一种离网系统子方阵EMS系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术的目的在于公开一种离网系统子方阵EMS系统及其控制方法，它由三层架构组成，第一层为子方阵EMS单元，根据负载的变化自动调节子方阵光伏出力及储能系统充放电；第二层为变流器EMU单元，接收子方阵EMS单元下发的指令，完成对储能变流器PCS的指令分配和下发；第三层为储能变流器PCS，接收变流器EMU单元下发的指令，完成对储能电池系统的充放电控制；组串式逆变器直接接收子方阵EMS单元下发的指令，完成对光伏的功率控制；采用离网(微网)系统供电在当下十分鲜见，具有一定的创新性，为更大规模的离网(微网)系统奠定坚实的实践基础，为电网减小负担，施工电源功能结束后，储能系统作为330kV汇集站永久备用电源，提高330kV汇集站站用电源的可靠性。汇集站站用电源的可靠性。汇集站站用电源的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种离网系统子方阵EMS系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及一种子方阵EMS系统及其控制方法，特别涉及一种离网系统子方阵EMS系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]传统施工阶段供电采用外来电源，采用离网(微网)系统供电在当下十分鲜见，具有一定的创新性，还可为更大规模的离网(微网)系统奠定坚实的实践基础。
[0003]因此，特别需要一种离网系统子方阵EMS系统及其控制方法，以解决上述现有存在的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种离网系统子方阵EMS系统及其控制方法，针对现有技术的不足，子方阵EMS系统根据负载的变化自动调节子阵光伏出力及储能系统充放电，具备黑启动功能，可实现多台PCS协调控制运行及各套电池SOC均衡功能，在离网状态下支持多套储能系统联合运行功能。
[0005]本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种离网系统子方阵EMS系统及其控制方法，其特征在于，它由三层架构组成，第一层为子方阵EMS单元，根据负载的变化自动调节子方阵光伏出力及储能系统充放电；第二层为变流器EMU单元，接收子方阵EMS单元下发的指令，完成对储能变流器PCS的指令分配和下发；第三层为储能变流器PCS，接收变流器EMU单元下发的指令，完成对储能电池系统的充放电控制；组串式逆变器直接接收子方阵EMS单元下发的指令，完成对光伏的功率控制。
[0007]在本专利技术的一个实施例中，组串式逆变器与子方阵EMS单元的数据采集装置中的PLC电力载波模块互相通讯连接。
[0008]在本专利技术的一个实施例中，离网启动之前，需断开0.8kV、0.4kV、35kV母线所有负载，储能变流器PCS只带变压器启动，启动完成之后再投入负载。
[0009]第二方面，本专利技术提供一种离网系统子方阵EMS系统的控制方法，其特征在于，它包括如下步骤：
[0010](1)子方阵EMS单元检查电池、储能变流器PCS等无故障，同时启动多台储能变流器PCS进入离网运行状态，启动光伏进入并网运行状态；
[0011](2)子方阵EMS单元实时检测储能变流器PCS的充放电状态；
[0012](3)在整个离网运行过程中，子方阵EMS单元实时检测各储能单元的SOC状态，根据SOC均衡算法，通过控制储能变流器PCS二次调频值动态调整各储能变流器PCS运行功率，维持电池均衡。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，如果储能变流器PCS为放电状态，则说明负载功率大于光伏功率，则子方阵EMS单元控制光伏不限发。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，如果储能变流器PCS在放电情况下，电池SOC达到放电阀值，子方阵EMS单元控制柴油机启动给电池充电，直至电池SOC恢复至设定的SOC阀值，控制柴油机停机。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，如果储能变流器PCS为充电状态，则说明负载功率小于光伏功率，储能系统充电，如果电池充满，则子方阵EMS单元动态控制光伏限发，满足光伏功率等于负载功率，储能系统不充电。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，如果储能变流器PCS在充电情况下，且储能变流器PCS充电功率大于设定的充电功率，则子方阵EMS单元动态控制光伏限发，满足储能变流器PCS充电功率小于设定的充电功率。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，如果储能变流器PCS在充电情况下，且储能变流器PCS充电功率小于设定的充电功率，则子方阵EMS单元控制光伏不限发。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，0.8kV、0.4kV母线故障时，储能变流器PCS自动保护，35kV母线配置继电保护装置。
