本发明属于电化学储能,尤其涉及一种用户侧储能系统及其控制方法。
背景技术:
1、传统的用户侧储能系统将配电系统、磷酸铁锂电池、电池管理系统(bms)、能量管理系统(ems)、热管理系统、消防系统、储能变流器(pcs)等集成于单个户外机柜或集装箱内。
2、用户侧储能系统启动时,需要先启动控制电源采用不间断电源(ups),为电池管理系统(bms)、能量管理系统(ems)供电。bms和ems启动后,用户需要通过根据需要,选择并网充电、并网放电、离网工作等工作模式,并在ems人机界面(上位机或触摸屏)上点击对应操作按钮以启动储能系统。
3、传统用户侧储能系统的控制方法繁琐,且操作不当会引起储能设备或负载故障。由于ups和ems人机界面往往位于储能系统内部的不同位置,储能系统的启停机时,用户均需打开储能系统柜门(或舱门)以操作ups开/关机,操作复杂。此外,在储能系统并网状态下,用户误操作下发离网运行命令,pcs 输出交流电压与电网电压冲突,可能会导致 pcs输出大电流,损坏负载或者pcs模块。
技术实现思路
1、本发明提供一种用户侧储能系统及其控制方法,旨在减少储能系统复杂程度,实现不开门即可一键开关机操作,并使储能系统自行判断并离网工作状态,避免用户误操作。
2、第一方面,本申请实施例提供一种用户侧储能系统,用户侧储能系统包括储能变流器和电池,所述储能变流器的第一端连接电池,所述储能变流器的第二端通过断路器qf0连接电网侧;储能变流器还与能量管理系统相连;
3、所述用户侧储能系统还包括:
4、电网状态检测模块,包含并联在用户侧储能系统交流并网开关电网侧的第一中间继电器和第二中间继电器,所述第一中间继电器线圈跨接a相与n相,第二中间继电器线圈跨接b相与c相,第一中间继电器和第二中间继电器的常开辅助触点作为判断电网状态的开入量信号,该开入量信号接入能量管理系统。
5、进一步地,所述第一中间继电器为220v中间继电器;
6、所述第二中间继电器为380v中间继电器;
7、所述第一中间继电器和第二中间继电器均为具有1组常开辅助触点和1组常闭辅助触点的中间继电器。
8、进一步地,所述用户侧储能系统还包括外部操作模块,所述外部操作模块设置于用户侧储能系统柜门外侧;
9、所述外部操作模块包括ups启动按钮和ups停止按钮;
10、所述ups启动按钮的常开辅助触点接入不间断电源的ups启动端子,所述ups停止按钮的常开辅助触点接入不间断电源的停止输入端子;
11、所述外部操作模块还包括停机按钮,所述停机按钮的常开辅助触点作为控制系统停机的开入量信号,该开入量信号接入能量管理系统。
12、进一步地,所述用户侧储能系统柜门外侧还设有ups指示灯,用于指示ups的运行状态,不间断电源的ups输出端口与指示灯的电源端口连接,用于为指示灯供电。
13、第二方面,本申请实施例还提供一种应用于如上述各方面所述用户侧储能系统的控制方法,所述控制方法包括以下步骤:
14、步骤s1:能量管理系统获取储能变流器的运行状态数据,存在故障时中止流程,无故障时执行步骤s2;
15、步骤s2:能量管理系统根据第一开入量信号和第二开入量信号判定电网状态;当第一开入量和第二开入量均有效时为并网状态,当第一开入量和第二开入量均无效时为离网状态,当第一开入量和第二开入量中仅有一个有效时为缺相状态;
16、步骤s3:当并网状态持续预设时长,能量管理系统向储能变流器下发并网开机指令;当离网状态持续预设时长,能量管理系统向储能变流器下发离网开机指令。
17、进一步地,能量管理系统获取储能变流器的运行状态数据之前,还包括:通过按压柜门外的ups启动按钮触发不间断电源供电,由ups指示灯点亮确认启动成功。
18、进一步地,所述控制方法还包括:
