CN116345614A - 异常检测方法、储能设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电路技术领域,尤其涉及一种异常检测方法、储能设备和存储介质,该异常检测方法包括:在直流母线的母线电压等于或大于第一电压阈值时,输出预设控制信号控制功率变换模块进入开环空载状态;对处于开环空载状态的功率变换模块中的电容电压和/或电感电流进行检测,获得第一检测结果;当第一检测结果为异常时,输出第一提示信息,第一提示信息用于提示光伏储能电路的采样电路异常。本申请中的异常检测方法,通过对处于开环空载状态的功率变换模块进行异常检测,可以避免光伏储能电路中的采样电路受到负载的影响,实现及时、准确地确定采样电路是否异常,进而有效提高了光伏储能电路的异常检测的准确度。
Description
技术领域
本申请涉及电路技术领域,尤其涉及一种异常检测方法、储能设备和存储介质。
背景技术
光伏储能电路是储能设备中根据光伏阵列进行储能的电路。光伏储能电路是否正常运行,关系到储能设备是否能够正常储能。目前,在储能设备开机时,通常是对光伏储能电路进行电压采样或电流采样,根据采样到的电压或电流判断光伏储能电路是否出现异常。但是,在储能设备开机过程中,光伏储能电路中的采样电路往往受到负载的影响,导致采集到电压或电流不准确,进而降低了检测光伏储能电路是否异常的准确度。因此,如何提高光伏储能电路的异常检测的准确度成为亟需解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种异常检测方法、储能设备和存储介质,通过对处于开环空载状态的功率变换模块进行异常检测,可以避免采样电路受到负载的影响,实现及时、准确地确定采样电路是否异常,进而有效提高了光伏储能电路的异常检测的准确度。
第一方面,本申请提供了一种异常检测方法,用于对光伏储能电路进行异常检测,所述光伏储能电路包括升压模块和功率变换模块,所述升压模块的第一端用于连接光伏阵列,所述升压模块的第二端用于通过直流母线与所述功率变换模块的第一端相连接,所述功率变换模块的第二端用于连接负载;所述方法包括:在所述直流母线的母线电压等于或大于第一电压阈值时,输出预设控制信号控制所述功率变换模块进入开环空载状态;对处于开环空载状态的所述功率变换模块中的电容电压和/或电感电流进行检测,获得第一检测结果;当所述第一检测结果为异常时,输出第一提示信息,所述第一提示信息用于提示所述光伏储能电路的采样电路异常。
第二方面,本申请还提供了一种储能设备,所述储能设备包括存储器、处理器和光伏储能电路;所述存储器,用于存储计算机程序;所述处理器,用于执行所述计算机程序并在执行所述计算机程序时实现如上述的异常检测方法。
第三方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器实现如上述的异常检测方法。
本申请公开了一种异常检测方法、储能设备和存储介质,该方法包括:通过在直流母线的母线电压等于或大于第一电压阈值时,输出预设控制信号控制功率变换模块进入开环空载状态,可以实现在光伏储能电路开机时控制功率变换模块进入开环空载状态;通过对处于开环空载状态的功率变换模块中的电容电压和/或电感电流进行检测,可以避免光伏储能电路中的采样电路受到负载的影响,实现及时、准确地确定采样电路是否异常,进而有效提高了光伏储能电路的异常检测的准确度;通过当第一检测结果为异常时,输出用于提示光伏储能电路的采样电路异常的第一提示信息,可以及时提醒用户光伏储能电路的采样电路出现异常。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种储能设备的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种光伏储能电路的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的一种光伏储能电路的电路示意图;
图4是本申请实施例提供的一种异常检测方法的示意性流程图;
图5是本申请实施例提供的另一种异常检测方法的示意性流程图;
图6是本申请实施例提供的另一种异常检测方法的示意性流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
附图中所示的流程图仅是示例说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
应当理解,在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
