ES2967213T3 - Almacenamiento de energía en batería con capacidad de arranque en negro - Google Patents
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Abstract
Se pueden proporcionar sistemas y métodos para arrancar en negro un sistema de energía usando un sistema de almacenamiento de energía de batería. En una implementación de ejemplo, un método incluye obtener, por parte de uno o más controladores, una señal que solicita un arranque en negro del sistema de energía usando el sistema de almacenamiento de energía de batería. El método incluye además aumentar, mediante uno o más controladores, el voltaje del bus del sistema a un nivel de voltaje nominal usando el sistema de almacenamiento de energía de batería durante un período de inicio de acuerdo con una rampa de inicio. El método incluye además mantener, mediante uno o más controladores, el voltaje del bus del sistema aproximadamente al nivel de voltaje nominal usando el sistema de almacenamiento de energía de batería durante un período normal después del período de inicio. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Almacenamiento de energía en batería con capacidad de arranque en negro
Campo
El presente objeto se refiere en general a métodos y sistemas de control para arrancar en negro un sistema de alimentación utilizando un sistema de almacenamiento de energía en batería.
Antecedentes
Los sistemas de almacenamiento de energía se utilizan cada vez más para suministrar energía a las redes de servicios públicos, ya sea como parte de sistemas de almacenamiento de energía independientes o como parte de una fuente de energía renovable (p. ej., sistemas de generación eólica o de generación solar) con un sistema de almacenamiento de energía integrado. Los sistemas de almacenamiento de energía son únicos porque los sistemas de almacenamiento de energía tienen la capacidad de suministrar y reservar energía para servicios de red particulares. Los sistemas de almacenamiento de energía, tales como los sistemas de acondicionamiento de energía, se utilizan en una variedad de aplicaciones, tales como proporcionar energía de respaldo de emergencia o proporcionar energía constante a partir de fuentes de energía variables, tales como la eólica, solar u otras fuentes de energía variables. En muchas aplicaciones, los sistemas de almacenamiento de energía pueden incluir una pluralidad de dispositivos de almacenamiento de energía, tales como baterías, almacenados en un recinto, tal como un recinto en contenedores construido expresamente, un edificio independiente o un espacio cerrado dentro de un edificio independiente.
Diferentes eventos planificados o no planificados pueden provocar que una central eléctrica pierda energía. Es posible que una red de CA externa a la que está conectada la red de CA local se haya colapsado y no se pueda extraer energía. Las centrales eléctricas pueden arrancar en negro utilizando un sistema de almacenamiento de energía en batería (BESS) para satisfacer las demandas de energía. Sin embargo, puede haber una alta corriente de arranque cuando los transformadores de la central están energizados y los equipos eléctricos pueden sufrir después de cortes o interrupciones breves.
El documento US 2014/049865 A1 describe un método para reiniciar suavemente una red eléctrica utilizando un sistema de almacenamiento de energía controlado por inversor. El reinicio suave se logra energizando previamente el bus de la red eléctrica con un sistema de almacenamiento de energía según un proceso de aceleración antes de la reconexión a la red de servicios públicos. El documento US 2015/380942 A1 describe un método para el arranque en negro de una central eléctrica que incluye una pluralidad de inversores conectados progresivamente a una red eléctrica de CA local y que suministran una tensión creciente. Niannian Cai y colaboradores: “A hierarchical multi-agent control scheme for a black start-capable microgrid” ("Un esquema de control jerárquico de múltiples agentes para una microrred con capacidad de arranque en negro"), Asamblea General de la Power and Energy Society, IEEE 2011, presenta un esquema de control jerárquico que utiliza un sistema de múltiples agentes para la operación de arranque en negro de una microrred con interfaces electrónicas de potencia.
Breve descripción
Los aspectos y ventajas de las realizaciones de la presente descripción se expondrán en parte en la siguiente descripción, o se pueden aprender de la descripción, o se pueden aprender mediante la práctica de las realizaciones.
