一种直流直挂储能阀制造技术

本发明专利技术公开了一种直流直挂储能阀

【技术实现步骤摘要】
一种直流直挂储能阀、储能阀子模块退出控制方法和系统


[0001]本专利技术属于储能装置控制领域，特别是涉及一种直流直挂储能阀
、
储能阀子模块退出控制方法和系统
。

技术介绍

[0002]直流直挂储能阀子模块退出控制策略目前采用模块化多电平换流阀
(Modular Multilevel Converter
，
MMC)
的子模块冗余耗尽退出策略，即桥臂故障子模块个数大于冗余子模块个数之后，系统闭锁停机
。
[0003]对于
MMC
来说，全工况下子模块电容电压保持在额定工作电压附近，桥臂故障子模块个数大于冗余子模块个数后，可能会影响系统的运行特性或导致子模块电容过压而威胁设备安全，因此需要系统进行闭锁停机处理
。
但对于直流直挂储能阀来说，全工况下子模块电容电压并非恒定的，而是随着电池荷电状态的不同而时刻变化的，即电池的
SOC
曲线
。
一般直流直挂储能阀的额定子模块个数和冗余子模块个数是按照子模块电容的最低工作电压计算的，据子模块最低电压确定的冗余子模块个数小于实际能够冗余的个数，当根据小于实际冗余个数使得储能阀退出时，实际储能阀还能工作，但是由于冗余个数确定的小，使储能阀提前退出了，影响储能阀的可靠运行
。
[0004]综上，现有直流储能模块退出策略采用
MMC
的方式会提前退出，导致直流储能模块退出时机不合理
。

技术实现思路
<br/>[0005]本专利技术的目的在于提供一种直流直挂储能阀
、
储能阀子模块退出控制方法和系统，以解决现有直流储能模块退出策略采用
MMC
的方式会提前退出，导致直流储能模块退出时机不合理的问题
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所提供的一种直流直挂储能阀
、
储能阀子模块退出控制方法和系统的技术方案是：
[0007]一种直流直挂储能阀子模块退出控制方法包括如下步骤：获取直流直挂储能阀系统的直流母线额定电压和子模块的总个数；实时统计该系统的故障子模块的个数和子模块的电池
SOC
，利用故障子模块的个数确定非故障子模块的个数，利用子模块的电池
SOC
确定子模块的电容电压；将直流母线额定电压与子模块的电容电压进行比较确定出最小非故障子模块的个数，利用最小非故障子模块的个数确定个数阈值，所述个数阈值个数大于最小非故障子模块的个数；当非故障子模块的个数小于个数阈值时，控制直流直挂储能阀退出运行
。
[0008]有益效果是：先获取该系统的直流母线额定电压和子模块数量，再根据实时统计的子模块
SOC
确定子模块的电容电压和根据故障子模块的数量确定非故障子模块的个数，通过直流母线额定电压与子模块电容电压进行比较，确定最小非故障子模块的个数，当该系统的非故障子模块数量小于最小个数时，说明正常的子模块电容电压不能满足直流母线
的需求电压，即直流直挂储能阀不能实现
SOC
的均衡控制，因此需要直流直挂储能阀退出运行，保障系统的安全；本申请中的故障判断标准是根据实时获取的子模块电容电压数据进行判断的，相比现有技术，实时获取的子模块电容电压能反映子模块的电池
SOC
的实时状态，也就是说该子模块电容电压是考虑了
SOC
曲线的真实电容电压，提高了故障判断的准确度，保障了系统的稳定性
。
[0009]作为进一步地改进，最小非故障子模块的个数由直流母线额定电压除以子模块的电容电压的商值进行向上取整运算得到
。
[0010]有益效果是：通过向上取整保障最小非故障子模块的个数的电容电压的总值一定能满足直流母线额定电压的要求
。
[0011]作为进一步地改进，个数阈值等于最小非故障子模块的个数加
1。
[0012]有益效果是：为了保障故障时，直流储能阀能够提前退出，个数阈值在最小值的基础上加
1。
[0013]作为进一步地改进，确定非故障子模块的个数的依据为：子模块总个数减去故障子模块的个数等于非故障子模块的个数
。
[0014]本专利技术还公开了一种直流直挂储能阀子模块退出控制系统，该系统包括处理器，该处理器用于上述的直流直挂储能阀子模块退出控制方法的任意一项实施例
。
[0015]本专利技术还公开了一种直流直挂储能阀，该储能阀包括有多个子模块，根据子模块的状态利用上述的直流直挂储能阀子模块退出控制方法，控制直流直挂储能阀退出运行
。
附图说明
[0016]图1为本专利技术中直流直挂储能阀的结构示意图；
[0017]图2为本专利技术中直流直挂储能阀子模块结构示意图；
[0018]图3为本专利技术中直流直挂储能阀子模块退出控制方法的流程示意图
。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术的目的
、
技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明
。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，即所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计
。
[0020]直流直挂储能阀子模块退出控制方法的实施例：
[0021]如图
2、
图3所示，直流直挂储能阀子模块退出控制方法包括如下步骤：
[0022]1)
获取直流直挂储能阀系统的直流母线额定电压和子模块的总个数
。
[0023]如图1所示的直流直挂储能阀的结构图，其中
SM
表示子模块，两端为直流母线的正
、
负极
。
[0024]2)
实时统计该系统的故障子模块的个数和子模块的电池
SOC
曲线，利用故障子模块的个数和子模块的总个数确定非故障子模块的个数，利用子模块的电池
SOC
曲线确定子模块的电容电压
。
其中，确定非故障子模块的个数的依据为：子模块总个数减去故障子模块的个数等于非故障子模块的个数
。
[0025]因为，直流直挂储能阀子模块退出控制策略主要研究对象是故障子模块个数，需
要对故障子模块个数进行判断并决定系统是否退出运行，因此首先要实时统计故障子模块个数
Nf
和所有非故障子模块电容电压，其中非故障子模块电容电压的总值表示为
u
csum
。
[0026]3)
将直流母线额定电压与子模块的电容电压进行比较确定出最小非故障子模块的个数，利用最小非故障子模块的个数确定个数阈值，个数阈值大于最小非故障子模块的个数
。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种直流直挂储能阀子模块退出控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：获取直流直挂储能阀系统的直流母线额定电压和子模块的总个数；实时统计该系统的故障子模块的个数和子模块的电池
SOC
，利用故障子模块的个数确定非故障子模块的个数，利用子模块的电池
SOC
确定子模块的电容电压；将直流母线额定电压与子模块的电容电压进行比较确定出最小非故障子模块的个数，利用最小非故障子模块的个数确定个数阈值，所述个数阈值个数大于最小非故障子模块的个数；当非故障子模块的个数小于个数阈值时，控制直流直挂储能阀退出运行
。2.
根据权利要求1所述的直流直挂储能阀子模块退出控制方法，其特征在于，最小非故障子模块的个数由直流母线额定电压除以子模块的电容电压的商值进行向上取整运算...

【专利技术属性】
技术研发人员：行登江，韩坤，司志磊，王先为，杨美娟，刘堃，何复兴，周晓风，王鹏忠，
申请(专利权)人：许继集团有限公司西安许继电力电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：