本申请的实施例提供了一种异常检测方法、储能设备和存储介质。其中,该异常检测方法可以应用于储能设备中,通过对处于开环空载状态的功率变换模块进行异常检测,可以避免光伏储能电路中的采样电路受到负载的影响,实现及时、准确地确定采样电路是否异常,进而有效提高了光伏储能电路的异常检测的准确度。
其中,储能设备可以是移动储能设备、家用储能设备,也可以是安装在车辆上的储能设备。
请参阅图1,图1是本申请实施例提供的一种储能设备10的结构示意图,如图1所示,储能设备10可以包括处理器11、存储器12和光伏储能电路13,其中处理器11、存储器12以及光伏储能电路13可以通过总线连接,该总线比如为I2C(Inter-integrated Circuit)总线等任意适用的通讯总线。
其中,光伏储能电路13用于将光伏阵列输入的电能储存至储能设备10的电池模组,还用于将光伏阵列输入的电能输出至负载。此外,光伏储能电路13还用于将电池模组的电能输出至负载。
其中,存储器12可以包括存储介质和内存储器。存储介质可存储操作系统和计算机程序。该计算机程序包括程序指令,该程序指令被执行时,可使得处理器执行异常检测方法。
其中,处理器11用于提供计算和控制能力,支撑整个储能设备10的运行。
其中,处理器11可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
其中,在一个实施例中,该处理器11在执行相关计算机程序时,用于对光伏储能电路进行异常检测,该光伏储能电路包括升压模块和功率变换模块,该升压模块的第一端用于连接光伏阵列,该升压模块的第二端用于通过直流母线与该功率变换模块的第一端相连接,该功率变换模块的第二端用于连接负载,具体地,所述处理器11用于运行存储在存储器12中的计算机程序,以实现如下步骤:
在直流母线的母线电压等于或大于第一电压阈值时,输出预设控制信号控制所述功率变换模块进入开环空载状态;对处于开环空载状态的所述功率变换模块中的电容电压和/或电感电流进行检测,获得第一检测结果;当所述第一检测结果为异常时,输出第一提示信息,所述第一提示信息用于提示所述光伏储能电路的采样电路异常。
在一个实施例中,所述功率变换模块包括三相三电平逆变电路,每相三电平逆变电路包括电容与电感;所述处理器11在实现对处于开环空载状态的所述功率变换模块中的电容电压和/或电感电流进行检测,获得第一检测结果时,用于实现:
获取每相所述三电平逆变电路对应的电容电压,对所述电容电压进行检测,获得所述第一检测结果;和/或获取每相所述三电平逆变电路对应的电感电流,对所述电感电流进行检测,获得所述第一检测结果。
在一个实施例中,所述处理器11还用于实现:
确定所述电容电压与参考电压之间的第一电压差值,所述参考电压为所述功率变换模块处于正常状态且在所述预设控制信号的控制下,每相所述三电平逆变电路的电容电压;在所述第一电压差值的绝对值大于第二电压阈值时,确定所述第一检测结果为异常。
在一个实施例中,所述光伏储能电路还包括开关模块,所述功率变换模块的第二端通过所述开关模块与负载相连接;所述处理器11在实现输出预设控制信号控制所述功率变换模块进入开环空载状态时,用于实现:
控制所述开关模块断开所述功率变换模块与所述负载之间的连接,并基于所述预设控制信号对所述功率变换模块中的各开关单元的通断进行开环控制。
在一个实施例中,所述直流母线上设置有母线电容;所述处理器11还用于实现:
控制所述升压模块中的各升压单元以及所述功率变换模块中的各开关单元关断,以使得所述光伏阵列的输入电压对所述母线电容进行充电;根据所述输入电压与所述母线电容的电容电压进行异常检测,获得第二检测结果;当所述第二检测结果为异常时,输出第二提示信息,所述第二提示信息用于提示所述光伏储能电路的采样电路异常。
在一个实施例中,所述处理器11在实现根据所述输出电压与所述母线电容的电容电压进行异常检测,获得第二检测结果时,用于实现:
确定所述输出电压与所述母线电容的电容电压之间的第二电压差值;在所述第二电压差值的绝对值大于第三电压阈值时,确定所述第二检测结果为异常。
在一个实施例中,所述光伏储能电路还包括储能模块,所述储能模块与所述直流母线相连接;所述处理器11还用于实现:
获取所述储能模块的第一检测电压,所述第一检测电压为所述储能模块检测所述直流母线的母线电压;获取所述功率变换模块的第二检测电压,所述第二检测电压为所述功率变换模块检测所述直流母线的母线电压;根据所述第一检测电压与所述第二检测电压进行异常检测,获得第三检测结果;当所述第三检测结果为异常时,输出第三提示信息,所述第三提示信息用于提示所述光伏储能电路的采样电路异常。