La invención está definida por las reivindicaciones adjuntas. La reivindicación 1 define un método para arrancar en negro un sistema de alimentación utilizando un sistema de almacenamiento de energía en batería. La reivindicación 5 define un sistema de control para arrancar en negro un sistema de alimentación utilizando un sistema de almacenamiento de energía en batería. A continuación, cualquier método y/o aparato al que se haga referencia como realizaciones pero que, sin embargo, no entre dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas debe entenderse como ejemplos útiles para comprender la invención. Un aspecto ejemplar de la presente descripción está dirigido a un método para arrancar en negro un sistema de alimentación utilizando un sistema de almacenamiento de energía en batería. El sistema de alimentación incluye una o más cargas acopladas a un bus del sistema. El método incluye obtener, por uno o más controladores, una señal que solicita un arranque en negro del sistema de alimentación utilizando el sistema de almacenamiento de energía de batería. El método incluye además aumentar, mediante uno o más controladores, la tensión del bus del sistema a un nivel de tensión nominal utilizando el sistema de almacenamiento de energía en batería durante un período de arranque según una rampa de arranque. El método incluye además mantener, mediante uno o más controladores, la tensión del bus del sistema aproximadamente al nivel de tensión nominal utilizando el sistema de almacenamiento de energía de batería durante un período normal después del período de arranque. El método incluye además un período de arranque que comprende un período de sincronización durante el cual se aumenta la tensión del bus del sistema utilizando el sistema de almacenamiento de energía en batería hasta un nivel de umbral de sincronización y una pluralidad de unidades de almacenamiento de energía en batería se conectan individualmente al bus del sistema según los propios criterios de tensión y fase del bus de cada unidad de almacenamiento en batería, y un período nominal durante el cual se incrementa la tensión del bus del sistema utilizando el sistema de almacenamiento de energía en batería desde el nivel de umbral de sincronización hasta el nivel de tensión nominal, siendo el nivel de umbral de sincronización menor que el nivel de tensión nominal.
Otro aspecto ejemplar de la presente descripción está dirigido a un sistema de control para arrancar en negro un sistema de alimentación utilizando un sistema de almacenamiento de energía en batería. El sistema de alimentación incluye una o más cargas acopladas a un bus del sistema. El sistema de control está configurado para realizar operaciones, comprendiendo las operaciones: obtener una señal que solicita un arranque en negro del sistema de alimentación utilizando el sistema de almacenamiento de energía en batería, en donde el sistema de alimentación comprende una o más cargas acopladas a un bus del sistema y el sistema de almacenamiento de energía en batería que comprende una pluralidad de unidades de almacenamiento de energía en batería, en donde cada unidad de almacenamiento de energía en batería comprende uno o más dispositivos de almacenamiento de energía en batería y un inversor; aumentar la tensión del bus del sistema a un nivel de tensión nominal utilizando el sistema de almacenamiento de energía en batería durante un período de arranque según una rampa de arranque; y mantener la tensión del bus del sistema aproximadamente al nivel de tensión nominal utilizando el sistema de almacenamiento de energía en batería durante un período normal después del período de arranque. El sistema de control está configurado además porque el período de arranque tiene un período de sincronización durante el cual la tensión del bus del sistema aumenta utilizando el sistema de almacenamiento de energía en batería a un nivel de umbral de sincronización y una pluralidad de unidades de almacenamiento de energía en batería están conectadas individualmente al bus del sistema según los propios criterios de tensión y fase del bus de cada unidad de almacenamiento en batería, y un período nominal durante el cual se aumenta la tensión del bus del sistema utilizando el sistema de almacenamiento de energía en batería desde el nivel de umbral de sincronización hasta el nivel de tensión nominal, siendo el nivel de umbral de sincronización menor que el nivel de tensión nominal.
