一种储能变流器并离网切换方法、系统、设备和介质转让专利

申请号 : CN202211452549.5

文献号 : CN115498699B

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发明人 : 李新海罗海鑫王振刚郭法安袁拓来曾威姚光久曾令诚丁垚周恒刘文平陈伟明练志斌林雄锋蔡根满

申请人 : 广东电网有限责任公司中山供电局

摘要 :

本发明公开了一种储能变流器并离网切换方法、系统、设备和介质,应用于防孤岛保护装置,包括:当接收到储能变流器发送的闭锁信号时,根据闭锁信号是否满足预设的防抖时间条件来判断是否为有效闭锁信号,当判定为有效闭锁信号后,通过预置时间段内有效闭锁信号的接收次数与预设的次数阈值的比较结果判断是否闭锁防孤岛保护装置的保护功能,若闭锁则根据保护功能的闭锁时刻和预设的延时离网时间的和值确定重新启用保护功能的启用时刻,在启用时刻启用保护功能后轮询母线的测量数据是否达到保护功能的保护定值,若达到则控制进线开关跳闸。本发明通过对储能变流器和防孤岛保护装置的控制策略进行改进,提高了储能变流器并离网切换的可靠性。

权利要求 :

1.一种储能变流器并离网切换方法,其特征在于,应用于防孤岛保护装置,所述防孤岛保护装置通过二次电缆分别与母线、所述母线所属的进线开关和储能变流器连接,所述母线与所述储能变流器线路连接,包括:当接收到所述储能变流器从并网运行模式切换至离网运行模式时发送的闭锁信号,判断所述闭锁信号是否满足预设的防抖时间条件;

若满足,则判定所述闭锁信号为有效闭锁信号;

根据预置时间段内所述有效闭锁信号的接收次数与预设的次数阈值的比较结果,判断是否闭锁所述防孤岛保护装置的保护功能;

若闭锁,则计算所述保护功能的闭锁时刻和预设的延时离网时间的和值,得到所述保护功能的启用时刻;

在所述启用时刻启用所述保护功能,当轮询确定所述母线的测量数据达到所述保护功能的保护定值时,控制所述进线开关跳闸。

2.根据权利要求1所述的储能变流器并离网切换方法,其特征在于,所述母线通过所述进线开关所在线路与电网连接;所述当接收到所述储能变流器从并网运行模式切换至离网运行模式时发送的闭锁信号,判断所述闭锁信号是否满足预设的防抖时间条件的步骤之前,包括:当通过所述储能变流器采集所述母线的电压测量值判定所述电网失压,或接收到离网运行信号时,通过所述储能变流器生成对应的闭锁信号;

通过所述二次电缆将所述闭锁信号发送至所述防孤岛保护装置。

3.根据权利要求1所述的储能变流器并离网切换方法,其特征在于,所述根据预置时间段内所述有效闭锁信号的接收次数与预设的次数阈值的比较结果,判断是否闭锁所述防孤岛保护装置的保护功能的步骤,包括:统计预置时间段内所述有效闭锁信号的接收次数;

判断所述接收次数是否大于预设的次数阈值;

若是,则不闭锁所述防孤岛保护装置的保护功能;

若否,则闭锁所述防孤岛保护装置的保护功能。

4.根据权利要求1所述的储能变流器并离网切换方法,其特征在于,还包括:响应离网运行测试信号,控制所述进线开关跳闸,将所述储能变流器切换至所述离网运行模式;

当所述母线的电压和频率分别保持在预设的电压稳定范围和预设的频率稳定范围时,记录对应的等待时间,将所述储能变流器切换至所述并网运行模式;

跳转执行响应离网运行测试信号,控制所述进线开关跳闸,将所述储能变流器切换至所述离网运行模式的步骤;

当所述等待时间的记录数量等于预设的测试数量阈值时,将最大的等待时间确定为延时离网时间。

5.根据权利要求1所述的储能变流器并离网切换方法,其特征在于,所述保护功能包括多个保护子功能;所述保护定值包括动作定值和时间定值;所述在所述启用时刻启用所述保护功能,当轮询确定所述母线的测量数据达到所述保护功能的保护定值时,控制所述进线开关跳闸的步骤,包括:在所述启用时刻启用所述保护功能,并通过所述二次电缆采集所述母线的测量数据;

判断所述测量数据是否达到任一保护子功能对应的动作定值和时间定值;

