本发明专利技术涉及电力工程中直流并联电源组件的应用领域，尤其是一种并联电源组件选择数量修正的方法。根据DC/DC变换器K
【技术实现步骤摘要】
一种并联电源组件选择数量修正的方法
[0001]本专利技术涉及电力工程中直流并联电源组件的应用领域，尤其是一种并联电源组件选择数量修正的方法。
技术介绍
[0002]在针对基于电力工程直流并联电源组件的选择方法中，需要修正并联电源组件选择数量，一方面因为DC/DC变换器具有固有电流保护特性，即使不同型号DC/DC变换器，在二个关键时间节点(1min、1h或2h)的过载电流输出倍率(Km)是一致的，这有利于DC/DC变换器选择合适的规范化蓄电池模块匹配。但是，不同类型蓄电池或同类型磷酸铁锂电池由于运行方式不同，计算中蓄电池模块所取可靠系数(Kk)都有所不同，蓄电池模块容量匹配计算结果产生差异。
[0003]另一方面，一些主要电池制造厂电力用蓄电池单体蓄电池规范级差基本相同，阀控铅酸蓄电池通常以100Ah为基数，磷酸铁锂电池以50Ah为基数。由于蓄电池规范容量上下级之间相差较大，与DC/DC变换器的需求容量会发生难以适配的情况。若采用增大匹配的蓄电池模块容量方法既不经济又不实用，而通过下调DC/DC变换器过载电流倍率系数(Km)值，增加并联电源组件数量以满足匹配要求更经济合理且实用。
[0004]根据DL/T 5044—2014规定和并联电源系统接线特点，对不同电池类型和同类型电池的不同运行方式，对蓄电池容量计算中的可靠系数的取值分别作了一些调整。
[0005]5044的可靠系数是针对串联型铅酸蓄电池容量计算中的可靠系数K
k
，是由裕度系数、老化系数和温度修正系数构成：
[0006]K
K
＝裕度系数
×
老化系数
×
温度修正系数＝1.15
×
1.10
×
1.10≈1.4。取1.4。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的是提出一种并联电源组件选择数量修正的方法，根据DC/DC变换器K
m
系数与蓄电池模块标称容量计算后的匹配关系如下：
[0008][0009][0010]并联电源组件接线的可靠系数K
K,
组成的含义,仍由裕度系数、老化系数和温度修
正系数构成：
[0011]K
K
＝裕度系数
×
老化系数
×
温度修正系数
[0012]根据接线方式改变和选用蓄电池类型的差异或同类型蓄电池运行方式的差异，各系数的取值也有所不同：
[0013]1)浮充式磷酸铁锂电池：K
K,
＝1.05
×
1.05
×
1.05＝1.16取1.15；
[0014]2)间歇式磷酸铁锂电池：K
K,
＝1.15
×
1.05
×
1.05＝1.27取1.25；
[0015]3)阀控铅酸蓄电池：K
K,
＝1.10
×
1.10
×
1.10＝1.33取1.30。
[0016]现通过下列说明及有关试验图表分别予以说明：
[0017](1)裕度系数
[0018]串联接线铅酸蓄电池裕度系数取1.15是考虑到，串联接线铅酸蓄电池组单体蓄电池数量多，且铅酸蓄电池缺乏在线的均衡系统，导致持续运行过程各个单体蓄电池之间SOC差异较大，事故放电时的放电容量参差不全，故需要通过增大裕度系数来弥补。
[0019]并联型电源组件的接线方式，磷酸铁锂电池组设置了在线均衡系统，尤其是浮充式磷酸铁锂电池具有主动均衡和被动均衡系统，所以无论是单体蓄电池或蓄电池模块之间SOC和OCV(蓄电池开路电压)较高且均衡和一致性较好；从间歇式磷酸铁锂电池的SOC与OCV曲线比较来看，虽然间歇式并联型接线的OCV的不均衡性和一致性差异没有串联型接线那么大(20％左右)，但根据浮充式和间歇式试验曲线判断，二者的SOC差异值也有10％左右；并联型接线的阀控铅酸蓄电池与串联型相比有所改善，且每个模块正常都独立处于浮充电状态。
[0020]据此裕度系数分别取值：
[0021]浮充式磷酸铁锂电池取1.05；间歇式磷酸铁锂电池为1.05
×
1.1＝1.155，取1.15；阀控铅酸蓄电池取1.10。
[0022](2)老化系数