Se pueden realizar variaciones y modificaciones a estas realizaciones ejemplares. Estas y otras características, aspectos y ventajas de diferentes realizaciones se entenderán mejor con referencia a la siguiente descripción y las reivindicaciones adjuntas. Los dibujos adjuntos, que se incorporan y constituyen parte de esta memoria descriptiva, ilustran realizaciones de la presente descripción y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios relacionados.
Breve descripción de los dibujos
La discusión detallada de las realizaciones dirigida a un experto en la técnica se establece en la memoria descriptiva, que hace referencia a las figuras adjuntas, en las que:
La FIG. 1 representa un diagrama de circuito de una pluralidad de unidades BESS según realizaciones ejemplares de la presente descripción.
La FIG. 2 representa un diagrama de bloques de control ejemplar según realizaciones ejemplares de la presente descripción.
La FIG. 3 representa una referencia de tensión de rampa ejemplar según realizaciones ejemplares de la presente descripción.
La FIG. 4 representa un modo de funcionamiento por fases ejemplar según realizaciones ejemplares de la presente descripción.
La FIG. 5 representa un diagrama de flujo de un método ejemplar según realizaciones ejemplares de la presente descripción.
Descripción detallada
Ahora se hará referencia en detalle a realizaciones de la presente descripción, uno o más ejemplos de las cuales se ilustran en los dibujos. Cada ejemplo se proporciona a modo de explicación de la descripción, no de limitación de la descripción.
Aspectos ejemplares de la presente descripción están dirigidos a sistemas y métodos para arrancar en negro una central eléctrica utilizando un BESS. El BESS puede incluir una pluralidad de unidades de almacenamiento de energía en batería, comprendiendo cada unidad de almacenamiento de energía en batería uno o más dispositivos de almacenamiento de energía en batería y un inversor. Al arrancar en negro una central eléctrica utilizando un BESS, puede haber una alta corriente de arranque cuando los transformadores de la central están energizados, así como una gran corriente circulante entre las unidades BESS. Los motores de inducción, los bancos de condensadores en derivación y las cargas de cables también pueden introducir corriente de arranque. Según realizaciones ejemplares, se puede proporcionar un BESS para el arranque en negro de una central eléctrica con modos de funcionamiento por fases. El arranque en negro de una central eléctrica puede incluir el arranque de un motor primario de un generador o generador auxiliar asociado con la central eléctrica. La tensión del bus del sistema se puede aumentar gradualmente para reducir la alta corriente de arranque al energizar los transformadores de la central. Aumentar gradualmente la tensión del bus del sistema puede ayudar a reducir las grandes corrientes circulantes entre las unidades BESS.
Según realizaciones ejemplares de la presente descripción, cada unidad BESS puede utilizar la misma lógica y se puede evitar la diferenciación entre unidades maestra/esclava. Cada unidad BESS puede recibir un comando lento (p.
ej., decenas de ms) de un controlador y utilizar mediciones locales para funcionar. Como resultado, se puede reducir la comunicación rápida entre las unidades y un controlador central.
Según realizaciones ejemplares de la presente descripción, se pueden utilizar uno o más controladores para iniciar un proceso de arranque en negro cuando la central eléctrica se desconecta de una red eléctrica. El proceso de arranque en negro puede incluir aumentar la tensión del bus del sistema a una tensión nominal durante un período de arranque. A medida que aumenta la tensión del bus del sistema, las unidades BESS individuales se pueden conectar al bus del sistema según los criterios propios de tensión y fase del bus de cada unidad. Cuando se ha conectado un número umbral de unidades BESS para permitir que el sistema opere una carga requerida, los métodos ejemplares pueden incluir operar el BESS como una red aislada antes de disminuir la tensión del bus del sistema y desconectar las unidades.
