CN115954918A - 一种高压储能逆变一体机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高压储能逆变一体机系统，涉及光伏储能技术领域，本系统包括储能逆变器、储能BMS、能源管理系统EMS、电池组和数据获取模块；储能逆变器的控制器通过CAN接口与储能BMS通讯，数据获取模块用于获取光伏电站所在位置的光伏组件、储能逆变器设备的工作状态数据以及逆变器中电池组的工作状态数据，即对电池组的充放电进行监测；储能BMS用于实时监测电池组的电压、电流和温度，能源管理系统EMS用于对SOC和SOH电池状态进行管理。本系统能够实现远程在线智能监测提升储能逆变器系统的稳定性，避免在低压电池下出现的因为电流过大而导致安全性降低的情况发生。
Description
技术领域
本发明涉及光伏储能技术领域，具体而言，涉及一种高压储能逆变一体机系统。
背景技术
户用储能系统由储能逆变器和储能电池组成。储能逆变器的主要功能和作用是实现交流电网电能与储能电池电能之间的能量双向传递，也是一种双向变流器，可以适配多种直流储能单元，其不仅可以快速有效地实现平抑分布式发电系统随机电能或潮流的波动，且可以接受调度指令，吸纳或补充电网的峰谷电能，及提供无功功率，以提高电网的供电质量和经济效益。在电网故障或停电时，其还具备独立组网供电功能，以提高负载的供电安全性。
逆变器工厂配有自己的EMS，电池工厂为电芯配备了各自的BMS，在实际的系统使用过程中，储能BMS和逆变器EMS不能得到有效的适配导致整个光伏储能系统不能发挥最大功效。低压电池下会出现因为电流过大而导致安全性降低的情况发生。
发明内容
本发明解决的问题是如何实现远程在线智能监测，提升储能逆变器系统的稳定性，避免在低压电池下出现的因为电流过大而导致安全性降低的情况发生。
为解决上述问题，本发明提供一种高压储能逆变一体机系统，包括：
储能逆变器、储能BMS、能源管理系统EMS、电池组和数据获取模块；
储能逆变器的控制器通过CAN接口与储能BMS通讯，数据获取模块用于获取光伏电站所在位置的光伏组件、储能逆变器设备的工作状态数据以及逆变器中电池组的工作状态数据，即对电池组的充放电进行监测；
储能BMS用于实时监测电池组的电压、电流和温度，能源管理系统EMS用于对SOC和SOH电池状态进行管理。
在上述系统中，通过高压电池储能逆变器一体机系统能有效地解决不同储能逆变器品牌和不同电池品牌因为BMS和EMS所造成的适配问题，集成了电池管理系统BMS和能源管理系统EMS，使用CAN与BMS进行通讯，提升了系统的适配能力。基于信息采集、状态感知的监测方法；结合地理信息、发电数据、预测数据、故障数据等进行多源数据融合与数据挖掘分析，提高整个储能系统的安全性能。
进一步地，还包括：
数据传输模块：用于通过光伏电站对应的无线传输模块将设备的工作状态数据上传到监测中心，监测中心将数据传输至历史工作数据库、发电预测模块、设备运行数据库以及设备状态预测模块中；
发电预测模块：用于通过历史工作数据库和设备运行数据库接收并更新数据；发电预测模块的功率预测单元对比上传的工作状态数据以及历史工作数据库中历史的工作状态数据对发电功率进行预测，并将结果上传至用户端；
故障预测模块：用于对比上传的设备工作状态数据以及设备运行数据库中历史的设备工作状态数据，对设备工作状态进行预测和故障分析，并将预测发生的故障数据上报至用户端。
进一步地，所述逆变器中电池组的工作状态数据包括电压信号、电流信号以及辐照值。
进一步地，所述数据获取模块包括：
信号采集单元：用于通过采集若干逆变器中电池板组串的电压信号、电流信号以及辐照值；根据电压信号、电流信号以及辐照值进行计算得到各电池板组串的电压值、电流值、实时功率以及预计发电量；
异常标记单元：用于对各电池板组串的实时功率以及预计发电量作对比，对该电池板组串的性能参数进行记录并异常标记；
发送单元：用于将进行异常标记的标记信息发送至用户端。
进一步地，所述电池板组串的性能参数包括该电池板组串的电压值、电流值、实时功率以及预计发电量
进一步地，通过超级电容进行小于10ms的无感知并离网切换。
本发明采用上述技术方案包括以下有益效果：
本发明能够通过高压电池储能逆变器一体机系统能有效地解决不同储能逆变器品牌和不同电池品牌因为BMS和EMS所造成的适配问题，集成了电池管理系统BMS和能源管理系统EMS，使用CAN与BMS进行通讯，提升了系统的适配能力。基于信息采集、状态感知的监测方法；结合地理信息、发电数据、预测数据、故障数据等进行多源数据融合与数据挖掘分析，提高整个储能系统的安全性能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的高压储能逆变一体机系统结构图一；
图2为本发明实施例提供的高压储能逆变一体机系统结构图二。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例
本实施例提供了一种高压储能逆变一体机系统，如图1和图2所示，本系统包括：
储能逆变器、储能BMS、能源管理系统EMS、电池组和数据获取模块；
储能逆变器的控制器通过CAN接口与储能BMS通讯，数据获取模块用于获取光伏电站所在位置的光伏组件、储能逆变器设备的工作状态数据以及逆变器中电池组的工作状态数据，即对电池组的充放电进行监测；
储能BMS用于实时监测电池组的电压、电流和温度，能源管理系统EMS用于对SOC和SOH电池状态进行管理。
具体的，通过高压电池储能逆变器一体机系统能有效地解决不同储能逆变器品牌和不同电池品牌因为BMS和EMS所造成的适配问题，集成了电池管理系统BMS和能源管理系统EMS，使用CAN与BMS进行通讯，提升了系统的适配能力。基于信息采集、状态感知的监测方法；结合地理信息、发电数据、预测数据、故障数据等进行多源数据融合与数据挖掘分析，提高整个储能系统的安全性能。
参阅图2，其中，还包括：
数据传输模块：用于通过光伏电站对应的无线传输模块将设备的工作状态数据上传到监测中心，监测中心将数据传输至历史工作数据库、发电预测模块、设备运行数据库以及设备状态预测模块中；
发电预测模块：用于通过历史工作数据库和设备运行数据库接收并更新数据；发电预测模块的功率预测单元对比上传的工作状态数据以及历史工作数据库中历史的工作状态数据对发电功率进行预测，并将结果上传至用户端；
故障预测模块：用于对比上传的设备工作状态数据以及设备运行数据库中历史的设备工作状态数据，对设备工作状态进行预测和故障分析，并将预测发生的故障数据上报至用户端。
具体的，用户端可通过登录平台监控，平台会列出当前逆变器的序列号、型号、版本以及逆变器所在电站的相关信息。展示电站当前功率、今日或累计发电量、今日或累计收益。平台会为用户展示当前电站内所有的逆变器，可通过逆变器状态进行目标逆变器的搜索。还会展示当前电站当日所有设备的报错信息。可通过搜索逆变器SN来单独获取该逆变器的报错情况。展示当前逆变器中电池的工作状态、电量、电压、功率、电流。
其中，逆变器中电池组的工作状态数据包括电压信号、电流信号以及辐照值。
其中，数据获取模块包括：
信号采集单元：用于通过采集若干逆变器中电池板组串的电压信号、电流信号以及辐照值；根据电压信号、电流信号以及辐照值进行计算得到各电池板组串的电压值、电流值、实时功率以及预计发电量；
异常标记单元：用于对各电池板组串的实时功率以及预计发电量作对比，对该电池板组串的性能参数进行记录并异常标记；
发送单元：用于将进行异常标记的标记信息发送至用户端。
其中，电池板组串的性能参数包括该电池板组串的电压值、电流值、实时功率以及预计发电量
其中，通过超级电容进行小于10ms的无感知并离网切换。
具体的，让用户完全摆脱电力中断的困扰，将电压和电流谐波均控制在3％以内，为家庭负载的供电提供更高质量的电力。
具体的，通过使用四路MPPT，支持大功率182mm和210mm的组件，光伏直流侧支持两倍输入，使储能系统支持更大光伏容量，对比普遍只支持140％的光伏输入，多路MPPT设计可以提高储能系统的经济性。