19、步骤s4:储能变流器执行并网开机指令后,能量管理系统通过bms通讯端口接收电池管理系统上传的电池荷电状态soc值,基于电池荷电状态soc值向储能变流器下发充电/放电指令。
20、进一步地,步骤s4:储能变流器执行并网开机指令后,能量管理系统通过bms通讯端口接收电池管理系统上传的电池荷电状态soc值,基于电池荷电状态soc值向储能变流器下发充电/放电指令,具体包括:
21、当电池管理系统上传的电池荷电状态soc<10%时,能量管理系统向储能变流器下发并网充电指令,储能变流器按既有功率进行并网充电;
22、当电池管理系统上传的电池荷电状态soc>90%时,能量管理系统向储能变流器下发并网放电指令,储能变流器按既有功率进行并网放电;
23、当电池管理系统上传的电池荷电状态10%≤soc≤90%时,能量管理系统在人机界面弹出并网充电和并网放电的选择对话框,用户根据实际需要点击并网充电或并网放电按钮完成充放电选择。
24、进一步地,步骤s4:储能变流器执行并网开机指令后,能量管理系统通过bms通讯端口接收电池管理系统上传的电池荷电状态soc值,基于电池荷电状态soc值向储能变流器下发充电/放电指令,还包括:储能变流器执行能量管理系统下发的离网开机指令后,自动运行于v/f工作模式。
25、进一步地,所述控制方法还包括:
26、步骤s5:触发停机按钮生成第三开入量,能量管理系统向储能变流器下发停机指令,按压ups停止按钮关闭不间断电源供电。
27、从以上技术方案可以看出,本发明具有以下优点:
28、本申请提供的用户侧储能系统中,减少储能系统操作复杂程度,实现不开门即可一键开关机操作,储能系统根据电网状态自动执行并网/离网运行和充放电操作,在简化用户使用的同时,可避免用户误操作带来的设备故障风险。
1.一种用户侧储能系统,其特征在于,用户侧储能系统包括储能变流器和电池,所述储能变流器的第一端连接电池,所述储能变流器的第二端通过断路器qf0连接电网侧;储能变流器还与能量管理系统相连;
2.如权利要求1所述的用户侧储能系统,其特征在于,所述第一中间继电器为220v中间继电器;
3.如权利要求2所述的用户侧储能系统,其特征在于,所述用户侧储能系统还包括外部操作模块,所述外部操作模块设置于用户侧储能系统柜门外侧;
4.如权利要求3所述的用户侧储能系统,其特征在于,所述用户侧储能系统柜门外侧还设有ups指示灯,用于指示ups的运行状态,不间断电源的ups输出端口与指示灯的电源端口连接,用于为指示灯供电。
5.一种应用于如权利要求1-4任意一项所述用户侧储能系统的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括以下步骤:
6.如权利要求5所述的控制方法,其特征在于,能量管理系统获取储能变流器的运行状态数据之前,还包括:通过按压柜门外的ups启动按钮触发不间断电源供电,由ups指示灯点亮确认启动成功。
7.如权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
8.如权利要求7所述的控制方法,其特征在于,步骤s4:储能变流器执行并网开机指令后,能量管理系统通过bms通讯端口接收电池管理系统上传的电池荷电状态soc值,基于电池荷电状态soc值向储能变流器下发充电/放电指令,具体包括:
9.如权利要求8所述的控制方法,其特征在于,步骤s4:储能变流器执行并网开机指令后,能量管理系统通过bms通讯端口接收电池管理系统上传的电池荷电状态soc值,基于电池荷电状态soc值向储能变流器下发充电/放电指令,还包括:储能变流器执行能量管理系统下发的离网开机指令后,自动运行于v/f工作模式。
10.如权利要求9所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括: