The invention relates to a seamless switching method of on-line guaranteed power supply device based on battery energy storage system. Through the flexible cooperation of multi-scenario operation mode of two sets of bidirectional converters and switching of distribution switches, in the scenarios of series access, single-loop parallel access and double-loop parallel access, the device can be put back and put into operation through corresponding access control, exit control and emergency guaranteed power supply control. Seamless switching and smooth transition of emergency guaranteed power supply provide reliable and flexible guaranteed power supply service.
【技术实现步骤摘要】
一种基于电池储能系统的在线保供电装置的无缝切换方法
本专利技术涉及应急保供电领域，特别是一种基于电池储能系统的在线保供电装置的无缝切换方法。
技术介绍
随着现代社会对电力能源的依赖性日益增强，用电需求的迅猛增长，供电质量要求越来越高，突然的断电必然会给人们的正常生活秩序和社会的正常运转造成破坏，特别是对于一级负荷中特别重要的负荷，一旦中断供电，将会造成重大的政治影响或经济损失。作为电网应急供电的主要力量，移动式应急电源车在城市电网应急、对抗重大自然灾害以及电力紧缺地区临时用电等场合发挥着日趋显著的作用。北京奥运会、上海世博会、广州亚运会等重大活动中均有移动式应急电源车的运用。目前移动式应急供电多采用柴油发电车作为备用电源，但柴油发电车启动时间长，需5-30s，供电电压和频率波动大，效率低，只能在离网状态下作为主电源运行，无法做到无缝切换，并且柴油发电车的使用也将不可避免的带来环境和噪声污染。对于飞轮储能结合柴油发电车的在线保供电方案，飞轮储能必须与柴油发电车配合使用，否则大都仅能提供分钟级以内的短暂应急支撑，成熟商用化的飞轮储能系统基本产自国外厂家，运行维护相对复...
【技术保护点】
1.一种基于电池储能系统的在线保供电装置的无缝切换方法，其特征在于：提供电池储能系统的在线保供电装置，包括由电网侧变流器与负荷侧变流器组成的交直流变换系统、储能系统、监控系统；所述电网侧变流器依次通过第六开关K6、第一开关K1、并网接口开关K0与配电网电性相连；所述负荷侧变流器依次通过第七开关K7、第三开关K3、负荷侧开关K8与负荷电性相连；所述电网侧变流器与负荷侧变流器的相连处经第四开关K4与所述储能系统相连；所述第一开关K1与第六开关K6的相连处依次经第五开关K5、第十开关K10连接至柴油发电机预留接口，所述第一开关K1与第六开关K6的相连处还连接至第七开关K7与第三开...
【技术特征摘要】
2018.12.27 CN 20181160906311.一种基于电池储能系统的在线保供电装置的无缝切换方法，其特征在于：提供电池储能系统的在线保供电装置，包括由电网侧变流器与负荷侧变流器组成的交直流变换系统、储能系统、监控系统；所述电网侧变流器依次通过第六开关K6、第一开关K1、并网接口开关K0与配电网电性相连；所述负荷侧变流器依次通过第七开关K7、第三开关K3、负荷侧开关K8与负荷电性相连；所述电网侧变流器与负荷侧变流器的相连处经第四开关K4与所述储能系统相连；所述第一开关K1与第六开关K6的相连处依次经第五开关K5、第十开关K10连接至柴油发电机预留接口，所述第一开关K1与第六开关K6的相连处还连接至第七开关K7与第三开关K3的相连处，所述第七开关K7与第三开关K3的相连处经第九开关K9连接至第五开关K5与第十开关K10的相连处，所述第一开关K1与第六开关K6的相连处还经第二开关K2连接至第三开关K3与第七开关K7的相连处；所述电池储能系统的在线保供电装置的工作模式包括：单回路串联接入工作模式、以及并联接入工作模式；所述单回路串联接入工作模式的无缝切换方法包括以下步骤：步骤S11：电网侧变流器并网接入控制：预并网时，第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4和第六开关K6合闸，第七开关K7断开，第五开关K5断开，三相负荷由电网正常供电，电网侧变流器采用直流电压外环、滤波电感电流内环的恒压限流控制策略，使直流电压维持恒定；步骤S12：负荷侧变流器并网接入控制：进入预并网运行后，需要启动负荷侧变流器至待机状态，负荷侧变流器采取电压外环、电感电流内环的恒压恒频控制策略，重复PI复合控制环节的电压、相角和频率的参考值分别取为电网电压幅值、电网相角和零，当低通滤波环节输出值为0时，完成同期，第七开关K7合闸；然后断开第二开关K2，电压和频率的参考值分别取为电压预设值及频率预设值与锁相环节实测频率的差值，此时在线保供电装置接入运行成功；此后，当电网正常时，由电网侧变流器将交流转为直流，再由负荷侧变流器将直流转为交流，为负荷提供电能；步骤S13：当电网侧发生故障时，第一开关K1跳闸，第六开关K6跳闸，在线保供电装置作被动离网运行，此时电网侧变流器为停机状态，三相负荷继续由负荷侧变流器供电，此时的电能由储能系统中的储能电池放电供给；步骤S14：当电网恢复正常及在线保供电装置需要退出运行时，电网侧变流器转为待机状态，第六开关K6跳闸，三相负荷继续由负荷侧变流器供电，重复PI复合控制环节的电压、相角和频率的参考值分别取为电网电压幅值、低通滤波环节与第三开关K3处实测相角之和及频率预设值与电网频率之差，当低通滤波环节输出值为0时，完成同期，第二开关K2合闸；负荷侧变流器转为待机状态，然后断开第七开关K7，此时在线保供电装置退出运行成功。2.根据权利要求1所述的一种基于电池储能系统的在线保供电装置的无缝切换方法，其特征在于：所述并联接入的工作模式包括单回路并联接入以及双回路并联接入；单台变流器为独立支路保供电，为单回路并联接入保供电工作模式，两台变流器分别为两个独立支路保供电，为双回路并联接入保供电工作模式；无论单回路并联接入保供电，还是双回路并联接入保供电，每台变流器的无缝切换方法是一致的。3.根据权利要求2所述的一种基于电池储能系统的在线保供电装置的无缝切换方法，其特征在于：所述负荷侧变流器以单回路并网模式接入的无缝切换方法包括以下步骤：步骤S21：并联模式变流器并网接入控制策略：预并网时，第一开关K1、第二开关K2、第六开关K6、以及第七开关K7为分闸，三相负荷由电网支路正常供电；负荷侧变流器采取电压外环、电感电流内环的恒压恒频控制策略，重复PI复合控制环节的电压和频率的参考值分别取为电网电压幅值和零，使三相负荷的电压和频率维持与电网同步，当低通滤波环节输出值为0时，完成同期，然后闭合第七开关K7，此时负荷侧变...
【专利技术属性】
技术研发人员：范元亮，郑凌娟，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，国网福建省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：福建,35
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