[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

说明书

本发明涉及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，该系统包括：包括用户电网、蓄电池储能装置和能量管理系统，蓄电池储能装置包括蓄电池和储能变流器，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；储能变流器控制器包括DSP模块和FPGA模块，FPGA模块与功率单元、交流接触器、能量管理系统相连接，FPGA模块与DSP模块相连接实现协同控制功能。本发明能够自适应地判断电网电压幅值并向储能变流器控制器发送离网使能信号，能够实现上百台储能变流器离网启动运行，无论当前离网电网为何种状态，储能变流器都能够自适应的启动，最终建立离网电网，满足了大功率负载的离网运行要求。

技术领域

本发明属于储能变流器技术领域，尤其是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。

背景技术

储能变流器(PCS)可用于控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。现有的储能变流器只能单台独立完成离网启动，或者2台同时启动进入离网运行。当储能系统中的储能变流器具有几十台或者上百台时，所有储能变流器的离网启动没有一个具有自适应功能且灵活可靠的实现方法，难以满足大功率负载的离网运行要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出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，解决了大规模储能变流器自适应离网启动的问题。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

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，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。

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。