若否,则采集所述母线新的测量数据,并跳转执行判断所述测量数据是否达到任一保护子功能对应的动作定值和时间定值的步骤;

若是,则判定为达到所述保护功能的保护定值,控制所述进线开关跳闸;所述测量数据包括电压和频率。

6.根据权利要求1所述的储能变流器并离网切换方法,其特征在于,还包括:若所述闭锁信号在预设的防抖时间段内发生抖动,则判定所述闭锁信号不是有效闭锁信号;

采集所述母线的测量数据,并跳转执行所述当轮询确定所述母线的测量数据达到所述保护功能的保护定值时,控制所述进线开关跳闸的步骤。

7.根据权利要求1所述的储能变流器并离网切换方法,其特征在于,还包括:若根据所述比较结果判定不闭锁所述保护功能,则采集所述母线测量数据;

跳转执行所述当轮询确定所述母线的测量数据达到所述保护功能的保护定值时,控制所述进线开关跳闸的步骤。

8.一种储能变流器并离网切换系统,其特征在于,应用于防孤岛保护装置,所述防孤岛保护装置通过二次电缆分别与母线、所述母线所属的进线开关和储能变流器连接,所述母线与所述储能变流器线路连接,包括:闭锁信号处理模块,用于当接收到所述储能变流器从并网运行模式切换至离网运行模式时发送的闭锁信号,判断所述闭锁信号是否满足预设的防抖时间条件;若满足则判定所述闭锁信号为有效闭锁信号;

闭锁功能执行模块,用于根据预置时间段内所述有效闭锁信号的接收次数与预设的次数阈值的比较结果,判断是否闭锁所述防孤岛保护装置的保护功能;

启用时刻确定模块,用于计算所述保护功能的闭锁时刻和预设的延时离网时间的和值,得到所述保护功能的启用时刻;

跳闸操作模块,用于在所述启用时刻启用所述保护功能,当轮询确定所述母线的测量数据达到所述保护功能的保护定值时,控制所述进线开关跳闸。

9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器及处理器,所述存储器中储存有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1‑7任一项所述的储能变流器并离网切换方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被执行时实现如权利要求1‑7任一项所述的储能变流器并离网切换方法。

说明书 :

一种储能变流器并离网切换方法、系统、设备和介质

技术领域

[0001] 本发明涉及电网技术领域,尤其涉及一种储能变流器并离网切换方法、系统、设备和介质。

背景技术

[0002] 在电池储能电站中,储能变流器作为电网与储能电池之间的接口,可控制储能电池充电和放电,实现储能电池与电网之间交直流能量双向流动。为提高供电可靠性,现有储能变流器具有离网运行模式,可在外部电网失压时自动转为离网运行模式,储能电池充当离网系统的主电源,为邻近的重要负荷提供持续供电。同时,现有电池储能电站标准配置有防孤岛保护装置,用于防止电网失压时非计划性孤岛的形成,保障用电设备的安全。
[0003] 但是,当储能变流器转换离网运行模式运行时,由于离网运行模式下建立稳定的电压和稳定的频率需要一定时间,防孤岛保护装置将电池储能电站从电网中隔离时不能保证电压和频率已经保持稳定,容易导致储能变流器进入离网运行模式失败,影响了储能变流器并离网切换的可靠性,不能保障用电设备安全的可靠运行。