在一个实施例中,所述处理器11在实现根据所述第一检测电压与所述第二检测电压进行异常检测,获得第三检测结果时,用于实现:
确定所述第一检测电压与所述第二检测电压之间的第三电压差值;在所述第三电压差值的绝对值大于第四电压阈值时,确定所述第三检测结果为异常。
请参阅图2,图2是本申请实施例提供的一种光伏储能电路13的结构示意图,如图2所示,光伏储能电路13可以包括升压模块130、直流母线131、功率变换模块132、开关模块133以及储能模块134。
如图2所示,升压模块130的第一端用于连接光伏阵列14,升压模块130的第二端用于通过直流母线131与功率变换模块132的第一端相连接,功率变换模块132的第二端用于连接负载15。负载15可以是交流电网,也可以是负载设备。
在一些实施例中,如图2所示,功率变换模块132的第二端通过开关模块133与负载15相连接。开关模块133用于断开或导通功率变换模块132与负载15之间的连接。
需要说明的是,在控制功率变换模块132进入开环控制状态时,需要控制开关模块133断开功率变换模块132与负载15之间的连接。在不需要控制功率变换模块132进入开环控制状态时,可以控制开关模块133导通功率变换模块132与负载15之间的连接。
请参阅图3,图3是本申请实施例提供的一种光伏储能电路13的电路示意图。
如图3所示,该光伏阵列14可以是多个,如图3中的光伏阵列PV1和光伏阵列PV2,等等。升压模块130包括至少包括两个升压单元,例如第一升压单元1300和第二升压单元1301,每一升压单元对应一个光伏阵列。其中,第一升压单元1300包括电容CPV1、电感L1、二极管D1和开关管S1;第二升压单元1301包括电容CPV2、电感L2、二极管D2和开关管S2。其中,升压模块130中的各器件之间的连接关系,请参考图3,在此不作赘述。
如图3所示,功率变换模块132可以包括三相三电平逆变电路1320和平衡桥电路1321,每相三电平逆变电路包括电容与电感。
示例性的,在三相三电平逆变电路1320中,第一相三电平逆变电路包括开关管Q1a、开关管Q1b、开关管Q1c、开关管Q1d、电感L1a、电感L2a以及电容C3;第二相三电平逆变电路包括开关管Q2a、开关管Q2b、开关管Q2c、开关管Q2d、电感L1b、电感L2b以及电容C4;第三相三电平逆变电路包括开关管Q3a、开关管Q3b、开关管Q3c、开关管Q3d、电感L1c、电感L2c以及电容C5。其中,各开关管可以包括但不限于三极管、场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOS)、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)等等。三相三电平逆变电路1320还可以包括电容C7和电容C8。三相三电平逆变电路1320中的各器件之间的连接关系,请参考图3,在此不作赘述。
如图3所示,平衡桥电路1321可以包括开关管Q4a、开关管Q4b和电感L3。其中,平衡桥电路1321中的各器件之间的连接关系,请参考图3,在此不作赘述。
示例性的,如图3所示,开关模块133可以包括继电器S1a、继电器S1b、继电器S1c、继电器S1n、继电器S2a、继电器S2b、继电器S2c、继电器S2n,用于断开或导通功率变换模块132与负载15之间的连接。当然,开关模块133中的继电器也可以替换为三极管、MOS管、IGBT管以及光耦合器等开关器件。图3中的U_grid、V_grid、W_grid、N_grid用于连接至负载15(图中未示出)。
在一些实施例中,可以获取每相三电平逆变电路对应的电容电压,对电容电压进行检测,获得第一检测结果;和/或获取每相三电平逆变电路对应的电感电流,对电感电流进行检测,获得第一检测结果。当第一检测结果异常时,确定光伏储能电路的采样电路异常。
其中,电容电压是指电容C3、电容C4以及电容C5两端的电压;电感电流是指流经电感L1a、电感L1b以及电感L1c的电流。需要说明的是,当开关模块133断开时,电感L2a、电感L2b和电感L2c没有电流经过,电感L2a、电感L2b和电感L2c对应的电感电流可以分别作为电容C3、电容C4以及电容C5对应的电容电流。
在一些实施例中,如图3所示,直流母线131上设置有至少一个母线电容。例如,直流母线131上设置有母线电容C1和母线电容C2。在控制升压模块130中的各开关单元以及功率变换模块132中的各开关单元关断之后,可以根据光伏阵列14的输入电压与母线电容的电容电压进行异常检测,获得第二检测结果;当第二检测结果为异常时,输出用于提示光伏储能电路13的采样电路异常的提示信息。
