【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及主动均衡电路，尤其涉及一种主动均衡电路和变电站直流系统的主动均衡方法、装置。
技术介绍
1、变电站直流系统由多个蓄电池串联来满足大电压高容量的要求，直流系统作为开关、刀闸的控制电源，信号电源、事故照明电源、测控、遥信电源、保护装置电源，是变电站内的重要一环。当变电站发生故障全站失压后由直流系统供全站负荷工作。直流系统内各个蓄电池单体由于工艺、使用上差异导致蓄电池之间存在不一致性。而直流系统的可用容量受制于“木桶效应”往往取决于容量最低的电池，这就导致了实际可用容量减少，间接导致直流系统供电时间减少，给运维人员恢复供电带来挑战。因此，准确的获取电池单元的电量信息，采用均衡电路提高电池单元寿命减少不一致性，有利于优化变电站的后备电源供电能力。
2、现有的均衡电路大多采用电阻型耗散型均衡方式，减少了能量利用效率；且大多以电压为指标来判断电池单元之间的差异性，这对于非线性、迟滞性的电池单元输出曲线来说具有一定误差，无法正确估计电池单元内部能量状态，而现有的神经网络算法评估电池单元soc的方法具有样本需求量大、求参数困难的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种主动均衡电路和变电站直流系统的主动均衡方法、装置，以解决现有技术中存在的问题，减少变电站直流系统中各电池单元之间的不一致性，有利于提高直流系统的后备供电能力。
2、第一方面，本专利技术提供了一种主动均衡电路，包括：多个电池组、多个互感器和多个开关；
3、每个所述电池组包括两个电池
4、所述互感器包括第一互感器、第二互感器和第三互感器；所述开关包括第一开关、第二开关和第三开关；
5、各所述第一开关串联连接；相邻的两个所述第一开关的连接点为第三节点；
6、各所述第一互感器的第一端与各所述第三节点连接，第二端与各所述第二节点连接；
7、各所述第二互感器的第一端与各所述第一节点连接，第二端分别与各所述第二开关的第二级和各所述第三开关的第一级连接；
8、各所述第三互感器的第一端与各所述第二节点连接，第二端分别与各所述第三开关的第二极和各所述第二开关的第一级连接；
9、各所述第一开关的控制极、各所述第二开关的控制极和各所述第三开关的控制极用于接收驱动信号。
10、可选的，所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关中的至少一者包括mos管。
11、第二方面，本专利技术提供一种变电站直流系统的主动均衡方法，基于上述任一项所述的主动均衡电路实现，包括：
12、获取各电池单元的荷电状态soci和各所述互感器的电流值ij；
13、根据各所述电池单元的荷电状态soci，确定全部所述荷电状态的平均荷电状态值socave和所述荷电状态的差异程度△soc；所述荷电状态的差异程度△soc为各所述电池单元的荷电状态中的最大荷电状态值socmax与所述平均荷电状态值socave的差值；
14、根据所述平均荷电状态值socave和所述荷电状态的差异程度△soc，基于模糊控制，确定均衡电流指令ieq；
15、根据各所述互感器的电流值ij，确定各所述电流值ij中的最大的电流值作为第一电流值imax；
16、根据所述均衡电流指令ieq和所述第一电流值imax，基于pi调节控制，确定最大占空比dmax；
17、根据各所述电池单元的荷电状态soci、所述最大占空比dmax、所述平均荷电状态值socave和所述最大荷电状态值socmax，确定各所述开关的驱动信号。
18、可选的，获取各所述电池单元的荷电状态soci，包括：
19、获取各所述电池单元的电参数；其中，所述电参数包括电池端电压ub、电流i、开路电压uoc、欧姆内阻r0、极化电压up和极化电阻rp；
20、根据所述电参数，基于扩展卡尔曼滤波方法，确定各所述电池单元的荷电状态soci。
21、可选的，根据所述平均荷电状态值socave和所述荷电状态的差异程度△soc，基于模糊控制，确定均衡电流指令ieq，包括：
22、建立模糊规则库；所述模糊规则库包括多个平均荷电状态值区间、多个差异程度区间、多个均衡电流指令ieq，以及所述平均荷电状态值区间和所述差异程度区间的组合与各所述均衡电流指令ieq的映射关系；
23、根据所述模糊规则库、所述平均荷电状态值socave和所述荷电状态的差异程度△soc，确定所述均衡电流指令ieq。
24、可选的，根据所述模糊规则库、所述平均荷电状态值socave和所述荷电状态的差异程度△soc，确定所述均衡电流指令ieq，包括：
25、根据所述模糊规则库，确定所述荷电状态的平均荷电状态值socave所属的所述平均荷电状态值区间和所述荷电状态的差异程度△soc所属的差异程度区间；
26、根据所述平均荷电状态值socave所属的所述平均值区间和所述荷电状态的差异程度△soc所属的差异程度区间，确定所述均衡电流指令ieq。