[0019]本专利技术的离网系统子方阵EMS系统及其控制方法，与现有技术相比，采用离网(微网)系统供电在当下十分鲜见，具有一定的创新性，为更大规模的离网(微网)系统奠定坚实的实践基础，为电网减小负担，施工电源功能结束后，储能系统作为330kV汇集站永久备用电源，提高330kV汇集站站用电源的可靠性，实现本专利技术的目的。
[0020]本专利技术的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的离网系统子方阵EMS系统的结构示意图；
[0022]图2为本专利技术的离网系统子方阵EMS系统的控制方法的流程示意图；
[0023]图3为本专利技术的离网(微网)系统黑启动的流程示意图；
[0024]图4为本专利技术的离网(微网)系统日常运行的流程示意图；
[0025]图5为本专利技术的离网(微网)系统SOC均衡控制逻辑的流程示意图。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。
[0027]实施例
[0028]如图1所示，本专利技术的离网系统子方阵EMS系统，它由三层架构组成，第一层为子方阵EMS单元，根据负载的变化自动调节子方阵光伏出力及储能系统充放电；第二层为变流器EMU单元，接收子方阵EMS单元下发的指令，完成对储能变流器PCS的指令分配和下发；第三层为储能变流器PCS，接收变流器EMU单元下发的指令，完成对储能电池系统的充放电控制；组串式逆变器直接接收子方阵EMS单元下发的指令，完成对光伏的功率控制。
[0029]在本实施例中，组串式逆变器与子方阵EMS单元的数据采集装置中的PLC电力载波模块互相通讯连接。
[0030]在本实施例中，离网启动之前，需断开0.8kV、0.4kV、35kV母线所有负载，储能变流
器PCS只带变压器启动，启动完成之后再投入负载。
[0031]所采用的子方阵通信控制设备中主要包含Logger3000数据采集器、EMS200型EMS控制器、光纤交换机、光纤终端盒、笔记本电脑等设备。子方阵通信控制设备也可由SACU2000B-D-PLC-PID智能子阵控制器、交换机、光纤配线盒等设备构成。子方阵通信控制设备还可由SAU数据采集器、交换机、光纤终端盒等设备构成。
[0032]如图2所示，本专利技术的离网系统子方阵EMS系统的控制方法，它包括如下步骤：
[0033]它包括如下步骤：
[0034](1)子方阵EMS单元检查电池、储能变流器PCS等无故障，同时启动多台储能变流器PCS进入离网运行状态，启动光伏进入并网运行状态；
[0035](2)子方阵EMS单元实时检测储能变流器PCS的充放电状态；
[0036](3)在整个离网运行过程中，子方阵EMS单元实时检测各储能单元的SOC状态，根据SOC均衡算法，通过控制储能变流器PCS二次调频值动态调整各储能变流器PCS运行功率，维持电池均衡。
[0037]在本实施例中，如果储能变流器PCS为放电状态，则说明负载功率大于光伏功率，则子方阵EMS单元控制光伏不限发。
[0038]如果储能变流器PCS在放电情况下，电池SOC达到放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离网系统子方阵EMS系统，其特征在于，它由三层架构组成，第一层为子方阵EMS单元，根据负载的变化自动调节子方阵光伏出力及储能系统充放电；第二层为变流器EMU单元，接收子方阵EMS单元下发的指令，完成对储能变流器PCS的指令分配和下发；第三层为储能变流器PCS，接收变流器EMU单元下发的指令，完成对储能电池系统的充放电控制；组串式逆变器直接接收子方阵EMS单元下发的指令，完成对光伏的功率控制。2.如权利要求1所述的离网系统子方阵EMS系统，其特征在于，组串式逆变器与子方阵EMS单元的数据采集装置中的PLC电力载波模块互相通讯连接。3.如权利要求1所述的离网系统子方阵EMS系统，其特征在于，离网启动之前，需断开0.8kV、0.4kV、35kV母线所有负载，储能变流器PCS只带变压器启动，启动完成之后再投入负载。4.一种离网系统子方阵EMS系统的控制方法，其特征在于，它包括如下步骤：(1)子方阵EMS单元检查电池、储能变流器PCS等无故障，同时启动多台储能变流器PCS进入离网运行状态，启动光伏进入并网运行状态；(2)子方阵EMS单元实时检测储能变流器PCS的充放电状态；(3)在整个离网运行过程中，子方阵EMS单元实时检测各储能单元的SOC状态，根据SOC均衡算法，通过控制储能变流器PCS二次调频值动态调整各储能变流器PCS运行功率，维持电池均衡。5.如权利要求4所述的离网...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢小平，李永泉，马丽，马成邦，赵欣昕，孙晓坤，曹立柱，
申请(专利权)人：国家电投集团青海光伏产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：