De esta manera, aspectos ejemplares de la presente descripción pueden proporcionar una serie de efectos y beneficios técnicos. Como entenderán los expertos en la técnica, la alta corriente de arranque de los transformadores de la central se puede reducir aumentando gradualmente la tensión del bus del sistema durante el arranque. La disminución gradual de la tensión del bus del sistema durante la parada puede eliminar la carga residual de los transformadores de la central. Esto puede hacer que un arranque en negro posterior sea más eficiente. El sistema se puede aislar y volver a conectar a la red eléctrica de CA con controles comparativamente simples, sincronizándose automáticamente. Tener el mismo conjunto de controles puede proporcionar una transición fácil entre los modos de conexión y desconexión de la red. Según realizaciones ejemplares, el sistema puede proporcionar capacidades de manejo de fallos durante eventos de baja y alta tensión del sistema. Todas las unidades BESS se pueden utilizar para elevar la tensión de una central eléctrica al valor nominal en poco tiempo sin tener que escalonar el arranque de múltiples unidades. Múltiples unidades BESS pueden sincronizarse automáticamente y compartir cargas.
Con referencia ahora a las figuras, se discutirán con mayor detalle aspectos ejemplares de la presente descripción. Como se utiliza en la presente memoria, el término "aproximadamente", cuando se utiliza en referencia a un valor numérico, pretende referirse al 30% del valor numérico.
La FIG. 1 representa un diagrama de circuito de ejemplo del sistema 100 que incluye una pluralidad de unidades BESS 120, de las cuales tres se ilustran en esta realización. El número de unidades BESS 120 puede ser mayor o menor sin desviarse del alcance de la presente descripción. Generalmente, las unidades BESS 120 se pueden conectar a una red de CA local mediante interruptores y transformadores. La pluralidad de unidades BESS 120 se puede acoplar a un bus 150 del sistema. Se puede acoplar una carga local 140 al bus 150 del sistema. La carga 140 puede recibir energía desde las unidades BESS 120 cuando no hay conexión entre la carga 140 y una red eléctrica 110. El controlador 130 se puede utilizar para controlar una o más unidades BESS 120 individuales. La tensión del bus del sistema se puede aumentar gradualmente para reducir la alta corriente de arranque al energizar transformadores. El aumento gradual de la tensión del bus del sistema también puede ayudar a reducir la corriente de arranque proveniente de motores de inducción bloqueados, bancos de condensadores en derivación y cargas de cables.
Las unidades BESS 120 pueden incluir uno o más dispositivos de almacenamiento de energía en batería, tales como celdas de batería o paquetes de baterías. El dispositivo de almacenamiento de energía en batería puede contener una o más baterías de cloruro de sodio y níquel, baterías de sodio-azufre, baterías de iones de litio, baterías de hidruro metálico de níquel u otros dispositivos similares. La presente descripción se analiza con referencia a un sistema de almacenamiento de energía en batería con fines de ilustración y discusión; los expertos en la técnica, que utilicen la descripción proporcionada en la presente memoria, deberían entender que otros dispositivos de almacenamiento de energía (p. ej., condensadores, celdas de combustible, etc.) se puede utilizar sin desviarse del alcance de la presente descripción.
Las unidades BESS 120 incluyen un inversor. El inversor se puede configurar para convertir la energía de CC en el bus de CC en energía de CA adecuada para su aplicación a una carga local 140. El inversor puede incluir uno o más elementos de conmutación electrónicos, tales como transistores bipolares de puerta aislada (IGBT). Los elementos de conmutación electrónicos se pueden controlar (p. ej., utilizando PWM) para convertir la energía de CC en el bus de CC en energía de CA adecuada para la carga 140. El inversor puede proporcionar energía de CA a la carga 140 a través de un transformador adecuado y otros dispositivos diferentes como interruptores, relés, contactores, etc.