需要说明的是,光伏阵列14的输入电压可以对母线电容C1和母线电容C2进行充电,直至直流母线131的母线电压达到第一电压阈值。其中,母线电压Vbus是指母线电容C1的电压和母线电容C2的电压之和;第一电压阈值可以根据母线电容C1和母线电容C2的性能参数设定。
可以理解的是,光伏储能电路13设有用于采集母线电容的电容电压的采样电路,当升压模块130和功率变换模块132不工作时,即升压模块130中的各开关单元以及功率变换模块132中的各开关单元关断,光伏阵列14的输入电压应当与母线电容的电容电压相等或接近相等。若输入电压与母线电容的电容电压之间的差值较大,则说明光伏储能电路13的采样电路出现异常。
在一些实施例中,如图2和图3所示,储能模块134与直流母线131相连接,可以获取储能模块134检测直流母线131的第一检测电压,以及获取功率变换模块132检测直流母线131的第二检测电压;根据第一检测电压与第二检测电压进行异常检测,获得第三检测结果;当第三检测结果为异常时,输出用于提示光伏储能电路13的采样电路异常的第三提示信息。
需要说明的是,储能模块134可以是DC-DC变换器;储能模块134与功率变换模块132均设有采样电路,由于储能模块134与功率变换模块132都对直流母线131进行电压检测,因此储能模块134检测到的第一检测电压与功率变换模块132检测到的第二检测电压应当相等或接近相等。若第一检测电压与第二检测电压之间的差值较大,则说明储能模块134的采样电路或功率变换模块132的采样电路出现异常,即光伏储能电路13的采样电路异常。
下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。请参阅图4,图4是本申请实施例提供的一种异常检测方法的示意性流程图。如图4所示,异常检测方法包括步骤S101至步骤S103。
步骤S101、在所述直流母线的母线电压等于或大于第一电压阈值时,输出预设控制信号控制所述功率变换模块进入开环空载状态。
示例性的,在直流母线的母线电压等于或大于第一电压阈值时,输出预设控制信号控制功率变换模块进入开环空载状态。
需要说明的是,储能设备中的光伏储能电路在启动时,光伏阵列可以通过光伏储能电路中的升压模块对直流母线上的母线电容进行充电,直至直流母线的母线电压等于或大于第一电压阈值。其中,第一电压阈值可以根据母线电容的性能参数设定,具体数值在此不作限定。
示例性的,如图3所示,光伏阵列PV1和/或光伏阵列PV2可以对母线电容C1和母线电容C2进行充电,在光伏阵列PV1和/或光伏阵列板PV2的输入电压对母线电容C1和母线电容C2进行充电时,若直流母线的母线电压Vbus等于或大于第一电压阈值,则输出预设控制信号控制功率变换模块进入开环空载状态。
需要说明的是,开环空载状态是指功率变换模块与负载断开连接,并且仅控制功率变换模块中的各开关单元的通断,不检测在该预设控制信号的控制下该功率变换模块相关运行情况。预设控制信号可以是高电平信号,也可以是低电平信号,还可以包括相关的占空比和频率。
在本申请实施例中,通过输出预设控制信号控制功率变换模块进入开环空载状态,后续可以在功率变换模块运行在开环空载状态时,对功率变换模块中的电容电压和/或电感电流进行检测,避免功率变换模块中的采样电路受到负载的影响。
在一些实施例中,输出预设控制信号控制功率变换模块进入开环空载状态,可以包括:控制开关模块断开功率变换模块与负载之间的连接,并基于预设控制信号对功率变换模块中的各开关单元的通断进行开环控制。
示例性的,如图3所示,可以输出关断信号至开关模块中的继电器S1a、继电器S1b、继电器S1c和继电器S1n,以使得继电器S1a、继电器S1b、继电器S1c和继电器S1n处于断开状态,从而实现断开功率变换模块与负载之间的连接。还可以输出关断信号至开关模块中的继电器S2a、继电器S2b、继电器S2c和继电器S2n,以使得继电器S2a、继电器S2b、继电器S2c和继电器S2n处于断开状态,从而实现断开功率变换模块与负载之间的连接。
示例性的,可以基于预设控制信号依次对功率变换模块中每相三电平逆变电路的通断进行开环控制。例如,可以基于预设控制信号对第一相三电平逆变电路中的开关管Q1a、开关管Q1b、开关管Q1c以及开关管Q1d的通断进行开环控制。又例如,可以基于预设控制信号对第二相三电平逆变电路中的开关管Q2a、开关管Q2b、开关管Q2c以及开关管Q2d的通断进行开环控制。
上述实施例,通过控制开关模块断开功率变换模块与负载之间的连接,并基于预设控制信号对功率变换模块中的各开关单元的通断进行开环控制,可以使得功率变换模块进入开环空载状态。
