一种智能UPS储能系统技术方案

本发明专利技术提供了一种智能UPS储能系统。分布式储能设备，包括多个分布式储能节点，每个分布式储能节点配置一个储能设备；集中电源管控模块，与外部电源连接，并为储能设备进行充电和电量监测；逆变模块，通过多个数字开关与不同的储能设备连接，并通过储能设备为外部负载供电；边缘处理服务器，与集中电源管控模块和逆变模块连接，并进行电能调度。本发明专利技术可以在充电过程中对储能设备进行监督，控制不同的储能设备以不同的电压进行供电。在为负载供电时，实现逆变管控，控制储能设备进行逆变为负载设备供电，在负载设备实时供电的储能设备电量不足时，实现供电的调配。最后，边缘处理服务器，能过对供电的过程和充电的过程进行全面管控和调度。控和调度。控和调度。

【技术实现步骤摘要】
一种智能UPS储能系统


[0001]本专利技术涉及UPS储能
，特别涉及一种智能UPS储能系统。

技术介绍

[0002]UPS储能系统是一种不间断电源(UPS，Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply)；其用于将蓄电池(多为铅酸电池)与逆变主机相连接，通过逆变主机中的电力电子电路将直流电转换成市电的储能功能系统。
[0003]不间断电源主要负责的是数据中心、全天候无人工厂和医院等重要且对电力供应敏感的区域。当市电输入正常的时候，UPS将市电稳压后供给负载使用，其具有稳压功能，具有充电储能功能，被具备逆变转换的UPS储能设备对负载设备进行不间断电力供应。
[0004]现有技术主要实现的是电力的转换处理，实现不间断的供电功能，但是相对来说，每一个UPS系统一般是只控制一个区域的电力，也只能进行单一的储能设备管控，当储能设备电力不足的时候，不间断电源也无法保证负载设备还有能源供应，而且单一的UPS供电系统首先是无法进行扩容，其次，无法进行电力调度，运维成本上，不同的UPS供电系统需要对应的专职人员进行管控，人力运维资源消耗巨大。
[0005]随着5G技术的发展，万物互联，智慧控制才是新型UPS储能系统需要的功能，因此需要在这方面进行延申。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种智能UPS储能系统，用以解决单纯的UPS供电系统功能单一，不具备参与电网服务功能，如削峰填谷、电网支撑及系统扩容等，系统运维成本过高的情况。
[0007]一种智能UPS储能系统，包括：
[0008]分布式储能设备，包括多个分布式储能节点，每个分布式储能节点配置一类储能设备；
[0009]集中电源管控模块，与外部电源连接，并为储能设备进行充电和电量监测；
[0010]逆变模块，通过多个数字开关与不同的储能设备连接，并通过储能设备为外部负载供电；
[0011]边缘处理服务器，与集中电源管控模块和逆变模块连接，并进行电能调度。
[0012]作为本专利技术的一种可选实施例：所述系统还包括：
[0013]电能监测单元：用于接收分布式储能节点的电能数据，生成分布式储能报表；其中，
[0014]分布式储能报表上包括：储能设备位置，储能设备电能数据和储能设备类型；
[0015]调用监测单元：用于通过分布式储能节点确定储能设备的电能信息，并筛选出储能设备的电能调用数据
[0016]跳变监测单元：用于对电能信息进行跳变事件监测，判断不同储能设备是否发生故障事件。
[0017]作为本专利技术的一种可选实施例：所述跳变监测单元包括如下跳变监测步骤：
[0018]步骤S1：获取储能设备的电力数据；
[0019]步骤S2：对电力数据进行加窗滑动处理；
[0020]步骤S3：构建跳变检测项，与电力数据进行结合处理，产生电力跳变波动；
[0021]步骤S4：构建孤立森林方法，对电力跳变波动进行跳变检测；
[0022]步骤S5：进行跳变标记，标记出电力数据中的跳变数据。
[0023]作为本专利技术的一种可选实施例：所述集中电源管控模块包括：
[0024]充电监测单元：用于通过电力检测设备获取储能设备的储能数据波形，通过储能数据波形的波动数据判断是否存在充电异常；其中，
[0025]电力检测设备包括示波器和电表；
[0026]电量监测单元：用于搭建储能设备的时间电力曲线图，通过时间电力曲线图记录储能设备的电量信息；
[0027]外部电源监测单元：用于通过适配器连接外部电源，确定外部电源的协议编码，根据协议编码确定外部电源的电源信息。
[0028]作为本专利技术的一种可选实施例：所述充电监测单元判断充电异常包括如下步骤：
[0029]对电力检测设备的检测数据进行向量化和波形拟合匹配，获得与波形序列向量；
[0030]利用波形序列向量进行结构化处理，获得储能数据波形；
[0031]对储能数据波形进行滑窗处理；
[0032]分别将每个窗口内的前N
‑
1个数据输入训练后的波动判别模型，获得每个窗口的模型预测结果；其中，
[0033]N表示窗口的长度；
