一种新能源储能系统接入ups的方法
【专利摘要】本发明涉及一种新能源储能系统接入UPS的方法，包括：步骤S1：在新能源储能蓄电池和PCS之间增加双闸开关，双闸开关电源输入端连接新能源储能蓄电池，电源输出一端连接PCS，电源输出另一端连接直流电缆，双闸开关在PCS和直流电缆之间进行切换；步骤S2：将直流电缆连接DC/DC设备输入端；步骤S3：将DC/DC设备输出端通过单闸开关连接到UPS主机的直流输入端，单闸开关控制DC/DC设备与UPS主机的连接电路通断，UPS主机的交流输入端由低压交流线路进行供电，UPS主机向负载进行供电。与现有技术相比，本发明具有成本低、节能环保等优点。
【专利说明】一种新能源储能系统接入UPS的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力电子技术，尤其是涉及一种新能源储能系统接入UPS的方法。
【背景技术】
[0002] 不间断电源 UPS (Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply)是保证信息安全、工业自动化的基石，在市电中断时，不间断电源UPS需要长时间 供电，因此一般需要配备大容量蓄电池组。虽然蓄电池的产品材料和制造工艺等方面都取 得了进步，但仍属于易损耗品，且体积庞大，需要定期维护及保养，使用成本一直居高不下。
[0003] 随着常规能源的有限行以及环境问题的日益突出，以太阳能、生物质能、风能等为 主的具有环保、可再生特质的新能源得到了现代化的开发和利用。储能系统是新能源必不 可少的支撑系统，电池储能系统的一个重要组成部分就是基于PWM技术的电压源型逆变 器-能量转换系统（Power Conversion System,PCS)。如果能将新能源的储能系统接入 到不间断电源UPS上，新能源的储能系统将得到更充分的利用，且可以延长不间断供电时 长，在节能、环保、及保证信息安全、工业自动化等方面都具有重大意义。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种新能源储能系 统接入UPS的方法，将新能源储能蓄电池作为直流输入接入UPS主机，降低了成本，实现节 能环保。
[0005] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006] -种新能源储能系统接入UPS的方法，包括：
[0007] 步骤S1 :在新能源储能蓄电池和PCS之间增加双闸开关，双闸开关输入端a连接 新能源储能蓄电池，输出端b连接PCS，输出端c连接直流电缆，双闸开关在PCS和直流电缆 之间进行切换；
[0008] 步骤S2 :将直流电缆连接DC/DC设备输入端，通过DC/DC设备确保新能源系统蓄 电池的输出电压和UPS主机的直流输入电压相匹配；
[0009] 步骤S3 :将DC/DC设备输出端通过单闸开关连接到UPS主机的直流输入端，单闸 开关控制DC/DC设备与UPS主机的连接电路通断，UPS主机的交流输入端由低压交流线路 进行供电，向负载进行供电。
[0010] 所述的双闸开关和单闸开关对低压交流线路进行监测，当低压交流线路正常给 UPS主机进行供电，双闸开关切换至PCS与新能源储能蓄电池连接，PCS对新能源储能蓄电 池进行充电，单闸开关处于断开状态；当双闸开关和单闸开关监测到低压交流线路出故障， 双闸开关切换至直流电缆与新能源储能蓄电池连接，单闸开关闭合，新能源储能蓄电池对 UPS主机进行供电。
[0011] 所述的低压交流线路为多路。
[0012] 所述的新能源储能蓄电池采用磷酸铁锂电池。
[0013] 所述的UPS主机上连接有铅酸电池，该铅酸电池作为另一路直流输入直接介入 UPS主机，对其进行供电，铅酸电池的输出功率为P2。
[0014] 所述的DC/DC设备调节其对USP主机的输出电流，其输出功率为Pi，则满足40% < Pi/P < 50%, P = Pi+P^
[0015] 所述的 Ρ1；/Ρ = 45%。
[0016] 所述的DC/DC设备反向不导电
[0017] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0018] 1)本发明将新能源储能蓄电池通过DC/DC设备接入UPS主机，充分利用蓄电池，一 套蓄电池即用于新能源系统又用于UPS系统，减少蓄电池的投入，降低了成本；
[0019] 2)本发明采用的新能源储能蓄电池与PCS连接，充分利用新能源，蓄电池的充电 由新能源储能系统负责，实现了节能环保。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1为本发明新能源储能系统接入UPS的方法示意图；
[0021] 图2为本发明实例中UPS改造方案示意图。
[0022] 图中：1、新能源储能蓄电池，2、PCS，3、双闸开关，4、直流电缆，5、DC/DC设备，6、单 闸开关，7、UPS主机，8、低压交流线路，9、铅酸电池，10、负载。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案 为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于 下述的实施例。
[0024] 如图1、2所示，在建筑物9号楼对UPS进行改造，原UPS主机7设置在地下室，原 PCS2设置在小木屋，UPS主机7的型号为山特3A3,容量为90kVA，连接负载10设为90kW， 并连接的低压交流线路8为甲乙两路交流进线，具体改造连接方法为：
