逆变放电仪接入，如果用户允许该ID对应的逆变放电仪接入之后，可以在云管理平台提供的数据库中保存该逆变放电仪的ID，以便后续根据特定指令(如蓄电池容量检测指令)来控制指定的逆变放电仪进行工作。
放电控制模块23根据注册信息将蓄电池容量检测指令发送到对应的逆变放电仪。在完成接入注册之后，上述放电控制模块23根据注册信息将蓄电池容量检测指令发送给注册信息中所包含的ID所对应的逆变放电仪，从而实现了远程控制某一指定的逆变放电仪工作的功能。
具体地，放电控制模块在将蓄电池容量检测指令发送到与对应区域电网连接的所有逆变放电仪时，根据注册信息将放电指令发送给对应用户的终端设备，并在接收到用户的终端设备的确认信息后向对应的逆变放电仪发送放电指令。
如图4所示，本发明实施例还提供一种并网逆变供电方法，该方法应用于并网逆变供电系统的云管理平台中，以对分别为不同应用系统提供应急电源的多个蓄电池进行馈网控制，其中，并网逆变供电系统包括多个逆变放电仪以及云管理平台。该方法包括以下步骤：
S10：根据电网故障信息生成放电指令，并将放电指令发送到与对应区域电网连接的所有逆变放电仪，以使区域的逆变放电仪根据放电指令向区域电网馈电。
S20：接收来自逆变放电仪的蓄电池组的放电信息，并根据放电信息生成对应的蓄电池状态信息。
具体地，每一逆变放电仪可包括通讯模块，并通过该通讯模块及连接网络与云管理平台通讯，例如接收来自云管理平台的放电指令，向云管理平台发送放电信息等。
另外，如图5所示，该并网逆变系统还包括连接到云管理平台的终端设备，该方法还包括：
S30：接收来自终端设备的蓄电池容量检测指令；
S40：将蓄电池容量检测指令发送到指定的逆变放电仪，以使逆变放电仪根据蓄电池容量检测指令，控制对应的蓄电池组放电，生成蓄电池组的放电信息；
其中，放电信息包括逆变放电仪根据蓄电池容量检测指令，控制对应的逆变器模块向区域电网恒流放电，并对放电时的电流进行采样得到的采样电流，和对放电时间进行计时得到的放电时长；
根据来自逆变放电仪的放电信息生成对应蓄电池组的状态信息，包括：采用以下计算式计算蓄电池组的状态信息：
Ah＝I*T
其中，Ah为蓄电池组的容量，I为采样的电流，T为放电时长。
S50：根据来自逆变放电仪的放电信息生成对应蓄电池组的状态信息。
另外，在接收来自终端设备的蓄电池容量检测指令之前，方法还包括：
接收逆变放电仪发送的包括逆变放电仪的ID的接入注册请求；
将ID发送给用户的终端设备，以使用户根据ID确认是否允许ID对应的逆变放电仪接入；
在用户确认允许ID对应的逆变放电仪接入后生成注册信息，同时返回接入注册成功信息给用户的终端设备；
根据注册信息将蓄电池容量检测指令发送到对应的逆变放电仪。
具体地，在将蓄电池容量检测指令发送到与对应区域电网连接的所有逆变放电仪时，根据注册信息将放电指令发送给对应用户的终端设备，并在接收到用户的终端设备的确认信息后向对应的逆变放电仪发送放电指令。
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，即将所述系统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。
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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种并网逆变供电系统，用于对分别为不同应用系统提供应急电源的多个蓄电池组进行馈网控制，其特征在于，所述系统包括多个逆变放电仪以及云管理平台，且每一所述逆变放电仪包括逆变器模块和逆变控制模块，所述云管理平台包括电能调度模块以及蓄电池检测模块，其中；
所述逆变器模块的输入端连接到一个对应的蓄电池组，且所述逆变器模块的输出端连接到一个区域电网；
所述电能调度模块，用于根据电网故障信息生成放电指令，并将所述放电指令发送到与对应区域电网连接的所有逆变放电仪；
所述逆变控制模块，用于根据来自所述云管理平台的放电指令控制对应的逆变器模块向所述区域电网馈电，并将所述蓄电池组的放电信息发送到所述云管理平台；
所述蓄电池检测模块，用于根据来自所述逆变放电仪的放电信息生成对应蓄电池的状态信息。
2.如权利要求1所述的并网逆变供电系统，其特征在于，所述并网逆变供电系统还包括连接到所述云管理平台的终端设备，所述云管理平台还包括放电控制模块；