发明内容

[0004] 本发明提供了一种储能变流器并离网切换方法、系统、设备和介质,解决了现有技术中储能变流器并离网切换时的可靠性较低的技术问题。
[0005] 本发明第一方面提供了一种储能变流器并离网切换方法,应用于防孤岛保护装置,所述防孤岛保护装置通过二次电缆分别与母线、所述母线所属的进线开关和储能变流器连接,所述母线与所述储能变流器线路连接,包括:
[0006] 当接收到所述储能变流器从并网运行模式切换至离网运行模式时发送的闭锁信号,判断所述闭锁信号是否满足预设的防抖时间条件;
[0007] 若满足,则判定所述闭锁信号为有效闭锁信号;
[0008] 根据预置时间段内所述有效闭锁信号的接收次数与预设的次数阈值的比较结果,判断是否闭锁所述防孤岛保护装置的保护功能;
[0009] 若闭锁,则计算所述保护功能的闭锁时刻和预设的延时离网时间的和值,得到所述保护功能的启用时刻;
[0010] 在所述启用时刻启用所述保护功能,当轮询确定所述母线的测量数据达到所述保护功能的保护定值时,控制所述进线开关跳闸。
[0011] 可选地,所述母线通过所述进线开关所在线路与电网连接;所述当接收到所述储能变流器从并网运行模式切换至离网运行模式时发送的闭锁信号,判断所述闭锁信号是否满足预设的防抖时间条件的步骤之前,包括:
[0012] 当通过所述储能变流器采集所述母线的电压测量值判定所述电网失压,或接收到离网运行信号时,通过所述储能变流器生成对应的闭锁信号;
[0013] 通过所述二次电缆将所述闭锁信号发送至所述防孤岛保护装置。
[0014] 可选地,所述根据预置时间段内所述有效闭锁信号的接收次数与预设的次数阈值的比较结果,判断是否闭锁所述防孤岛保护装置的保护功能的步骤,包括:
[0015] 统计预置时间段内所述有效闭锁信号的接收次数;
[0016] 判断所述接收次数是否大于预设的次数阈值;
[0017] 若是,则不闭锁所述防孤岛保护装置的保护功能;
[0018] 若否,则闭锁所述防孤岛保护装置的保护功能。
[0019] 可选地,还包括:
[0020] 响应离网运行测试信号,控制所述进线开关跳闸,将所述储能变流器切换至所述离网运行模式;
[0021] 当所述母线的电压和频率分别保持在预设的电压稳定范围和预设的频率稳定范围时,记录对应的等待时间,将所述储能变流器切换至所述并网运行模式;
[0022] 跳转执行响应离网运行测试信号,控制所述进线开关跳闸,将所述储能变流器切换至所述离网运行模式的步骤;
[0023] 当所述等待时间的记录数量等于预设的测试数量阈值时,将最大的等待时间确定为延时离网时间。
[0024] 可选地,所述保护功能包括多个保护子功能;所述保护定值包括动作定值和时间定值;所述在所述启用时刻启用所述保护功能,当轮询确定所述母线的测量数据达到所述保护功能的保护定值时,控制所述进线开关跳闸的步骤,包括:
[0025] 在所述启用时刻启用所述保护功能,并通过所述二次电缆采集所述母线的测量数据;
[0026] 判断所述测量数据是否达到任一保护子功能对应的动作定值和时间定值;
[0027] 若否,则采集所述母线新的测量数据,并跳转执行判断所述测量数据是否达到任一保护子功能对应的动作定值和时间定值的步骤;
[0028] 若是,则判定为达到所述保护功能的保护定值,控制所述进线开关跳闸;所述测量数据包括电压和频率。
[0029] 可选地,还包括:
[0030] 若所述闭锁信号在预设的防抖时间段内发生抖动,则判定所述闭锁信号不是有效闭锁信号;
[0031] 采集所述母线的测量数据,并跳转执行所述当轮询确定所述母线的测量数据达到所述保护功能的保护定值时,控制所述进线开关跳闸的步骤。
[0032] 可选地,还包括:
[0033] 若根据所述比较结果判定不闭锁所述保护功能,则采集所述母线测量数据;
[0034] 跳转执行所述当轮询确定所述母线的测量数据达到所述保护功能的保护定值时,控制所述进线开关跳闸的步骤。
[0035] 本发明第二方面提供了一种储能变流器并离网切换系统,应用于防孤岛保护装置,所述防孤岛保护装置通过二次电缆分别与母线、所述母线所属的进线开关和储能变流器连接,所述母线与所述储能变流器线路连接,包括:
[0036] 闭锁信号处理模块,用于当接收到所述储能变流器从并网运行模式切换至离网运行模式时发送的闭锁信号,判断所述闭锁信号是否满足预设的防抖时间条件;若满足,则判定所述闭锁信号为有效闭锁信号;
[0037] 闭锁功能执行模块,用于根据预置时间段内所述有效闭锁信号的接收次数与预设的次数阈值的比较结果,判断是否闭锁所述防孤岛保护装置的保护功能;
[0038] 启用时刻确定模块,用于若闭锁,则计算所述保护功能的闭锁时刻和预设的延时离网时间的和值,得到所述保护功能的启用时刻;
[0039] 跳闸操作模块,用于在所述启用时刻启用所述保护功能,当轮询确定所述母线的测量数据达到所述保护功能的保护定值时,控制所述进线开关跳闸。
[0040] 本发明第三方面提供了一种电子设备,包括存储器及处理器,所述存储器中储存有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如本发明第一方面任一项所述的储能变流器并离网切换方法的步骤。
[0041] 本发明第四方面提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时实现如本发明第一方面任一项所述的储能变流器并离网切换方法。
[0042] 从以上技术方案可以看出,本发明具有以下优点:
[0043] 本发明在接收到储能变流器发送的闭锁信号时,根据闭锁信号是否满足预设的防抖时间条件来判断是否为有效闭锁信号,当判定为有效闭锁信号后,通过预置时间段内有效闭锁信号的接收次数与预设的次数阈值的比较结果判断是否闭锁防孤岛保护装置的保护功能,若闭锁则根据保护功能的闭锁时刻和预设的延时离网时间的和值确定重新启用保护功能的启用时刻,在启用时刻启用保护功能后轮询母线的测量数据是否达到保护功能的保护定值,若达到则控制进线开关跳闸。本发明通过对储能变流器和防孤岛保护装置的控制策略进行改进,通过设置闭锁信号优化防孤岛保护的动作逻辑,同时满足了并网运行模式下防止非计划性孤岛形成的需求,以及离网运行模式下持续为邻近的重要负荷提供持续供电的需求,从而提高了储能变流器并离网切换的可靠性,能够保持供电持续性,保障用电设备安全可靠运行。