步骤S102、对处于开环空载状态的所述功率变换模块中的电容电压和/或电感电流进行检测,获得第一检测结果。
需要说明的是,请参见图3,功率变换模块包括三相三电平逆变电路,每相三电平逆变电路包括电容与电感。在本申请实施例中,功率变换模块还可以包括采样电路,例如电压采样电路和电流采样电路。可以通过电压采样电路对功率变换模块进行电压采样,以及通过电流采样电路对功率变换模块进行电流采样。其中,具体的采样电路和采样方式,在此不作限定。
示例性的,可以通过采样电路依次对每相三电平逆变电路中的电容对应的电容电压和电感对应的电感电流进行采样,然后,对每相三电平逆变电路中的电容对应的电容电压和电感对应的电感电流进行检测。例如,如图3所示,对于第一相三电平逆变电路,可以采集电容C3的电容电压和电感L1a的电感电流,并对电容C3的电容电压和/或电感L1a的电感电流进行检测,获得第一检测结果。
需要说明的是,对电容电压进行检测是指将检测电容电压与采样电路在正常状态下采集的参考电压进行比较,以确定当前的采样电路是否异常。对电感电流进行检测是指检测电感电流与采样电路在正常状态下采集的参考电流进行比较,以确定当前的采样电路是否异常。以下将对如何进行检测作详细说明。
在一些实施例中,对处于开环空载状态的功率变换模块中的电容电压进行检测,获得第一检测结果,可以包括:获取每相三电平逆变电路对应的电容电压,对电容电压进行检测,获得第一检测结果。
示例性的,可以通过电压采样电路依次对每相三电平逆变电路中的电容进行电压采集,获得每相三电平逆变电路对应的电容电压,对电容电压进行检测,获得第一检测结果。如图3所示,可以获取电压采样电路采集的电容C3、电容C4以及电容C5对应的电容电压,并对电容C3、电容C4以及电容C5对应的电容电压进行检测,获得第一检测结果。
其中,对电容电压进行检测,获得第一检测结果,可以包括:确定电容电压与参考电压之间的第一电压差值,参考电压为功率变换模块处于正常状态且在预设控制信号的控制下,每相三电平逆变电路的电容电压;在第一电压差值的绝对值大于第二电压阈值时,确定第一检测结果为异常。
需要说明的是,功率变换模块处于正常状态是指功率变换模块中的采样电路正常的状态。参考电压为采样电路处于正常状态且功率变换模块在预设控制信号的控制下,采样电路采集的每相三电平逆变电路的电容电压。
可以理解的是,由于功率变换模块中对各开关管进行控制的占空比和频率的不同,可能使得每相三电平逆变电路的电容电压不一样,因此获取功率变换模块处于开环空载状态且基于预设控制信号的控制下的电容电压,以及获取功率变换模块处于正常状态且在预设控制信号的控制下的参考电压,在相同的预设控制信号下使得电容电压和参考电压对应的开关管的占空比和频率相同,进而使得电容电压和参考电压具有可比性。
示例性的,可以将电容电压与参考电压进行相减,获得第一电压差值,在第一电压差值的绝对值大于第二电压阈值时,确定第一检测结果为异常。其中,第二电压阈值可以根据实际情况设定,具体数值在此不作限定。
上述实施例,通过确定电容电压与参考电压之间的第一电压差值,可以在第一电压差值的绝对值大于第二电压阈值时,确定功率变换模块中的电压采样电路出现异常。
在另一些实施例中,对处于开环空载状态的功率变换模块中的电感电流进行检测,获得第一检测结果,可以包括:获取每相三电平逆变电路对应的电感电流,对电感电流进行检测,获得第一检测结果。
示例性的,可以通过电流采样电路依次对每相三电平逆变电路中的电感进行电流采集,获得每相三电平逆变电路对应的电感电流,对电感电流进行检测,获得第一检测结果。如图3所示,可以获取电感L1a、电感L1b以及电感L1c对应的电感电流,并对电感L1a、电感L1b以及电感L1c对应的电感电流进行检测,获得第一检测结果。
在一实施方式中,对电感电流进行检测,获得第一检测结果,可以包括:确定电感电流与参考电流之间的第一电流差值,参考电流为功率变换模块处于正常状态且在预设控制信号的控制下,每相三电平逆变电路的电感电流;在第一电流差值的绝对值大于预设的电流阈值时,确定第一检测结果为异常。其中,可以将电感电流与参考电流进行相减,获得第一电流差值。电流阈值可以根据实际情况设定,具体数值在此不作限定。
上述实施例,通过确定电感电流与参考电流之间的第一电流差值,可以在第一电流差值的绝对值大于预设的电流阈值时,确定功率变换模块中的电流采样电路出现异常。
在另一些实施例中,对处于开环空载状态的功率变换模块中的电容电压和电感电流进行检测,获得第一检测结果,还可以包括:获取每相三电平逆变电路对应的电容电压,对电容电压进行检测,获得第一检测结果;获取每相三电平逆变电路对应的电感电流,对电感电流进行检测,获得第一检测结果。