[0034]波动判别模型用于利用前N
‑
1个数据预测边缘应用在正常运行的情况下输出的第N个数据；
[0035]根据每个窗口的模型预设结果与所述窗口的第N个数据的一致性进行波动异常判断。
[0036]作为本专利技术的一种可选实施例：所述电量监测单元进行电量信息监测包括如下步骤：
[0037]采集储能设备的实时电量信息；其中，
[0038]实时电量信息包括：实时电能输出信息、实时电能输入信息和实时剩余电量；
[0039]建立三元曲线，生成三元曲线图谱；
[0040]将所述三元曲线图谱进行时间轴转换，生成时间电力曲线图；
[0041]在时间电力曲线图上设置标注框，通过标注框标注每一时刻的电量信息。
[0042]作为本专利技术的一种可选实施例：所述外部电源监测单元包括如下适配器配置步骤：
[0043]获取外部电源的外设接口信息；
[0044]根据获取的接口信息，并确定外部电源的接口协议的协议编码；
[0045]采用协议工具检查预设的协议模型池中是否存在对应的协议编码；其中，
[0046]若不存在对应协议编码，则创建对应接口协议，生成协议编码，并存储在协议模型池；
[0047]若存在对应的接口协议，则确定对应的外部电源的电源信息，进行充电授权。
[0048]作为本专利技术的一种可选实施例：所述逆变模块包括：
[0049]数字开关管理单元：用于通过信号通路控制储能设备进行逆变输出；其中，
[0050]信号通路用于接收自反馈控制信号和远程控制信号；
[0051]逆变控制单元：用于在储能设备逆变输出时，储能设备的逆变功率进行调节；
[0052]供电输出单元：用于确定在实时输出的储能设备的实时电量，并当储能设备的电量不足时，进行储能设备切换。
[0053]作为本专利技术的一种可选实施例：所述边缘服务处理器包括如下电能调度步骤：
[0054]通过集中电源管控模块配置基于储能设备的分布式储能网络；
[0055]从分布式储能网络中，获取各个储能节点的工作状态，计算获得供电负载度；
[0056]根据储能节点的供电负载度，计算获得储能节点的供电压力值；
[0057]根据供电压力值，构建空间调度模型，获得调度系数；
[0058]通过调度系数，对各个储能节点进行调度控制。
[0059]作为本专利技术的一种可选实施例：所述调度控制包括如下调度步骤：
[0060]获取不同储能设备的实时设备参数：其中，
[0061]实时设备参数包括：储能参数、输出功率参数、负荷预测数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能UPS储能系统，其特征在于，包括：分布式储能设备，包括多个分布式储能节点，每个分布式储能节点配置一类储能设备；集中电源管控模块，与外部电源连接，并为储能设备进行充电和电量监测；逆变模块，通过多个数字开关与不同的储能设备连接，并通过储能设备为外部负载供电；边缘处理服务器，与集中电源管控模块和逆变模块连接，并进行电能调度。2.如权利要求1所述的一种智能UPS储能系统，其特征在于，所述系统还包括：电能监测单元：用于接收分布式储能节点的电能数据，生成分布式储能报表；其中，分布式储能报表上包括：储能设备位置，储能设备电能数据和储能设备类型；调用监测单元：用于通过分布式储能节点确定储能设备的电能信息，并筛选出储能设备的电能调用数据跳变监测单元：用于对电能信息进行跳变事件监测，判断不同储能设备是否发生故障事件。3.如权利要求1所述的一种智能UPS储能系统，其特征在于，所述跳变监测单元包括如下跳变监测步骤：步骤S1：获取储能设备的电力数据；步骤S2：对电力数据进行加窗滑动处理；步骤S3：构建跳变检测项，与电力数据进行结合处理，产生电力跳变波动；步骤S4：构建孤立森林方法，对电力跳变波动进行跳变检测；步骤S5：进行跳变标记，标记出电力数据中的跳变数据。4.如权利要求1所述的一种智能UPS储能系统，其特征在于，所述集中电源管控模块包括：充电监测单元：用于通过电力检测设备获取储能设备的储能数据波形，通过储能数据波形的波动数据判断是否存在充电异常；其中，电力检测设备包括示波器和电表；电量监测单元：用于搭建储能设备的时间电力曲线图，通过时间电力曲线图记录储能设备的电量信息；外部电源监测单元：用于通过适配器连接外部电源，确定外部电源的协议编码，根据协议编码确定外部电源的电源信息。5.如权利要求1所述的一种智能UPS储能系统，其特征在于，所述充电监测单元判断充电异常包括如下步骤：对电力检测设备的检测数据进行向量化和波形拟合匹配，获得与波形序列向量；利用波形序列向量进行结构化处理，获得储能数据波形；对储能数据波形进行滑窗处理；分别将每个窗口内的前N
‑
1个数据输入训练后的波动判别模型，获得每个窗口的模型预测结果；其中，N表示窗口的长度；波动判别模型用于利用前N
‑
1个数据预测边缘应用在...

【专利技术属性】
技术研发人员：程宝畅，
申请(专利权)人：大庆恒驰电气有限公司，
类型：发明
国别省市：