【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于储能，具体涉及一种高压级联电池储能阀塔等效分布电容测量方法及装置。
技术介绍
1、储能应用贯穿于电力系统发、输、配、用环节，实现平滑新能源输出、电网调峰调频、电压支撑、黑启动、不间断电源及改善电能质量等功能。根据能量存储方式的不同，储能技术主要分为机械储能、电磁储能、电化学储能等三大类，此外还有储热、储冷、储氢等，其中电化学储能在可扩展性、使用寿命、灵活性等方面具有更多的优势，是应用范围最为广泛、发展潜力最大的储能技术。百兆瓦级甚至吉瓦级大容量规模化储能电站的出现，应用于电网侧的低压储能系统单机容量已达3mw，呈现增大趋势；10kv和35kv高压级联储能机组技术也得到了示范应用，单机容量达到几十兆瓦。低压大容量储能机组体积大、分布参数大，不合理的电气及结构设计将产生较大的共模电流，影响电池储能系统安全性。10kv和35kv级联h桥型高压级联储能机组容量更大，体积更大，结构更复杂，分布参数更大，电压分布更难控制，其对主电路的影响更加明显。分布电容是导致高压直挂储能阀电压不均匀分布和共模电流的主要原因，因此获得准确的等效分布电容参数，对改善电压分布特性和抑制共模电流，提升储能系统安全性具有重要意义。
2、一般通过建立三维有限元电场分析模型提取分布电容参数，提供储能系统分布电容参数的理论值。阻抗分析仪可以对无源设备的端口进行扫频测量从而获得设备的寄生电容，但对测量设备和实际操作有很高的要求；接入有源设备时，其安全接入电压很低，与储能电池端口数百伏甚至上千伏的电压很难匹配。因此，缺乏储能系统尤其是高压直挂储能系
3、目前存在的方法中，一种是由信号发生器向高频变压器施加激励，利用示波器采集高频变压器一次侧绕组的电压电流信号并形成李萨如图形，获取高频变压器的自然谐振频率，结合高频变压器的励磁电感和漏感计算高频变压器的寄生电容；另一种是构建了测量变压器寄生电容电路，包括逆变半桥、谐振网络等，采集励磁电感电流、开关管电压波形，并采用电荷守恒公式计算出变压器寄生电容值。但以上两种方法均是针对变压器提出了寄生电容的测量方法，需要外加高频激励或者构建复杂电路，且不能接入有源设备，并不适用于电池储能系统分布电容的测量。还有一种是基于悬浮电位的远程在线测量系统，可对悬浮导体电位进行精准测量，但未涉及分布电容的测量方法。
技术实现思路
1、为克服上述相关技术中存在的问题，本申请提供一种高压级联电池储能阀塔等效分布电容测量方法及装置。
2、根据本申请实施例的第一方面，提供一种高压级联电池储能阀塔等效分布电容测量方法，高压级联电池储能阀塔等效分布电容为与储能阀塔中相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相关的等效分布电容，且在相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架与地面之间并入一已知容值的第一电容时，所述高压级联电池储能阀塔等效分布电容测量方法包括：
3、采集并入第一电容前的相邻于地面的储能单元的电气连接端的对地电压、相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架的对地电压和相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相邻的阀塔框架的对地电压，分别作为第一对地电压、第二对地电压和第三对地电压；
4、采集并入第一电容后的相邻于地面的储能单元的电气连接端的对地电压和相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架的对地电压，分别作为第四对地电压和第五对地电压；
5、利用所述第一对地电压、所述第二对地电压、所述第三对地电压、所述第四对地电压和所述第五对地电压，计算得到与储能阀塔中相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相关的等效分布电容。
6、优选的，所述相邻于地面的储能单元的电气连接端的对地电压、相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架的对地电压和相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相邻的阀塔框架的对地电压，包括：
7、当储能阀塔中相邻于地面的储能单元中的电池正常工作时，采集所述相邻于地面的储能单元的电气连接端的对地电压、所述相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架的对地电压和所述相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相邻的阀塔框架的对地电压。
8、优选的，所述利用所述第一对地电压、所述第二对地电压、所述第三对地电压、所述第四对地电压和所述第五对地电压，计算得到与储能阀塔中相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相关的等效分布电容之前，还包括：
9、判断所述第二对地电压和所述第五对地电压的差值是否属于预设范围，若所述差值属于预设范围，则执行利用所述第一对地电压、所述第二对地电压、所述第三对地电压、所述第四对地电压和所述第五对地电压，计算得到所述与储能阀塔中相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相关的等效分布电容；若所述差值不属于预设范围，则按照预设容差增大所述第一电容的容值，并重新采集所述第四对地电压和所述第五对地电压，直至所述差值属于预设范围。
10、优选的，所述与储能阀塔中相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相关的等效分布电容，包括：
11、相邻于地面的储能单元的电气连接端对于相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架的等效分布电容以及相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架与其相邻的阀塔框架之间的等效分布电容。
12、优选的，所述利用所述第一对地电压、所述第二对地电压、所述第三对地电压、所述第四对地电压和所述第五对地电压，计算得到与储能阀塔中相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相关的等效分布电容，包括：
13、利用所述第一对地电压、所述第二对地电压、所述第四对地电压和所述第五对地电压，计算得到所述相邻于地面的储能单元的电气连接端对于相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架的等效分布电容。
14、优选的，所述利用所述第一对地电压、所述第二对地电压、所述第三对地电压、所述第四对地电压和所述第五对地电压，计算得到与储能阀塔中相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相关的等效分布电容，还包括：
15、利用所述第一对地电压、所述第二对地电压、所述第三对地电压和所述第五对地电压，计算得到相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架的对地电容；
16、利用所述第二对地电压、所述第三对地电压和所述相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架的对地电容，计算得到所述相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架与其相邻的阀塔框架之间的等效分布电容。
17、优选的，所述相邻于地面的储能单元的电气连接端对于所述相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架的等效分布电容的计算式，包括：
18、
19、上式中，cs1为所述相邻于地面的储能单元的电气连接端对于所述相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架的等效电容，use为所述第一对地电压，use1为所述第四对地电压，uce为所述第二对地电压，uce1为所述第五对地电压，c3为所述第一电容的容值。
20、优选的，所述相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架的对地电容的计算式，包括：
21、