附图说明

[0044] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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它的附图。
[0045] 图1为本发明实施例一提供的一种储能变流器并离网切换方法的步骤流程图;
[0046] 图2为本发明实施例二提供的一种储能变流器并离网切换方法的步骤流程图;
[0047] 图3为本发明实施例二提供的一种关于储能变流器与电网的接线示意图;
[0048] 图4为本发明实施例二提供的一种储能变流器并离网切换方法的应用例的流程框图;
[0049] 图5为本发明实施例三提供的一种储能变流器并离网切换系统的结构框图。

具体实施方式

[0050] 本发明实施例提供了一种储能变流器并离网切换方法、系统、设备和介质,用于解决现有技术中储能变流器并离网切换时的可靠性较低的技术问题。
[0051] 为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,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,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0052] 请参阅图1,图1为本发明实施例一提供的一种储能变流器并离网切换方法的步骤流程图。
[0053] 本发明提供的一种储能变流器并离网切换方法,应用于防孤岛保护装置,防孤岛保护装置通过二次电缆分别与母线、母线所属的进线开关和储能变流器连接,母线与储能变流器线路连接,包括:
[0054] 步骤101、当接收到储能变流器从并网运行模式切换至离网运行模式时发送的闭锁信号,判断闭锁信号是否满足预设的防抖时间条件。
[0055] 并网运行模式,指的是电池储能电站正常接入电网的情况下,储能变流器的工作模式。
[0056] 离网运行模式,指的是电池储能电站脱离电网并作为电源供电相邻负荷时,储能变流器的工作模式。
[0057] 闭锁信号,指的是用于闭锁防孤岛保护装置的保护功能的信号。
[0058] 防抖时间条件,指的是在预设的防抖时间段内信号不发生抖动。
[0059] 在本发明实施例中,当储能变流器从并网运行模式切换至离网运行模式时,储能变流器通过二次电缆发送闭锁信号至防孤岛保护装置,根据闭锁信号是否在预设的防抖时间段内信号不发生抖动,来判断该闭锁信号是否满足预设的防抖时间条件。
[0060] 步骤102、若满足,则判定闭锁信号为有效闭锁信号。
[0061] 有效闭锁信号,指的是用于实现闭锁防孤岛保护装置的保护功能的有效信号。
[0062] 在本发明实施例中,若该闭锁信号满足预设的防抖时间条件,即判定该闭锁信号为有效闭锁信号。
[0063] 步骤103、根据预置时间段内有效闭锁信号的接收次数与预设的次数阈值的比较结果,判断是否闭锁防孤岛保护装置的保护功能。
[0064] 次数阈值,指的是在预置时间段内接收有效闭锁信号的次数的阈值。
[0065] 保护功能,指的是防孤岛保护装置保护所属电网不出现孤岛效应的功能。
[0066] 在本发明实施例中,在确定有效闭锁信号后,将预置时间段内曾接收到有效闭锁信号的次数,与预设的次数阈值进行比较,根据比较结果确定是否闭锁防孤岛保护装置的保护功能。
[0067] 步骤104、若闭锁,则计算保护功能的闭锁时刻和预设的延时离网时间的和值,得到保护功能的启用时刻。
[0068] 闭锁时刻,指的是闭锁防孤岛保护装置的保护功能的时刻。
[0069] 延时离网时间,指的是在闭锁防孤岛保护装置的保护功能后,重新启用保护功能的一段时间。
[0070] 启用时刻,指的是启用防孤岛保护装置的保护功能的时刻。
[0071] 在本发明实施例中,若根据有效闭锁信号闭锁防孤岛保护装置的保护功能,则确定保护功能的闭锁时刻,并通过计算保护功能的闭锁时刻和预设的延时离网时间的和值,得到重新启用保护功能的启用时刻。
[0072] 步骤105、在启用时刻启用保护功能,当轮询确定母线的测量数据达到保护功能的保护定值时,控制进线开关跳闸。