需要说明的是,在本申请实施例中,可以将对电容电压进行检测得到的电压检测结果和对电感电流进行检测得到的电流检测结果,共同作为第一检测结果。其中,具体的检测过程,可以参见上述实施例的详细说明,在此不再赘述。
上述实施例,通过对处于开环空载状态的功率变换模块中的电容电压和/或电感电流进行检测,可以避免光伏储能电路中的采样电路受到负载的影响,实现及时、准确地确定采样电路是否异常,进而有效提高了光伏储能电路的异常检测的准确度。
步骤S103、当所述第一检测结果为异常时,输出第一提示信息,所述第一提示信息用于提示所述光伏储能电路的采样电路异常。
示例性的,当第一检测结果为异常时,输出用于提示光伏储能电路的采样电路异常的第一提示信息。其中,第一提示信息的输出方式可以是语音、文字、短信以及指示灯等等。
例如,当第一检测结果为电容电压异常时,可以在储能设备的显示屏上以文字方式输出第一提示信息,其中,第一提示信息可以是电容电压异常。又例如,当第一检测结果为电感电流异常时,可以在储能设备的显示屏上以文字方式输出第一提示信息,其中,第一提示信息可以是电感电流异常。
通过当第一检测结果为异常时,输出用于提示光伏储能电路的采样电路异常的第一提示信息,可以及时提醒用户光伏储能电路的采样电路出现异常。
需要说明的是,在本申请实施例中,光伏储能电路中的采样电路除了采集每相三电平逆变电路中的各电容的电容电压和各电感的电感电流,还可以采集母线电容的电容电压,因此,还可以通过对母线电容的电容电压进行异常检测,以确定采样电路是否异常。以下将对母线电容的电容电压进行异常检测作详细说明。
请参阅图5,图5是本申请实施例提供的另一种异常检测方法的示意性流程图,可以包括以下步骤S201至步骤S203。
步骤S201、控制所述升压模块中的各升压单元以及所述功率变换模块中的各开关单元关断,以使得所述光伏阵列的输入电压对所述母线电容进行充电。
需要说明的是,在光伏阵列接入储能设备后,光伏阵列输出工作电源至储能设备,储能设备完成初始化并进入开机自检模式。其中,开机自检模式是指光伏储能电路中的升压模块和功率变换模块都不工作,即升压模块中的各升压单元以及功率变换模块中的各开关单元都关断。
示例性的,可以发送关断信号至升压模块中的各升压单元,以使得升压模块中的各升压单元关断;发送关断信号至及功率变换模块中的各开关单元,以使得功率变换模块中的各开关单元关断。
例如,如图3所示,可以发送关断信号至升压模块中的开关管S1和开关管S2,以使得开关管S1和开关管S2截止。还可以发送关断信号至功率变换模块中的开关管Q1a、开关管Q1b、开关管Q1c、开关管Q1d、开关管Q2a、开关管Q2b、开关管Q2c、开关管Q2d、开关管Q3a、开关管Q3b、开关管Q3c、开关管Q3d、开关管Q4a以及开关管Q4b,以使得各开关管截止。
通过控制升压模块中的各升压单元以及功率变换模块中的各开关单元关断,升压模块中的各升压单元以及功率变换模块中的各开关单元不消耗能量,可以提高后续根据输入电压与母线电容的电容电压进行异常检测的准确性。
可以理解的是,当升压模块中的各升压单元以及功率变换模块中的各开关单元不消耗电量,光伏阵列的输入电压直接对母线电容进行充电,并且母线电容在充满电后,母线电容两端的电容电压应当与输入电压相等或近似相等。若输入电压与母线电容的电容电压之间的差值较大,则说明光伏储能电路的采样电路出现异常。从而可以比较电容电压与输入电压之间的电压差值,避免升压模块与功率变换模块的电压损耗导致无法准确地比较电容电压与输入电压之间的电压差值。
步骤S202、根据所述输入电压与所述母线电容的电容电压进行异常检测,获得第二检测结果。
示例性的,可以获取采样电路采集母线电容的电容电压,根据输入电压与母线电容的电容电压进行异常检测,获得第二检测结果。例如,可以检测输入电压与母线电容的电容电压之间的电压差值的绝对值是否大于某个电压阈值。
在一些实施方式中,根据输出电压与母线电容的电容电压进行异常检测,获得第二检测结果,可以包括:确定输出电压与母线电容的电容电压之间的第二电压差值;在第二电压差值的绝对值大于第三电压阈值时,确定第二检测结果为异常。
示例性的,可以将输出电压与母线电容的电容电压进行相减,获得第二电压差值,在第二电压差值的绝对值大于第三电压阈值时,确定第二检测结果为异常。其中,第三电压阈值可以根据实际情况设定,具体数值在此不作限定。
上述实施例,通过确定输出电压与母线电容的电容电压之间的第二电压差值,可以在第二电压差值的绝对值大于第三电压阈值时,确定功率变换模块中的电压采样电路出现异常。
步骤S203、当所述第二检测结果为异常时,输出第二提示信息,所述第二提示信息用于提示所述光伏储能电路的采样电路异常。