El controlador 130 se utiliza para iniciar un proceso de arranque en negro cuando una central eléctrica se desconecta de una red eléctrica 110. Durante el proceso de arranque en negro, las unidades BESS 120 pueden proporcionar energía a las una o más cargas 140 hasta que se arranque una fuente de energía suplementaria (p. ej., un motor de turbina de gas) para proporcionar energía a una o más cargas. En algunas realizaciones, puede ser deseable alimentar las una o más cargas 140 con las unidades BESS 120 durante el mayor tiempo posible sin recurrir a otras fuentes de energía, tales como motores de turbina de gas.
Según aspectos ejemplares de la presente descripción, el proceso de arranque en negro puede incluir modos de funcionamiento por fases. Por ejemplo, puede haber un período 410 de arranque, un período normal 420 y un período 430 de parada (como se ha mostrado en la FIG. 4). Durante el período 410 de arranque, la tensión del bus del sistema aumenta gradualmente según una rampa de arranque y las unidades BESS 120 individuales se conectan al bus 150 del sistema según los propios criterios de tensión y fase del bus de cada unidad. Cuando se ha conectado un número umbral de unidades BESS 120 para permitir que el sistema 100 opere una carga requerida, los métodos ejemplares pueden incluir operar el sistema 100 como una red aislada durante el período normal 420. Finalmente, la tensión del bus del sistema se puede disminuir y cada unidad BESS 120 individual se puede desconectar durante el período 430 de parada.
La FIG. 2 representa un diagrama de bloques de control ejemplar según realizaciones ejemplares de la presente descripción. El controlador 130 puede incluir un regulador 220 de potencia, un regulador 230 de tensión y un limitador 240 de corriente. Un regulador 210 de bucle de bloqueo de fase (PLL) puede suministrar la señal de fase. Se puede operar una señal de modulación por ancho de pulsos (PWM) para suministrar señales de salida pulsadas a segmentos de un transformador de potencia de múltiples etapas. El controlador 130 se puede utilizar para generar las señales de control electrónico en respuesta a una señal de comando de tensión. El controlador 130 puede ser el controlador de la central. El controlador 130 puede funcionar a una velocidad de muestreo baja para proporcionar señales de referencia lentas (tales como referencia de tensión, referencia de potencia, señal de arranque/parada, etc.) a unidades BESS individuales. La señal de comando de tensión puede establecer los tiempos de conducción de los interruptores controlables. El regulador 230 de tensión puede acoplarse para recibir una señal de error de tensión representativa de cualquier diferencia entre una magnitud de tensión deseada (Vref) del inversor y una magnitud de tensión medida en la salida del inversor. El regulador 230 de tensión responde a la señal de error de tensión para generar la señal de comando de tensión con una magnitud y polaridad suficientes para minimizar o reducir el valor de la señal de error de tensión. Un regulador 220 de potencia monitoriza la frecuencia de la tensión de salida del inversor y compara la frecuencia con una frecuencia de referencia para generar la señal de comando para mantener la frecuencia de la tensión de salida en la frecuencia de referencia.
El controlador 130 puede incluir uno o más procesadores y uno o más dispositivos de memoria configurados para realizar una variedad de funciones y/o instrucciones implementadas por ordenador (p. ej., realizar los métodos, etapas, cálculos y similares y almacenar datos relevantes como se describe en la presente memoria). Las instrucciones cuando las ejecuta el procesador pueden hacer que el procesador realice operaciones según aspectos ejemplares de la presente descripción.
A modo de ejemplo, cualquiera/todos los "controladores" discutidos en esta descripción pueden incluir una memoria y uno o más dispositivos de procesamiento tales como controladores, CPU o similares, tales como microprocesadores de propósito general o especial operables para ejecutar instrucciones de programación o código de micro-control. La memoria puede representar una memoria de acceso aleatorio, tal como DRAM, o una memoria de solo lectura, tal como ROM o FLASH. En una realización, el procesador ejecuta instrucciones de programación almacenadas en la memoria. La memoria puede ser un componente separado del procesador o puede estar integrada en el procesador. Alternativamente, el controlador 130 también podría construirse sin utilizar un microprocesador, utilizando una combinación de circuitos lógicos analógicos y/o digitales discretos (tales como interruptores, amplificadores, integradores, comparadores, biestables, puertas AND y similares) para realizar la Funcionalidad de control en lugar de depender del software.