具体的，通过最大50A的充放电电流设置，搭配100Ah电芯的高压电池包，在300V电压下，5KW的高压储能逆变器可提供10kW充放电功率，能够完美确保电池在任何情况下，迅速释放和补充电能。
具体的，采用蓝牙结合APP方式的近端操作、WIFI等采集器结合APP远程操作的方式，设置更方便、操作更快捷，通过APP就可以实现对电池充放电的设置，使用户通过平台实时掌握每个设备的工作状态，每天的光伏发电数据。
具体的，光伏电站的光伏组件发电分别经过汇流箱汇流、逆变器转换最后与电网合并。监测光伏组件、汇流箱、逆变器等设备的电气设备工作状态数据的设备监测系统、用于监测光伏组件、汇流箱、逆变器以及逆变器与电网之间公共连接点的工作电路数据的电气监测系统；多座分布式光伏电站的众多监测子系统分别通过光伏电站对应的无线传输模块一将电气设备工作状态数据以及工作电路数据上传到监测中心。
本系统能够通过高压电池储能逆变器一体机系统能有效地解决不同储能逆变器品牌和不同电池品牌因为BMS和EMS所造成的适配问题，集成了电池管理系统BMS和能源管理系统EMS，使用CAN与BMS进行通讯，提升了系统的适配能力。同时使用多路MPPT追踪器，实现了光伏直流侧的大功率输入。使用超级电容方案，让并离网切换控制在10ms之内。逆变器电路采用高电压方案，配备了300V电压电池，让充放电效率更高，电流更小，提高整个储能系统的安全性能。
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种高压储能逆变一体机系统，其特征在于，包括储能逆变器、储能BMS、能源管理系统EMS、电池组和数据获取模块；
储能逆变器的控制器通过CAN接口与储能BMS通讯，能源管理系统EMS用于与储能BMS进行通讯，数据获取模块用于获取光伏电站所在位置的光伏组件、储能逆变器设备的工作状态数据以及逆变器中电池组的工作状态数据，即对电池组的充放电进行监测；
储能BMS用于实时监测电池组的电压、电流和温度，能源管理系统EMS用于对SOC和SOH电池状态进行管理。
2.根据权利要求1所述的高压储能逆变一体机系统，其特征在于，还包括：
数据传输模块：用于通过光伏电站对应的无线传输模块将设备的工作状态数据上传到监测中心，监测中心将数据传输至历史工作数据库、发电预测模块、设备运行数据库以及设备状态预测模块中；
发电预测模块：用于通过历史工作数据库和设备运行数据库接收并更新数据；发电预测模块的功率预测单元对比上传的工作状态数据以及历史工作数据库中历史的工作状态数据对发电功率进行预测，并将结果上传至用户端；
故障预测模块：用于对比上传的设备工作状态数据以及设备运行数据库中历史的设备工作状态数据，对设备工作状态进行预测和故障分析，并将预测发生的故障数据上报至用户端。
3.根据权利要求2所述的高压储能逆变一体机系统，其特征在于，所述逆变器中电池组的工作状态数据包括电压信号、电流信号以及辐照值。
4.根据权利要求3所述的高压储能逆变一体机系统，其特征在于，所述数据获取模块包括：
信号采集单元：用于通过采集若干逆变器中电池板组串的电压信号、电流信号以及辐照值；根据电压信号、电流信号以及辐照值进行计算得到各电池板组串的电压值、电流值、实时功率以及预计发电量；
异常标记单元：用于对各电池板组串的实时功率以及预计发电量作对比，对该电池板组串的性能参数进行记录并异常标记；
发送单元：用于将进行异常标记的标记信息发送至用户端。
5.根据权利要求4所述的高压储能逆变一体机系统，其特征在于，所述电池板组串的性能参数包括该电池板组串的电压值、电流值、实时功率以及预计发电量。
6.根据权利要求5所述的高压储能逆变一体机系统，其特征在于，通过超级电容进行小于10ms的无感知并离网切换。
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