示例性的,当第二检测结果为异常时,输出用于提示光伏储能电路的采样电路异常的第二提示信息。其中,第二提示信息的输出方式可以是语音、文字、短信、指示灯等等。例如,当第二检测结果为电容电压异常时,可以在储能设备的显示屏上以文字方式输出第二提示信息。
通过当第二检测结果为异常时,输出用于提示光伏储能电路的采样电路异常的第二提示信息,可以及时提醒用户光伏储能电路的采样电路出现异常。
需要说明的是,在本申请实施例中,光伏储能电路还包括储能模块,其中,储能模块与功率变换模块均设有采样电路,用于采样母线电容的电容电压,因此,还可以检测储能模块中的采样电路与功率变换模块中的采样电路是否异常。以下将对如何检测储能模块中的采样电路与功率变换模块中的采样电路是否异常作详细说明。
请参阅图6,图6是本申请实施例提供的另一种异常检测方法的示意性流程图,可以包括以下步骤S301至步骤S304。
步骤S301、获取所述储能模块的第一检测电压,所述第一检测电压为所述储能模块检测所述直流母线的母线电压。
示例性的,可以将储能模块中的采样电路检测的直流母线的母线电压,作为储能模块的第一检测电压。
步骤S302、获取所述功率变换模块的第二检测电压,所述第二检测电压为所述功率变换模块检测所述直流母线的母线电压。
示例性的,可以将功率变换模块中的采样电路检测的直流母线的母线电压,作为功率变换模块的第二检测电压。
步骤S303、根据所述第一检测电压与所述第二检测电压进行异常检测,获得第三检测结果。
需要说明的是,由于储能模块与功率变换模块都对直流母线进行电压检测,因此储能模块检测到的第一检测电压与功率变换模块检测到的第二检测电压应当相等或接近相等。若第一检测电压与第二检测电压之间的差值较大,则说明储能模块的采样电路或功率变换模块的采样电路出现异常,即光伏储能电路的采样电路异常。
示例性的,可以根据第一检测电压与第二检测电压进行异常检测,获得第三检测结果。
其中,根据第一检测电压与第二检测电压进行异常检测,获得第三检测结果,可以包括:确定第一检测电压与第二检测电压之间的第三电压差值;在第三电压差值的绝对值大于第四电压阈值时,确定第三检测结果为异常。
示例性的,可以将第一检测电压与第二检测电压进行相减,获得第三电压差值,在第三电压差值的绝对值大于第四电压阈值时,确定第三检测结果为异常。其中,第四电压阈值可以根据实际情况设定,具体数值在此不作限定。
上述实施例,通过第一检测电压与第二检测电压之间的第三电压差值,可以在第三电压差值的绝对值大于第四电压阈值时,确定储能模块的采样电路或功率变换模块的采样电路出现异常,进而可以确定功率变换模块中的电压采样电路出现异常。
步骤S304、当所述第三检测结果为异常时,输出第三提示信息,所述第三提示信息用于提示所述光伏储能电路的采样电路异常。
示例性的,当第三检测结果为异常时,输出用于提示光伏储能电路的采样电路异常的第三提示信息。其中,第三提示信息的输出方式可以是语音、文字、短信、指示灯等等。
例如,当第三检测结果为异常时,可以在储能设备的显示屏上以文字方式输出第三提示信息。
通过当第三检测结果为异常时,输出用于提示光伏储能电路的采样电路异常的第三提示信息,可以及时提醒用户光伏储能电路的采样电路出现异常。
本申请的实施例中还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序,该计算机程序中包括程序指令,处理器执行上述程序指令,以实现本申请实施例提供的任一项异常检测方法。
例如,该程序被处理器加载,可以执行如下步骤:
在所述直流母线的母线电压等于或大于第一电压阈值时,输出预设控制信号控制所述功率变换模块进入开环空载状态;对处于开环空载状态的所述功率变换模块中的电容电压和/或电感电流进行检测,获得第一检测结果;当所述第一检测结果为异常时,输出第一提示信息,所述第一提示信息用于提示所述光伏储能电路的采样电路异常。
其中,所述计算机可读存储介质可以是前述实施例所述的储能设备的内部存储单元,例如所述储能设备的硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述储能设备的外部存储设备,例如所述储能设备上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字卡(Secure Digital Card,SD Card),闪存卡(Flash Card)等。