La FIG. 3 representa una referencia 300 de tensión de rampa ejemplar según realizaciones ejemplares de la presente descripción. En diseños anteriores, cuando se utilizaba un controlador de la central para enviar un comando de tensión, se generaba un gran aumento de tensión como se ha mostrado por Vref. Esto puede provocar una corriente de arranque indeseablemente alta al energizar los transformadores de la central.
Según aspectos ejemplares de la presente descripción, la señal de referencia de tensión puede ser una señal de referencia de tensión en rampa como se ha mostrado por Vref'. Se puede utilizar una señal de referencia de tensión en rampa para facilitar el aumento gradual de la tensión del sistema de bus. El aumento gradual de la tensión del bus del sistema puede impedir una alta corriente de arranque al energizar los transformadores de la central.
La FIG. 4 representa una representación gráfica de un modo 400 de funcionamiento por fases ejemplar según realizaciones ejemplares de la presente descripción. Los modos de funcionamiento incluyen un período 410 de arranque. El período 410 de arranque incluye un período 412 de sincronización y un período nominal 414. La tensión del bus del sistema se aumenta a un nivel de umbral de sincronización durante el período 412 de sincronización. Siendo el nivel de umbral de sincronización menor que un nivel de tensión nominal. Durante el período 412 de sincronización, la tensión del bus del sistema aumenta a una cierta velocidad para reducir la corriente de arranque. La tensión de umbral de sincronización se puede determinar en función de una corriente de arranque máxima para el sistema de alimentación utilizando la siguiente fórmula: VsInc < 0.5 * X<bess>* I<bess>_<max>, en donde X<bess>es la impedancia entre las unidades BESS 120.
Durante el período 412 de sincronización, una pluralidad de unidades 120 de almacenamiento de energía en batería se conectan individualmente al bus 150 del sistema. La tensión del bus del sistema se puede mantener aproximadamente en el nivel de umbral de sincronización hasta que un número umbral de unidades BESS 120 se hayan conectado al bus 150 del sistema. El número umbral de unidades BESS 120 puede ser un número mínimo de unidades BESS 120 para permitir que el sistema 100 opere sus cargas requeridas. La tensión del bus del sistema se aumenta utilizando el BESS desde el nivel de umbral de sincronización hasta el nivel de tensión nominal. El valor de tensión nominal es el valor de tensión para operaciones normales. La tensión del bus del sistema disminuye gradualmente durante un período 430 de parada que sigue al período nominal 414. La pluralidad de unidades BESs 120 se desconectan del bus 150 del sistema durante el período 430 de parada.
La FIG. 5 representa un diagrama de flujo de un método ejemplar 500 según realizaciones ejemplares de la presente descripción. El método 500 es realizado por uno o más controladores 130. La FIG. 5 representa las etapas realizadas en un orden particular con fines de ilustración y discusión. Los expertos en la técnica, que utilicen la descripción proporcionada en la presente memoria, entenderán que el método analizado en la presente memoria se puede adaptar, reorganizar, ampliar, omitir, realizar simultáneamente o modificar de diferentes maneras.
En (510), el método puede incluir detectar una desconexión de un bus 150 del sistema de un sistema de alimentación. Se pueden utilizar uno o más controladores 130 para detectar la desconexión.
En (520), el método incluye obtener una señal que solicita un arranque en negro del sistema de alimentación utilizando un sistema de almacenamiento de energía en batería. La señal se puede enviar en respuesta a una detección de la desconexión del bus 150 del sistema.
