[发明专利]基于基站分布式锌溴液流电池的虚拟储能电站控制方法

说明书

本发明公开了一种基于基站分布式锌溴液流电池的虚拟储能电站控制方法，所述方法将虚拟储能电站分布式电池架构、基于基站储能电池与配电网的实时监控状态信息进行储能电池的逆变控制，实现储能电池与配电网之间的能量回馈，满足配电网供电不足情况下或断电情况下基站的不间断供电需求，解决通信基站因为供电部门高压线路施工、或者是异常灾害导致的供电线路故障，有效降低基站备用发电设备的成本，增强基站系统运行可靠性。本发明适用于当由于地震、洪水等自然灾害导致长时间市电供电不足、储能电池因供电时间过长、备用柴油发电机因现场交通不能及时投入工作，难以满足基站通讯设备与空调供电的难题。

技术领域

本发明属于电力电子和智能电网控制领域，涉及一种基于通信基站分布式锌溴液流电池架构的虚拟储能电站控制方法。

背景技术

通信基站是保障通信的基础设施，要求24小时不间断工作。目前通信基站多采用市电与蓄电池组构成的不间断供电系统，其中通讯设备功率一般为2.5kW/40VDC、空调功率为2.5kW/380VAC。在正常情况下通讯设备与空调由市电供电，市电断电10个小时以内由液流电池组(或柴油发电机)供电。有如下问题需要迫切解决：1)当市电正常供电时，为了保证液流电池总是处于良好的工作状态，对于长期搁置不用的液流电池，每隔一定时间重新放电充电一次，以达到激活的目的，恢复电池原有的容量。因此即便是在市电正常供电情况下也需要适当地对基站储能电池进行充放电处理。2)当由于地震、洪水等自然灾害导致长时间市电供电不足、液流电池又因不能维持长时间供电(超过10个小时)难以满足基站通讯设备与空调用电需求。如果通过建立专用的电池储能电站解决这一问题成本十分高昂，其投资成本约为1200元/kWh、充放电成本约为0.5元/kWh。

发明内容

为了解决在市电发生故障或者极端恶劣天气下通信基站能够不间断供电的问题，本发明提供了一种基于基站分布式锌溴液流电池的虚拟储能电站控制方法，将虚拟储能电站分布式电池架构、基于基站储能电池与配电网的实时监控状态信息进行储能电池的逆变控制，实现储能电池与配电网之间的能量回馈，满足配电网供电不足情况下或断电情况下基站的不间断供电需求，解决通信基站因为供电部门高压线路施工、或者是异常灾害导致的供电线路故障，有效降低基站备用发电设备的成本，增强基站系统运行可靠性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于基站分布式锌溴液流电池的虚拟储能电站控制方法，包括如下步骤：

步骤一、构建分布式基站锌溴液流电池虚拟电站架构，据此利用电池组与配电网数据采集及远程监控系统进行基站电池数据(电池组本身电压、电流数据、配电网的电压、电流数据采集、基站设备的用电度量)采集与监控数据的管理分析，各基站间通过GPRS进行实时数据传输、远程监控，为虚拟储能电站的电池逆变控制提供控制基础。

步骤二、对任一基站，通过信号采样及调理电路对电源电压u_s、电源电流i_s、电池电压u_PV、放电电流i_PV、逆变器的母线电压u_dc与输出电压u_inv采样并转换为可以为DSP2812芯片的A/D采样模块可以接受的0～3.3V的电压信号，DSP通过数字滤波提取基波电压、基波电流、直流电压、直流电流信号作为Buck-Boost及逆变器控制的参考基础，对逆变器输出电流与其设定值的差值实时计算，即对逆变器母线电压与其设定值的差值实时计算，即之后选择对应的PI参数(K_pc,K_ic)、(K_pv,K_iv)进行逆变控制。

步骤三、主控基站根据监测到的配电网信息判断断电基站的位置，再根据各基站储能电池的实际监控信息，根据故障基站所需电能由控制电路发出储能电池的逆变控制指令给故障基站所在单元或临近单元的储能电池。首先Boost变换器动作将储能电池的DC48V电压变换至DC537V，之后经DC/AC逆变器变换为380V/50Hz输送到故障基站所在电力线。