[0025] 步骤S1 :在新能源储能蓄电池1和PCS2之间增加双闸开关3,双闸开关3输入端 a连接新能源储能蓄电池1，输出端b连接PCS2,输出端c连接直流电缆4,双闸开关3在 PCS2和直流电缆4之间进行切换；
[0026] 新能源储能蓄电池1采用磷酸铁锂电池，既作为储能系统电池，又作为机房UPS后 备电池,功率为30kW，PCS2的功率为50kW。
[0027] 步骤S2 :小木屋至9号楼地下室敷设直流电缆4,将直流电缆4连接DC/DC设备5 输入端，通过DC/DC设备确保新能源系统蓄电池1的输出电压和UPS主机7的直流输入电 压相匹配，所述DC/DC设备5反向不导电；
[0028] 步骤S3 :将DC/DC设备5输出端通过单闸开关6连接到UPS主机7的直流输入端， 构成支路一，单闸开关6控制DC/DC设备5与UPS主机7的连接电路通断，UPS主机7由低 压交流线路8进行供电，向负载10进行输电。
[0029] UPS主机7的直流输入端还连接一组40节12V100Ah的铅酸电池9,对UPS主机7 进行供电，构成的支路二的输出功率为P 2，P2 = U2I2，U2，I2分别为铅酸电池9的输出电压和 电流。
[0030] 根据以上连接方法后，运行时的参数包括新能源储能蓄电池1直流输出电压、DC/ DC设备5的直流输入电压和直流输出电压、UPS主机7的直流输入电压。
[0031] 测量整个电路的总输出功率Ρ，Ρ = Π = Pi+P2，依据原先的功率分配设定Q = P/ P = 45%，测量支路一的功率PpPi = U山，Up L分别为DC/DC设备5的输出电压和输出电 流，通过DC/DC设备5调节其对USP主机7的输出电流L，使支路一的输出功率Pi满足功 率分配设定Q目的是令支路一和支路二基本均布放电，即按相对电容放电，达到放电电压 同步，则DC/DC设备5的参数设定为直流输入为640V，直流输出电压匹配UPS主机7直流输 入母线电压为480V，可反向断路，当支路一达到额定发电电压、电流、功率下限时，新能源储 能蓄电池1放电结束。
[0032] 双闸开关3和单闸开关6对低压交流线路8进行监测，当市电正常情况下，即低压 交流线路8正常给UPS主机7进行供电，双闸开关3切换至PCS2与新能源储能蓄电池1连 接，PCS2对新能源储能蓄电池1进行充电，单闸开关6处于断开状态；甲乙两路低压交流进 线同时出现故障，双闸开关3和单闸开关6监测到后，双闸开关3切换至直流电缆4与新能 源储能蓄电池1连接，单闸开关6闭合，新能源储能蓄电池1对UPS主机7进行供电，原有 的铅酸电池9在开关切换过程中起到保护作用，保证UPS主机7能正常的供电。市电恢复 正常后，单闸开关6断开，双闸开关3切换至PCS上，对新能源储能蓄电池1进行充电。
【权利要求】
1. 一种新能源储能系统接入UPS的方法，其特征在于，包括： 步骤S1 :在新能源储能蓄电池（1)和PCS(2)之间增加双闸开关（3)，双闸开关⑶输 入端a连接新能源储能蓄电池（1)，输出端b连接PCS(2)，输出端c连接直流电缆（4)，双闸 开关（3)在PCS (2)和直流电缆（4)之间进行切换； 步骤S2 :将直流电缆（4)连接DC/DC设备（5)输入端，通过DC/DC设备确保新能源系 统蓄电池⑴的输出电压和UPS主机（7)的直流输入电压相匹配； 步骤S3 :将DC/DC设备（5)输出端通过单闸开关（6)连接到UPS主机（7)的直流输入 端，单闸开关（6)控制DC/DC设备（5)与UPS主机（7)的连接电路通断，UPS主机（7)的交 流输入端由低压交流线路（8)进行供电，UPS主机（7)向负载（10)进行供电。
2. 根据权利要求1所述的一种新能源储能系统接入UPS的方法，其特征在于，所述的双 闸开关（3)和单闸开关（6)对低压交流线路（8)进行监测，当低压交流线路（8)正常给UPS 主机（7)进行供电，双闸开关（3)切换至PCS(2)与新能源储能蓄电池⑴连接，PCS⑵对 新能源储能蓄电池（1)进行充电，单闸开关（6)处于断开状态；当双闸开关（3)和单闸开关 (6)监测到低压交流线路（8)出故障，双闸开关（3)切换至直流电缆（4)与新能源储能蓄电 池⑴连接，单闸开关（6)闭合，新能源储能蓄电池⑴对UPS主机（7)进行供电。
3. 根据权利要求1所述的一种新能源储能系统接入UPS的方法，其特征在于，所述的低 压交流线路（8)为两路。
4. 根据权利要求1所述的一种新能源储能系统接入UPS的方法，其特征在于，所述的新 能源储能蓄电池（1)采用磷酸铁锂电池。
5. 根据权利要求1所述的一种新能源储能系统接入UPS的方法，其特征在于，所述的 UPS主机（7)上连接有铅酸电池（9)，该铅酸电池（9)作为另一路直流输入直接介入UPS主 机（7)，对其进行供电，铅酸电池（9)的输出功率为P 2。
6. 根据权利要求5所述的一种新能源储能系统接入UPS的方法，其特征在于，所述的 DC/DC设备（5)调节新能源储能蓄电池（1)对USP主机（7)的输出电流，其输出功率为Ρρ 且满足 40 % < P/P < 50 %，P = PfPs。
7. 根据权利要求6所述的一种新能源储能系统接入UPS的方法，其特征在于，所述的 P/P = 45%。
8. 根据权利要求1所述的一种新能源储能系统接入UPS的方法，其特征在于，所述的 DC/DC设备（5)反向不导电。
【文档编号】H02J15/00GK104104136SQ201410345503
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2014年7月18日
【发明者】郭乃网, 柳劲松, 方炯, 张传亮, 陈开能 申请人:国网上海市电力公司, 华东电力试验研究院有限公司