[0073] 测量数据,指的是测量母线得到的参数数据,包括但不限于电流、电压和频率,可以根据保护功能的类型测量相应的母线参数数据。
[0074] 保护定值,指的是根据保护功能确定防孤岛保护装置动作的定值。
[0075] 在本发明实施例中,在相应的启用时刻重新启用防孤岛保护装置的保护功能,并通过二次电缆采集母线的测量数据进行轮询,若轮询确定母线的测量数据达到保护功能的保护定值,则防孤岛保护装置通过二次电缆控制进线开关执行跳闸操作,将储能变流器从所属电网中隔离。
[0076] 在本发明实施例中,当接收到储能变流器发送的闭锁信号时,根据闭锁信号是否满足预设的防抖时间条件来判断是否为有效闭锁信号,当判定为有效闭锁信号后,通过预置时间段内有效闭锁信号的接收次数与预设的次数阈值的比较结果判断是否闭锁防孤岛保护装置的保护功能,若闭锁则根据保护功能的闭锁时刻和预设的延时离网时间的和值确定重新启用保护功能的启用时刻,在启用时刻启用保护功能后轮询母线的测量数据是否达到保护功能的保护定值,若达到则控制进线开关跳闸。本发明通过对储能变流器和防孤岛保护装置的控制策略进行改进,通过设置闭锁信号优化防孤岛保护的动作逻辑,同时满足了并网运行模式下防止非计划性孤岛形成的需求,以及离网运行模式下持续为邻近的重要负荷提供持续供电的需求,从而提高了储能变流器并离网切换的可靠性,能够保持供电持续性,保障用电设备安全可靠运行。
[0077] 请参阅图2,图2为本发明实施例二提供的一种储能变流器并离网切换方法的步骤流程图。
[0078] 本发明提供的一种储能变流器并离网切换方法,应用于防孤岛保护装置,防孤岛保护装置通过二次电缆分别与母线、母线所属的进线开关和储能变流器连接,母线与储能变流器线路连接,包括:
[0079] 步骤201、当通过储能变流器采集母线的电压测量值判定电网失压,或接收到离网运行信号时,通过储能变流器生成对应的闭锁信号。
[0080] 离网运行信号,指的是在任一支持储能变流器并离网切换方法的终端发出的在并网运行模式下切换离网运行模式的信号。
[0081] 如图3所示,母线通过所属的进线开关所在线路与电网连接,并与储能变流器线路连接。
[0082] 在本发明实施例中,储能变流器上设置有离网运行模式功能,该离网运行模式功能由“投离网运行模式”控制字的投退控制,若投入该控制字则离网运行模式功能启用中,若退出控制字则离网运行模式功能关闭中。在电网正常情况下,储能变流器在并网运行模式下工作,当储能变流器采集的电网所属母线的电压测量值低于有压定值即判定电网失压时,或者是接收到直接切换离网运行的离网运行信号时,且处于“投离网运行模式”控制字投入的状态,则通过储能变流器生成对应的闭锁信号。
[0083] 步骤202、通过二次电缆将闭锁信号发送至防孤岛保护装置。
[0084] 如图3所示,防孤岛保护装置通过形成闭锁回路的二次电缆与储能变流器连接。
[0085] 在本发明实施例中,当储能变流器生成对应的闭锁信号,通过闭锁回路传输该闭锁信号至防孤岛保护装置。
[0086] 步骤203、当接收到储能变流器从并网运行模式切换至离网运行模式时发送的闭锁信号,判断闭锁信号是否满足预设的防抖时间条件。
[0087] 在本发明实施例中,步骤203的具体实施过程与步骤101类似,在此不再赘述。
[0088] 步骤204、若满足,则判定闭锁信号为有效闭锁信号。
[0089] 在本发明实施例中,步骤204的具体实施过程与步骤102类似,在此不再赘述。
[0090] 步骤205、根据预置时间段内有效闭锁信号的接收次数与预设的次数阈值的比较结果,判断是否闭锁防孤岛保护装置的保护功能。
[0091] 可选地,步骤205包括以下子步骤:
[0092] 统计预置时间段内有效闭锁信号的接收次数;
[0093] 判断接收次数是否大于预设的次数阈值;
[0094] 若是,则不闭锁防孤岛保护装置的保护功能;
[0095] 若否,则闭锁防孤岛保护装置的保护功能。
[0096] 在本发明实施例中,当将最新接收到的闭锁信号判定为有效闭锁信号后,根据预置时间段对该有效闭锁信号对应的时间段内的效闭锁信号的接收次数进行统计,并根据统计结果判断是否大于预设的次数阈值。若大于则不闭锁防孤岛保护装置的保护功能,以防止孤岛保护长时间闭锁;若不大于则闭锁防孤岛保护装置的保护功能。