En (530), el método incluye aumentar la tensión del bus del sistema a un nivel de umbral de sincronización durante un período 410 de arranque. El período 410 de arranque se divide en un período 412 de sincronización y un período nominal 414. Durante el período 412 de sincronización, la tensión del bus del sistema es llevada a un nivel de tensión umbral de sincronización. El nivel de umbral de sincronización es inferior a una tensión nominal. El nivel de tensión umbral de sincronización se puede determinar en función de una corriente de arranque máxima para el sistema de alimentación utilizando la fórmula descrita anteriormente.
En (540), el método incluye conectar una pluralidad de unidades BESS 120 individualmente al bus 150 del sistema. La pluralidad de unidades BESS 120 se conectan individualmente al bus 150 del sistema basándose en los propios criterios de tensión y fase del bus de cada unidad BESS.
En (550), el método puede incluir mantener la tensión del bus del sistema aproximadamente al nivel de umbral de sincronización hasta que se haya conectado un número umbral de unidades BESS 120 al bus 150 del sistema. El número umbral de unidades BESS 120 puede ser un número mínimo de Unidades BESS 120 para permitir que el sistema 100 opere sus cargas requeridas.
En (560), el método incluye aumentar la tensión del bus del sistema desde el nivel de umbral de sincronización hasta un nivel de tensión nominal cuando se ha conectado un número umbral de unidades BESS 120. El nivel de tensión nominal puede ser el nivel de tensión para operaciones normales.
En (570), el método puede incluir mantener la tensión del bus del sistema aproximadamente al nivel de tensión nominal durante un período normal 420. Durante el período normal 420, el sistema 100 puede funcionar como un sistema aislado.
En (580), el método puede incluir disminuir la tensión del bus del sistema durante un período 430 de parada. Durante el período 430 de parada, la tensión del bus del sistema puede reducirse a una velocidad lenta para ayudar a eliminar la carga residual de los transformadores de la central, motores de inducción, bancos de condensadores en derivación y cargas de cables. La disminución gradual de la tensión del bus del sistema durante la parada puede ayudar a que un arranque en negro posterior sea más eficiente.
En (590), el método puede incluir desconectar la pluralidad de unidades BESS 120 del bus 150 del sistema. Luego, el sistema 100 se puede volver a conectar a la red eléctrica de CA sincronizándose automáticamente.
Aunque en algunos dibujos se pueden mostrar características específicas de diferentes realizaciones y en otros no, esto es sólo por conveniencia.
Esta descripción escrita utiliza ejemplos para la descripción, incluyendo el mejor modo, y también para permitir que cualquier experto en la técnica practique la descripción, incluyendo la fabricación y la utilización de cualquier dispositivo o sistema y la realización de cualquier método incorporado. El alcance patentable de la descripción está definido por las reivindicaciones y puede incluir otros ejemplos que se les ocurran a los expertos en la técnica. Se pretende que tales otros ejemplos estén dentro del alcance de las reivindicaciones si incluyen elementos estructurales que no difieren del lenguaje literal de las reivindicaciones.