[0023]根据磷酸铁锂电池老化试验数据，按运行寿命15年计算，容量保持率平均每年衰减1％，据此老化系数取1.05；阀控铅酸蓄电池的老化系数维持5044规定，取1.10。
[0024](3)温度系数
[0025]根据磷酸铁锂电池温度试验数据，在15℃持续运行时，容量约为95％C
10
，20℃及以上容量为100％C
10
及以上；据此温度系数取1.05；阀控铅酸蓄电池的老化系数维持5044规定，取1.05。
附图说明
[0026]图1浮充式酸铁锂蓄电池的充电曲线；
[0027]图2间歇式酸铁锂蓄电池的充电曲线；
[0028]图3磷酸铁锂电池的温度曲线；
具体实施方式
[0029]实施例1
[0030]以某电厂某MW机组220V控制电源负荷作为并联电源系统设计的算例：
[0031]1)电厂经常负荷：33.61A、1min负荷124.2A、1h负荷105.7A、5s冲击负荷10A；
[0032]2)选用并联电源组件额定电流4A、额定电压220V，分别以磷酸铁锂电池模块标称电压25.6V；阀控铅酸蓄电池模块标称电压24V进行选择计算。计算结果如下表所示：
[0033][0034]表
‑
1事故持续放电1h并联电源组件数量选择及蓄电池模块匹配容量计算
[0035]实施例2
[0036]以江苏省某220kV变电站220V直流并联电源系统工程计算
[0037]1)根据工程负荷统计数据：经常负荷：33.61A；1min负荷106.49A；2h负荷60.89A；5s负荷：7.5A；
[0038]2)设选用并联电源组件额定电流4A、额定电压220V、磷酸铁锂电池模块标称电压25.6V阀控铅酸蓄电池模块标称电压24V。
[0039][0040]表
‑
2事故持续放电2h并联电源组件数量选择及蓄电池模块匹配容量计算
[0041][0042]表
‑
3 DC/DC变换器K
m
系数与蓄电池模块标称容量计算的匹配表
[0043]实施例3
[0044]并联电源组件接线的可靠系数的相关试验图表
[0045]对于磷酸铁锂电池的充电(串联蓄电池组试验)曲线
[0046]1)浮充式磷酸铁锂电池的充电曲线，如图1所示。
[0047]2)间歇式磷酸铁锂电池的充电曲线，如图2所示。
[0048]3)磷酸铁锂电池不同充电方式SOC/OCV的区别，如下：
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种并联电源组件选择数量修正的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)蓄电池模块匹配容量计算Cc＝K
k K
bh K
m Ie t式中：Cc
……
蓄电池模块匹配计算容量(Ah)；K
k
……
蓄电池可靠系数取1.15～1.3；K
bh
……
电压变换系数；K
m
……
变换器过载电流倍率系数；Ie
……
变换器额定输出电流2、4、8(A)；t
……
发电厂事故持续放电计算时间取1h，变电站取2h；(2)蓄电池模块匹配计算容量的校核1)蓄电池模块实时输出容量/蓄电池模块匹配计算容量，容量匹配校核计算公式如下：Kp＝Kc C
10
/(K
k K
bh K
m Ie)式中：Kp
……
容量匹配裕度系数≥1.05；Kc
……
蓄电池容量换算系数；C
10
……
蓄电池模块匹配选择容量；K
k
……
蓄电池容量计算的可靠系数；K
bh
、K
【专利技术属性】
技术研发人员：於崇干，孙茗，杨臻，赵燕茹，侯耀华，莫娟，杨卫星，娄悦，沈涛，於妮飒，高涛，周钦哲，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司中能国研北京电力科学研究院上海凯华电源成套设备有限公司中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司上海航天电源技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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