[发明专利]一种具有自适应功能的储能变流器系统及其离网启动方法

权利要求书

1.一种具有自适应功能的储能变流器系统，包括用户电网、蓄电池储能装置和能量管理系统，其特征在于：所述蓄电池储能装置包括蓄电池和储能变流器，所述储能变流器包括支撑电容、功率单元、LCL滤波器、交流接触器、储能变流器控制器；所述蓄电池与支撑电容、功率单元、LCL滤波器、交流接触器与用户电网依次连接，所述储能变流器控制器包括DSP模块、FPGA模块、PWM信号生成模块、模拟量采集通道、DP通信端口、DI端口和DO端口，所述FPGA模块通过DI端口和DO端口与交流接触器的状态端和控制端相连接，FPGA模块通过DP通信端口与能量管理系统相连接，FPGA模块通过PWM信号生成模块与功率单元相连接，FPGA模块通过模拟量采集通道采集储能变流器交直流信号及电网电压；所述FPGA模块与DSP模块相连接实现协同控制功能。

2.根据权利要求1所述的一种具有自适应功能的储能变流器系统，其特征在于：所述FPGA模块包括离网启动控制电路，该离网启动控制电路包括选择器A1、比较器A2、与门A3、RS触发器A4、与门A5、比较器A6、与门A7、选择器A8和RS触发器A9；所述选择器A1的两个输入端S1和S2分别连接离网使能信号和开关闭合信号，比较器A2的两个输入端连接电网幅值信号和K1，比较器A2的输出端和与门A3的一个输入端相连接，与门A3的另一个输入端连接离网使能信号，与门A3的输出端连接选择器A1的sel端及选择器A8的sel端，选择器A1的输出端Q连接RS触发器A4的一个输入端S，该RS触发器A4的另一个输入端R连接故障和停机信号。RS触发器A4的输出端Q分别连接与门A5、与门A7的一个输入端，与门A5的另一个输入端连接PWM信号，与门A5的输出端输出PWM信号生成；所述比较器A6的两个输入端分别连接输出电压幅值和K2，比较器A6的输出端连接与门A7的另一个输入端，与门A7的输出端连接比较器A8的一个输入端S1，比较器A8的另一个输入端S2连接数值1，比较器A8的输出端Q连接RS触发器9的一个输入端S，RS触发器A9的另一个输入端R连接故障和停机信号，RS触发器A9的输出端Q输出接触器闭合信号；所述K1为判断没有电网电压的最小检测值；K2为输出电压建立的门槛值。

3.根据权利要求2所述的一种具有自适应功能的储能变流器系统，其特征在于：所述PWM信号为FPGA模块按照DSP模块运算的给定电压与三角载波比较生成的逻辑信号；所述输出电压幅值信号为通过模拟量通道采集的输出电压信号再经FPGA模块和DSP模块处理计算出的；所述离网使能信号为能量管理系统发送经FPGA模块的信号；所述开关闭合信号是DI端口检测交流接触器的闭合状态信号；所述电网幅值信号为通过模拟量通道采集的离网电网电压信号再经FPGA模块和DSP模块处理计算出的；所述故障和停机信号为FPGA模块根据储能变流器运行情况进行逻辑运算出的。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种具有自适应功能的储能变流器系统，其特征在于：所述用户电网包括并网开关、负载、升压变压器和并网点PCC，所述并网点PCC通过并网开关与负载及升压变压器相连接，当并网开关断开后，蓄电池储能装置经升压变压器输出离网电压给负载提供电源。

5.一种如权利要求1至4任一项所述具有自适应功能的储能变流器系统的离网启动方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、能量管理系统判断储能变流器是否满足离网启动条件，如果满足离网启动条件，则进入下一步离网控制逻辑；

步骤2、能量管理系统根据变压器容量确定初始启动储能变流器台数，为初始启动储能变流器下发离网使能信号，储能变流器接到能量管理系统的离网使能信号后，储能变流器离网启动；

步骤3、能量管理系统判断储能变流器发送回的状态信号，判断储能变流器是否启动完成；

步骤4、储能变流器启动完成后，能量管理系统按照实际需求启动剩余储能变流器，剩余的储能变流器离网启动；

步骤5、当电池电量低时，能量管理系统停止该台储能变流器的离网使能信号。

6.根据权利要求5所述的一种具有自适应功能的储能变流器系统的离网启动方法，其特征在于：所述步骤1离网启动条件为：电池电量充足、有负载、用户电网具备离网条件。