Claims (8)
1. Un método para arrancar en negro un sistema (100) de energía utilizando un sistema de almacenamiento de energía en batería, comprendiendo el sistema de alimentación una o más cargas (140) acopladas a un bus (150) del sistema, comprendiendo el método:
obtener (520), mediante uno o más controladores (130), una señal que solicita un arranque en negro del sistema de alimentación utilizando el sistema de almacenamiento de energía en batería, comprendiendo el sistema de almacenamiento de energía en batería una pluralidad de unidades (120) de almacenamiento de energía en batería, comprendiendo cada una unidad (120) de almacenamiento de energía en batería uno o más dispositivos de almacenamiento de energía en batería y un inversor;
aumentar (530, 560), mediante uno o más controladores (130), una tensión del bus del sistema a un nivel de tensión nominal utilizando el sistema de almacenamiento de energía en batería durante un período (410) de arranque según una rampa de arranque; y
mantener (570), mediante uno o más controladores (130), la tensión del bus del sistema aproximadamente al nivel de tensión nominal utilizando el sistema de almacenamiento de energía en batería durante un período normal (420) después del período (410) de arranque;
estando el método (500) caracterizado por que
el período (410) de arranque tiene un período (412) de sincronización durante el cual la tensión del bus del sistema se aumenta utilizando el sistema de almacenamiento de energía en batería hasta un nivel de umbral de sincronización y una pluralidad de unidades (120) de almacenamiento de energía en batería están conectadas individualmente al bus (150) del sistema según los propios criterios de tensión y fase del bus de cada unidad de almacenamiento en batería, y un período nominal (414) durante el cual la tensión del bus del sistema se aumenta utilizando el sistema de almacenamiento de energía en batería desde el nivel de umbral de sincronización hasta el nivel de tensión nominal, siendo el nivel de umbral de sincronización menor que el nivel de tensión nominal.
2. El método de la reivindicación 1, en donde el nivel de umbral de sincronización se determina en función de una corriente de arranque máxima para el sistema de alimentación.
3. El método de la reivindicación 1, en donde el método comprende además disminuir (580) la tensión del bus del sistema durante un período (430) de parada después del período normal (420).
4. El método de la reivindicación 3, en donde el método comprende desconectar (590) la pluralidad de unidades (120) de almacenamiento de energía en batería del bus (150) del sistema durante el período (430) de parada.
5. Un sistema de control para arrancar en negro un sistema (100) de energía utilizando un sistema de almacenamiento de energía en batería, comprendiendo el sistema de alimentación una o más cargas (140) acopladas a un bus (150) del sistema, estando el sistema (130) de control configurado para realizar operaciones, comprendiendo las operaciones:
obtener (520) una señal que solicita un arranque en negro del sistema de alimentación utilizando el sistema de almacenamiento de energía en batería, en donde el sistema de alimentación comprende una o más cargas (140) acopladas a un bus (150) del sistema y el sistema de almacenamiento de energía en batería que comprende un pluralidad de unidades de almacenamiento de energía en batería, en donde cada unidad de almacenamiento de energía en batería comprende uno o más dispositivos de almacenamiento de energía en batería y un inversor;
aumentar (530, 560) una tensión del bus del sistema a un nivel de tensión nominal utilizando el sistema de almacenamiento de energía en batería durante un período (410) de arranque según una rampa de arranque; y
mantener (550) la tensión del bus del sistema aproximadamente al nivel de tensión nominal utilizando el sistema de almacenamiento de energía en batería durante un período normal (420) después del período (410) de arranque;
estando el sistema (130) de control caracterizado por que
el período (410) de arranque tiene un período (412) de sincronización durante el cual la tensión del bus del sistema se aumenta utilizando el sistema de almacenamiento de energía en batería hasta un nivel de umbral de sincronización y una pluralidad de unidades de almacenamiento de energía en batería se conectan individualmente al bus del sistema según los propios criterios de tensión y fase del bus de cada unidad de almacenamiento en batería, y un período nominal (414) durante el cual la tensión del bus del sistema se aumenta utilizando el sistema de almacenamiento de energía en batería desde el nivel de umbral de sincronización hasta el nivel de tensión nominal, siendo el nivel de umbral de sincronización menor que el nivel de tensión nominal.
6. El sistema de control de la reivindicación 5, en donde el nivel de umbral de sincronización se determina en función de una corriente de arranque máxima para el sistema de alimentación.
7. El sistema de control de la reivindicación 5, en donde las operaciones comprenden además disminuir (580) la tensión del bus del sistema durante un período (430) de parada después del período normal (420).
8. El sistema de control de la reivindicación 7, en donde las operaciones comprenden además desconectar (590) la pluralidad de unidades (120) de almacenamiento de energía en batería del bus (150) del sistema durante el período (430) de parada.
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