27、可选的，根据各所述电池单元的荷电状态soci、所述最大占空比dmax、所述平均荷电状态值socave和所述最大荷电状态值socmax，确定各所述开关的驱动信号，包括：
28、根据各所述电池单元的荷电状态soci、所述最大占空比dmax、所述平均荷电状态值socave、所述最大荷电状态值socmax，以及第一公式，确定各所述开关的驱动信号；其中，第一公式为：
29、第三方面，本专利技术提供一种变电站直流系统的主动均衡装置，基于上述任一项所述的主动均衡电路实现，包括：
30、获取模块，用于获取各所述电池单元的荷电状态soci和各所述互感器的电流值ij；
31、第一确定模块，用于根据各电池单元的荷电状态soci，确定全部所述荷电状态的平均荷电状态值socave和所述荷电状态的差异程度△soc；所述荷电状态的差异程度△soc为各所述电池单元的荷电状态中的最大荷电状态值socmax与所述平均荷电状态值socave的差值；以及，根据各所述互感器的电流值ij，确定各所述电流值ij中的最大的电流值作为第一电流值imax；
32、第二确定模块，用于根据所述平均荷电状态值socave和所述荷电状态的差异程度△soc，基于模糊控制，确定均衡电流指令ieq；
33、第三确定模块，用于根据所述均衡电流指令ieq和所述第一电流值imax，基于pi调节控制，确定最大占空比dmax；
34、第四确定模块，用于根据各所述电池单元的荷电状态soci、所述最大占空比dmax、所述平均值socave和所述最大值socmax，确定各所述开关的驱动信号的占空比。
35、第四方面，本专利技术提供一种变电站本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种主动均衡电路，其特征在于，包括：多个电池组、多个互感器和多个开关；
2.根据权利要求1所述的主动均衡电路，其特征在于，所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关中的至少一者包括MOS管。
3.一种变电站直流系统的主动均衡方法，基于权利要求1-2任一项所述的主动均衡电路实现，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的变电站直流系统的主动均衡方法，其特征在于，获取各所述电池单元的荷电状态SOCi，包括：
5.根据权利要求3所述的变电站直流系统的主动均衡方法，其特征在于，根据所述平均荷电状态值SOCave和所述荷电状态的差异程度△SOC，基于模糊控制，确定均衡电流指令Ieq，包括：
6.根据权利要求5所述的变电站直流系统的主动均衡方法，其特征在于，根据所述模糊规则库、所述平均荷电状态值SOCave和所述荷电状态的差异程度△SOC，确定所述均衡电流指令Ieq，包括：
7.根据权利要求3所述的变电站直流系统的主动均衡方法，其特征在于，根据各所述电池单元的荷电状态SOCi、所述最大占空比Dmax、所述平均荷电状态
8.一种变电站直流系统的主动均衡装置，基于权利要求1-2任一项所述的主动均衡电路实现，其特征在于，包括：
9.一种变电站直流系统，其特征在于，包括：权利要求1-2任一项所述的主动均衡电路和控制器；
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求3-7中任一项所述的变电站直流系统的主动均衡控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种主动均衡电路，其特征在于，包括：多个电池组、多个互感器和多个开关；
2.根据权利要求1所述的主动均衡电路，其特征在于，所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关中的至少一者包括mos管。
3.一种变电站直流系统的主动均衡方法，基于权利要求1-2任一项所述的主动均衡电路实现，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的变电站直流系统的主动均衡方法，其特征在于，获取各所述电池单元的荷电状态soci，包括：
5.根据权利要求3所述的变电站直流系统的主动均衡方法，其特征在于，根据所述平均荷电状态值socave和所述荷电状态的差异程度△soc，基于模糊控制，确定均衡电流指令ieq，包括：
6.根据权利要求5所述的变电站直流系统的主动均衡方法，其特征在于，根据所述模糊规则库、所述平均...
【专利技术属性】
技术研发人员：蓝坤灵，欧非凡，吴新涛，曾广桥，李绪旭，黄文韬，巫权峰，温俊栋，翟俊聪，陈树稳，黄安娜，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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