22、上式中，cs2为所述相邻本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高压级联电池储能阀塔等效分布电容测量方法，其特征在于，高压级联电池储能阀塔等效分布电容为与储能阀塔中相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相关的等效分布电容，且在相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架与地面之间并入一已知容值的第一电容时，所述高压级联电池储能阀塔等效分布电容测量方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相邻于地面的储能单元的电气连接端的对地电压、相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架的对地电压和相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相邻的阀塔框架的对地电压，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一对地电压、所述第二对地电压、所述第三对地电压、所述第四对地电压和所述第五对地电压，计算得到与储能阀塔中相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相关的等效分布电容之前，还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述与储能阀塔中相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相关的等效分布电容，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一对地电压、所述第二对地电压、所述第
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一对地电压、所述第二对地电压、所述第三对地电压、所述第四对地电压和所述第五对地电压，计算得到与储能阀塔中相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相关的等效分布电容，还包括：
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述相邻于地面的储能单元的电气连接端对于所述相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架的等效分布电容的计算式，包括：
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架的对地电容的计算式，包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架与其相邻的阀塔框架之间的等效分布电容的计算式，包括：
10.一种高压级联电池储能阀塔等效分布电容测量方法，其特征在于，高压级联电池储能阀塔等效分布电容为与储能阀塔中相邻于地面的储能单元中电池相关的等效分布电容，且在相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架与地面之间并入一已知容值的第二电容时，所述高压级联电池储能阀塔等效分布电容测量方法包括：
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述采集并入第二电容前的相邻于地面的储能单元中电池负极的对地电压和相邻于地面的储能单元中电池正极的对地电压，包括：
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述与储能阀塔中相邻于地面的储能单元中电池相关的等效分布电容，包括：
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述利用所述第六对地电压、所述第七对地电压、所述第八对地电压和所述第九对地电压，计算得到与所述相邻于地面的储能单元中电池相关的等效分布电容，包括：
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述相邻于地面的储能单元中电池正极的对地等效分布电容的计算式，包括：
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述相邻于地面的储能单元中电池负极的对地等效分布电容的计算式，包括：
16.根据权利要求1或10所述的方法，其特征在于，各对地电压均利用悬浮电位非接触式测量系统或示波器进行采集。
17.一种高压级联电池储能阀塔等效分布电容测量装置，其特征在于，高压级联电池储能阀塔等效分布电容为与储能阀塔中相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相关的等效分布电容，且在相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架与地面之间并入一已知容值的第一电容时，所述高压级联电池储能阀塔等效分布电容测量装置包括：
18.一种高压级联电池储能阀塔等效分布电容测量装置，其特征在于，高压级联电池储能阀塔等效分布电容为与储能阀塔中相邻于地面的储能单元中电池相关的等效分布电容，且在相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架与地面之间并入一已知容值的第二电容时，所述高压级联电池储能阀塔等效分布电容测量装置包括：
19.一种计算机设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；
20.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1至16中任一项所述的高压级联电池储能阀塔等效分布电容测量方法。
...【技术特征摘要】
1.一种高压级联电池储能阀塔等效分布电容测量方法，其特征在于，高压级联电池储能阀塔等效分布电容为与储能阀塔中相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相关的等效分布电容，且在相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架与地面之间并入一已知容值的第一电容时，所述高压级联电池储能阀塔等效分布电容测量方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相邻于地面的储能单元的电气连接端的对地电压、相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架的对地电压和相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相邻的阀塔框架的对地电压，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一对地电压、所述第二对地电压、所述第三对地电压、所述第四对地电压和所述第五对地电压，计算得到与储能阀塔中相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相关的等效分布电容之前，还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述与储能阀塔中相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相关的等效分布电容，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一对地电压、所述第二对地电压、所述第三对地电压、所述第四对地电压和所述第五对地电压，计算得到与储能阀塔中相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相关的等效分布电容，包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一对地电压、所述第二对地电压、所述第三对地电压、所述第四对地电压和所述第五对地电压，计算得到与储能阀塔中相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架相关的等效分布电容，还包括：
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述相邻于地面的储能单元的电气连接端对于所述相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架的等效分布电容的计算式，包括：
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架的对地电容的计算式，包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述相邻于地面的储能单元所在层的阀塔框架与其相邻的阀塔框架之间的等效分布电容的计算式，包括：
10.一种高压级联电池储能阀塔等效分布电容测量方法，其特征在于，高压级联电池储能阀塔等效分布电容为与储能阀塔中...
【专利技术属性】
技术研发人员：詹雄，李兰芳，杨岳峰，燕翚，王轩，肖逾男，王清涛，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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