进一步地,所述计算机可读存储介质可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的程序等;存储数据区可存储根据各程序所创建的数据等。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种异常检测方法,其特征在于,用于对光伏储能电路进行异常检测,所述光伏储能电路包括升压模块和功率变换模块,所述升压模块的第一端用于连接光伏阵列,所述升压模块的第二端用于通过直流母线与所述功率变换模块的第一端相连接,所述功率变换模块的第二端用于连接负载;所述方法包括:
在所述直流母线的母线电压等于或大于第一电压阈值时,输出预设控制信号控制所述功率变换模块进入开环空载状态;
对处于开环空载状态的所述功率变换模块中的电容电压和/或电感电流进行检测,获得第一检测结果;
当所述第一检测结果为异常时,输出第一提示信息,所述第一提示信息用于提示所述光伏储能电路的采样电路异常。
2.根据权利要求1所述的异常检测方法,其特征在于,所述功率变换模块包括三相三电平逆变电路,每相三电平逆变电路包括电容与电感;所述对处于开环空载状态的所述功率变换模块中的电容电压和/或电感电流进行检测,获得第一检测结果,包括:
获取每相所述三电平逆变电路对应的电容电压,对所述电容电压进行检测,获得所述第一检测结果;和/或
获取每相所述三电平逆变电路对应的电感电流,对所述电感电流进行检测,获得所述第一检测结果。
3.根据权利要求2所述的异常检测方法,其特征在于,所述方法还包括:
确定所述电容电压与参考电压之间的第一电压差值,所述参考电压为所述功率变换模块处于正常状态且在所述预设控制信号的控制下,每相所述三电平逆变电路的电容电压;
在所述第一电压差值的绝对值大于第二电压阈值时,确定所述第一检测结果为异常。
4.根据权利要求1-3任一项所述的异常检测方法,其特征在于,所述光伏储能电路还包括开关模块,所述功率变换模块的第二端通过所述开关模块与负载相连接;所述输出预设控制信号控制所述功率变换模块进入开环空载状态,包括:
控制所述开关模块断开所述功率变换模块与所述负载之间的连接,并基于所述预设控制信号对所述功率变换模块中的各开关单元的通断进行开环控制。
5.根据权利要求1所述的异常检测方法,其特征在于,所述直流母线上设置有母线电容,所述方法还包括:
控制所述升压模块中的各升压单元以及所述功率变换模块中的各开关单元关断,以使得所述光伏阵列的输入电压对所述母线电容进行充电;
根据所述输入电压与所述母线电容的电容电压进行异常检测,获得第二检测结果;
当所述第二检测结果为异常时,输出第二提示信息,所述第二提示信息用于提示所述光伏储能电路的采样电路异常。
6.根据权利要求5所述的异常检测方法,其特征在于,所述根据所述输出电压与所述母线电容的电容电压进行异常检测,获得第二检测结果,包括:
确定所述输出电压与所述母线电容的电容电压之间的第二电压差值;
在所述第二电压差值的绝对值大于第三电压阈值时,确定所述第二检测结果为异常。
7.根据权利要求1所述的异常检测方法,其特征在于,所述光伏储能电路还包括储能模块,所述储能模块与所述直流母线相连接;所述方法还包括:
获取所述储能模块的第一检测电压,所述第一检测电压为所述储能模块检测所述直流母线的母线电压;
获取所述功率变换模块的第二检测电压,所述第二检测电压为所述功率变换模块检测所述直流母线的母线电压;
根据所述第一检测电压与所述第二检测电压进行异常检测,获得第三检测结果;
当所述第三检测结果为异常时,输出第三提示信息,所述第三提示信息用于提示所述光伏储能电路的采样电路异常。
8.根据权利要求7所述的异常检测方法,其特征在于,所述根据所述第一检测电压与所述第二检测电压进行异常检测,获得第三检测结果,包括:
确定所述第一检测电压与所述第二检测电压之间的第三电压差值;
在所述第三电压差值的绝对值大于第四电压阈值时,确定所述第三检测结果为异常。
9.一种储能设备,其特征在于,所述储能设备包括存储器、处理器和光伏储能电路;
所述存储器,用于存储计算机程序;
所述处理器,用于执行所述计算机程序并在执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述的异常检测方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器实现如权利要求1至8任一项所述的异常检测方法。
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CN117148123A (zh) * | 2023-10-31 | 2023-12-01 | 锦浪科技股份有限公司 | 一种开路故障自检方法、系统及存储介质 |
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