所述放电控制模块，用于接收来自所述终端设备的蓄电池容量检测指令，并将所述蓄电池容量检测指令发送到指定的逆变放电仪；
所述逆变控制模块，还用于根据来自所述云管理平台的蓄电池容量检测指令，控制对应的蓄电池组放电，生成所述蓄电池组的放电信息，并将所述放电信息发送给所述云管理平台；
所述蓄电池检测模块，用于根据来自所述逆变放电仪的放电信息生成对应蓄电池组的状态信息。
3.如权利要求2所述的并网逆变供电系统，其特征在于，所述云管理平台还包括接入管理模块，所述接入管理模块用于接收所述逆变放电仪发送的包括所述逆变放电仪的ID的接入注册请求，并将所述ID发送给用户的终端设备，以使所述用户根据所述ID确认是否允许所述ID对应的逆变放电仪接入，并在所述用户确认允许所述ID对应的逆变放电仪接入后生成注册信息，同时返回接入注册成功信息给所述用户的终端设备；
所述放电控制模块根据所述注册信息将所述蓄电池容量检测指令发送到对应的逆变放电仪。
4.如权利要求2所述的并网逆变供电系统，其特征在于，所述逆变控制模块具体用于根据所述蓄电池容量检测指令，控制对应的逆变器模块向所述区域电网恒流放电，得到所述放电信息，将所述放电信息发送给所述云管理平台，其中，所述放电信息包括对放电时的电流进行采样得到的采样电流，和对放电时间进行计时得到的放电时长；
所述蓄电池检测模块具体用于，根据所述放电信息生成对应的蓄电池组的状态信息，所述蓄电池组的状态信息根据以下计算式得到：
Ah＝I*T
其中，所述Ah为所述蓄电池组的容量，所述I为采样的电流，所述T为所述放电时长。
5.如权利要求3所述的并网逆变供电系统，其特征在于，所述放电控制模块在将所述蓄电池容量检测指令发送到与对应区域电网连接的所有逆变放电仪时，根据所述注册信息将所述放电指令发送给对应用户的终端设备，并在接收到所述用户的终端设备的确认信息后向对应的所述逆变放电仪发送所述放电指令。
6.一种并网逆变供电方法，应用于并网逆变供电系统中，以对分别为不同应用系统提供应急电源的多个蓄电池进行馈网控制，其特征在于，所述并网逆变供电系统包括多个逆变放电仪以及云管理平台，所述方法包括：
根据电网故障信息生成放电指令，并将所述放电指令发送到与对应区域电网连接的所有逆变放电仪，以使所述区域的逆变放电仪根据所述放电指令向所述区域电网馈电；
接收来自所述逆变放电仪的蓄电池组的放电信息，并根据所述放电信息生成对应的蓄电池状态信息。
7.如权利要求6所述的并网逆变供电方法，其特征在于，所述并网逆变供电系统还包括连接到所述云管理平台的终端设备，所述方法还包括：
接收来自所述终端设备的蓄电池容量检测指令；
将所述蓄电池容量检测指令发送到指定的逆变放电仪，以使所述逆变放电仪根据所述蓄电池容量检测指令，控制对应的蓄电池组放电，生成所述蓄电池组的放电信息；
根据来自所述逆变放电仪的放电信息生成对应蓄电池组的状态信息。
8.如权利要求7所述的并网逆变供电方法，其特征在于，在接收来自所述终端设备的蓄电池容量检测指令之前，所述方法还包括：
接收所述逆变放电仪发送的包括所述逆变放电仪的ID的接入注册请求；
将所述ID发送给用户的终端设备，以使所述用户根据所述ID确认是否允许所述ID对应的逆变放电仪接入；
在所述用户确认允许所述ID对应的逆变放电仪接入后生成注册信息，同时返回接入注册成功信息给所述用户的终端设备；
根据所述注册信息将所述蓄电池容量检测指令发送到对应的逆变放电仪。
9.如权利要求7所述的并网逆变供电方法，其特征在于，所述放电信息包括所述逆变放电仪根据所述蓄电池容量检测指令，控制对应的逆变器模块向所述区域电网恒流放电，并对放电时的电流进行采样得到的采样电流，和对放电时间进行计时得到的放电时长；
所述根据来自所述逆变放电仪的放电信息生成对应蓄电池组的状态信息，包括：采用以下计算式计算所述蓄电池组的状态信息：
Ah＝I*T
其中，所述Ah为所述蓄电池组的容量，所述I为采样的电流，所述T为所述放电时长。
10.如权利要求8所述的并网逆变供电方法，其特征在于，在将所述蓄电池容量检测指令发送到与对应区域电网连接的所有逆变放电仪时，根据所述注册信息将所述放电指令发送给对应用户的终端设备，并在接收到所述用户的终端设备的确认信息后向对应的所述逆变放电仪发送所述放电指令。
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