[0097] 可以理解的是,若预置时间段设为24小时,最新接收到的闭锁信号判定为有效闭锁信号的时刻为1月2日上午6:00,则统计的有效闭锁信号的接收次数是指统计1月1日上午6:00至1月2日上午6:00这段时间内,曾接收到的有效闭锁信号的次数。
[0098] 步骤206、若闭锁,则计算保护功能的闭锁时刻和预设的延时离网时间的和值,得到保护功能的启用时刻。
[0099] 可选地,方法还包括:
[0100] 响应离网运行测试信号,控制进线开关跳闸,将储能变流器切换至离网运行模式;
[0101] 当母线的电压和频率分别保持在预设的电压稳定范围和预设的频率稳定范围时,记录对应的等待时间,将储能变流器切换至并网运行模式;
[0102] 跳转执行响应离网运行测试信号,控制进线开关跳闸,将储能变流器切换至离网运行模式的步骤;
[0103] 当等待时间的记录数量等于预设的测试数量阈值时,将最大的等待时间确定为延时离网时间。
[0104] 离网运行测试信号,指的是进行离网运行测试的信号。
[0105] 电压稳定范围,指的是母线的电压保持在额定电压的85%‑120%的范围。
[0106] 频率稳定范围,指的是母线的频率保持在49Hz‑53Hz的范围。
[0107] 等待时间,指的是在储能变流器切换离网运行模式时,建立稳定的电压和稳定的频率所需的一定时间。
[0108] 测试数量阈值,指的是通过离网运行测试确定延时离网时间所需的等待时间的数量。
[0109] 如图3所示,防孤岛保护装置通过形成跳闸回路的二次电缆与母线所属的进线开关连接。
[0110] 在本发明实施例中,可以通过离网运行测试得到等待时间。响应接收到的离网运行测试信号,防孤岛保护装置通过跳闸回路控制母线的进线开关跳闸,将储能变流器从电网中隔离,储能变流器切换至离网运行模式。当母线的电压保持在预设的电压稳定范围,且母线的频率保持在预设的频率稳定范围时,记录对应的等待时间,并将储能变流器切换至并网运行模式,重复进行多次离网运行测试得到多个等待时间,当等待时间的记录数量等于预设的测试数量阈值时,比较该多个等待时间,并将最大的等待时间确定为延时离网时间。
[0111] 步骤207、在启用时刻启用保护功能,当轮询确定母线的测量数据达到保护功能的保护定值时,控制进线开关跳闸。
[0112] 保护功能包括多个保护子功能,保护子功能包括但不限于低电压保护、高电压保护、低频保护、高频保护。
[0113] 保护定值包括动作定值和时间定值。动作定值指的是防孤岛保护装置根据保护执行跳闸操作的参数定值,时间定值指的是防孤岛保护装置执行跳闸操作的时间定值。可以理解的是,每一个保护子功能都对应有动作定值和时间定值,例如低电压保护的动作定值设为30V,低电压保护的时间定值设为2s。
[0114] 可选地,步骤207包括以下子步骤:
[0115] 在启用时刻启用保护功能,并通过二次电缆采集母线的测量数据;
[0116] 判断测量数据是否达到任一保护子功能对应的动作定值和时间定值;
[0117] 若否,则采集母线新的测量数据,并跳转执行判断测量数据是否达到任一保护子功能对应的动作定值和时间定值的步骤;
[0118] 若是,则判定为达到保护功能的保护定值,控制进线开关跳闸;测量数据包括电压和频率。
[0119] 如图3所示,防孤岛保护装置通过形成电压回路的二次电缆与母线连接。
[0120] 在本发明实施例中,在确定的启用时刻伊始通过电压回路采集母线的电压和频率,即相当于防孤岛保护装置已经启用保护功能,判断母线的电压是否达到对应的保护子功能所属的动作定值和时间定值,判断母线的频率是否达到对应的保护子功能所属的动作定值和时间定值。若母线的电压或频率未达到任一保护子功能对应的动作定值和时间定值,则采集母线新的测量数据,并跳转执行判断测量数据是否达到任一保护子功能对应的动作定值和时间定值的步骤;若母线的电压或频率达到任一保护子功能对应的动作定值和时间定值,则判定为达到保护功能的保护定值,并通过跳闸回路控制进线开关跳闸。
[0121] 可以理解的是,例如,母线的电压对应的保护子功能包括低电压保护、高电压保护,母线的频率对应的保护子功能包括低频保护、高频保护。
[0122] 可选地,方法还包括:
[0123] 若闭锁信号在预设的防抖时间段内发生抖动,则判定闭锁信号不是有效闭锁信号;
[0124] 获取母线的测量数据,并跳转执行判断母线的测量数据是否达到保护功能的保护定值的步骤。
[0125] 在本发明实施例中,若闭锁信号在预设的防抖时间段内发生抖动,即该闭锁信号在防抖时间段内产生了信号偏差,则判定闭锁信号不是有效闭锁信号,不执行闭锁防孤岛保护装置的保护功能的操作,在保护功能的启用状态下获取母线的测量数据,并跳转执行当轮询确定母线的测量数据达到保护功能的保护定值时,控制进线开关跳闸的步骤。
[0126] 可选地,方法还包括:
[0127] 若根据比较结果判定不闭锁保护功能,则采集母线测量数据;
[0128] 跳转执行当轮询确定母线的测量数据达到保护功能的保护定值时,控制进线开关跳闸的步骤。
[0129] 在本发明实施例中,若根据预置时间段内有效闭锁信号的接收次数与预设的次数阈值的比较结果,确定不闭锁防孤岛保护装置的保护功能,则直接通过电压回路获取母线测量数据,并跳转执行当轮询确定母线的测量数据达到保护功能的保护定值时,控制进线开关跳闸的步骤。
[0130] 请参阅图4,图4为本发明实施例二提供的步骤203至步骤207的应用例的流程框图。
[0131] 接收到闭锁信号后,判断是否为有效闭锁信号。
[0132] 若为有效闭锁信号,则将预置时间段24小时内有效闭锁信号的接收次数n的数值加1,判断更新后的接收次数n是否大于预设的次数阈值Nd;若大于,则判断母线的电压或频率是否异常,即判断母线或频率是否达到防孤岛保护装置的任一保护子功能的保护定值;若小于则计算延时离网时间Td与保护功能的闭锁时刻的和值,得到保护功能的启用时刻,并在该启用时刻判断母线的电压或频率是否异常。若不为有效闭锁信号,则直接判断母线的电压或频率是否异常。
[0133] 当判定母线的电压或频率不异常时,则继续跳转执行判断母线的电压或频率是否异常的步骤,直至得到母线的电压或频率异常的判定结果,则防孤岛保护装置动作,控制母线进线开关跳闸,将储能变流器从电网中隔离。
[0134] 在本发明实施例中,储能变流器采集母线的电压测量值判定电网失压或响应接收到离网运行信号,通过储能变流器生成对应的闭锁信号,并发送至防孤岛保护装置,当接收到储能变流器发送的闭锁信号时,根据闭锁信号是否满足预设的防抖时间条件来判断是否为有效闭锁信号,当判定为有效闭锁信号后,通过预置时间段内有效闭锁信号的接收次数与预设的次数阈值的比较结果判断是否闭锁防孤岛保护装置的保护功能,若闭锁则根据保护功能的闭锁时刻和预设的延时离网时间的和值确定重新启用保护功能的启用时刻,在启用时刻启用保护功能后轮询母线的测量数据是否达到保护功能的保护定值,若达到则控制进线开关跳闸。本发明通过对储能变流器和防孤岛保护装置的控制策略进行改进,通过设置闭锁信号优化防孤岛保护的动作逻辑,同时满足了并网运行模式下防止非计划性孤岛形成的需求,以及离网运行模式下持续为邻近的重要负荷提供持续供电的需求,从而提高了储能变流器并离网切换的可靠性,能够保持供电持续性,保障用电设备安全可靠运行。
[0135] 请参阅图5,图5为本发明实施例三提供的一种储能变流器并离网切换系统的结构框图。
[0136] 一种储能变流器并离网切换系统,其特征在于,应用于防孤岛保护装置,防孤岛保护装置通过二次电缆分别与母线、母线所属的进线开关和储能变流器连接,母线与储能变流器线路连接,包括:
[0137] 闭锁信号处理模块501,用于当接收到储能变流器从并网运行模式切换至离网运行模式时发送的闭锁信号,判断闭锁信号是否满足预设的防抖时间条件;若满足,则判定闭锁信号为有效闭锁信号;
[0138] 闭锁功能执行模块502,用于根据预置时间段内有效闭锁信号的接收次数与预设的次数阈值的比较结果,判断是否闭锁防孤岛保护装置的保护功能;
[0139] 启用时刻确定模块503,用于若闭锁,则计算保护功能的闭锁时刻和预设的延时离网时间的和值,得到保护功能的启用时刻;
[0140] 跳闸操作模块504,用于在启用时刻启用保护功能,当轮询确定母线的测量数据达到保护功能的保护定值时,控制进线开关跳闸。
[0141] 可选地,系统还包括闭锁信号生成模块,用于:
[0142] 当通过储能变流器采集母线的电压测量值判定电网失压,或接收到离网运行信号时,通过储能变流器生成对应的闭锁信号;
[0143] 通过二次电缆将闭锁信号发送至防孤岛保护装置。
[0144] 可选地,闭锁信号处理模块501,还用于:
[0145] 若闭锁信号在预设的防抖时间段内发生抖动,则判定闭锁信号不是有效闭锁信号;
[0146] 采集母线的测量数据,并跳转执行当轮询确定母线的测量数据达到保护功能的保护定值时,控制进线开关跳闸的步骤。
[0147] 可选地,闭锁功能执行模块502,具体用于:
[0148] 统计预置时间段内有效闭锁信号的接收次数;
[0149] 判断接收次数是否大于预设的次数阈值;
[0150] 若是,则不闭锁防孤岛保护装置的保护功能;
[0151] 若否,则闭锁防孤岛保护装置的保护功能。
[0152] 可选地,闭锁功能执行模块502,还用于:
[0153] 若根据比较结果判定不闭锁保护功能,则采集母线测量数据;
[0154] 跳转执行当轮询确定母线的测量数据达到保护功能的保护定值时,控制进线开关跳闸的步骤。
[0155] 可选地,启用时刻确定模块503,还用于:
[0156] 响应离网运行测试信号,控制进线开关跳闸,将储能变流器切换至离网运行模式;
[0157] 当母线的电压和频率分别保持在预设的电压稳定范围和预设的频率稳定范围时,记录对应的等待时间;
[0158] 跳转执行响应离网运行测试信号,控制进线开关跳闸,将储能变流器切换至离网运行模式的步骤;
[0159] 当等待时间的记录数量等于预设的测试数量阈值时,将最大的等待时间确定为延时离网时间。
[0160] 可选地,跳闸操作模块504,具体用于:
[0161] 在启用时刻启用保护功能,并通过二次电缆采集母线的测量数据;
[0162] 判断测量数据是否达到任一保护子功能对应的动作定值和时间定值;
[0163] 若否,则采集母线新的测量数据,并跳转执行判断测量数据是否达到任一保护子功能对应的动作定值和时间定值的步骤;
[0164] 若是,则判定为达到保护功能的保护定值,控制进线开关跳闸;测量数据包括电压和频率。
[0165] 本发明实施例还提供了一种电子设备,其特征在于,包括存储器及处理器,存储器中储存有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,使得处理器执行如本发明任一实施例的储能变流器并离网切换方法的步骤。
[0166] 本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被执行时实现如本发明任一实施例的储能变流器并离网切换方法。
[0167] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统和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。
[0168] 在本申请所提供的几个实施例中,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信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0169] 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。
[0170] 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。
[0171] 所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read‑Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0172] 以上所述,以上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。