[发明专利]移动式方舱监控系统及电池储能系统充放电控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电压的治理装置或方法技术领域，尤其涉及一种移动式方舱监控系统及电池储能系统充放电控制方法。

背景技术

近年来，随着我国经济的快速发展，对配电网的供电能力和供电质量提出了越来越高的要求。然而，由于部分配电网线路供电半径过长，在重载负荷情况下，导致出现线路电压过低的现象，难以满足供电质量的要求。

传统配电网改造措施主要包括升级或者新建变电站变压器、输配电线路等，但是配电网改造成本较高，在负荷峰谷差较大的情况下，易造成电力资源利用率低、电网投资效益低等问题。

针对线路电压不合格的问题，中国专利号201420134372.9的专利文件公开了一种配电线路自动调压器，但该调压器调压范围有限，调压范围最大为30％Un，在配电网低电压很严重的情况下，电压提升效果有限。中国专利号201410562452.9的专利文件公开了一种磷酸铁锂电池的移动式电池储能系统及其控制方法，但其实质只是一种电池储能系统，并不能从根本上解决配电网末端低电压问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种移动式方舱监控系统及电池储能系统充放电控制方法，该监控系统通过监视输出侧母线电压和电源侧电压，控制移动式方舱内的线路调压器和电池储能系统，从而扩大线路调压器的工作范围，有效解决配电网末端电压过低的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种移动式方舱监控系统，其特征在于：所述监控系统包括中央处理器、人机交互模块、模拟量采集板、GPRS通信模块、电源模块、电压采集模块和电流采集模块，中央处理器通过串行通信接口与人机交互模块、模拟量采集板、变频器、GPRS通信模块、调压器控制器进行双向通信，并通过以太网接口与PCS(能量转转系统，Power Conversion System)通信，中央处理器通过电压采集模块和电流采集模块分别采集电源侧和输出侧母线的三相电压和三相电流，与基准电压进行比较，控制线路调压器的有载分接开关实现有载自动调压并控制电池储能系统进行充放电操作。

进一步的技术方案在于：模拟量采集板以及电池储能系统的正、负极变频器与中央处理器通过串口进行通信，模拟量采集板用于采集电池储能系统的流量、压力、温度、电位信息，并通过变频器控制电解液循环泵的启动、停止以及变频操作。

进一步的技术方案在于：PCS通过以太网与中央处理器通信，根据电池储能系统的充放电控制策略控制PCS的充放电运行，协调PCS和电池储能系统的运行能耗。

进一步的技术方案在于：人机交互模块通过串口与中央处理器进行通信，人机交互模块用于为监控系统提供友好的人机交互界面。

进一步的技术方案在于：GPRS通信模块与中央处理器通过串口进行通信，GPRS通信模块与远方后台通过无线网络进行通信，用于为运维人员发送线路调压器和电池储能系统的运行状态以及运行信息。

进一步的技术方案在于：所述电源模块的输入端电压为交流或者直流220V，输出为+5V、+12V、-12V和/或+24V。

进一步的技术方案在于：所述监控系统还包括通过以太网接口与中央处理器双向数据通信的调试口。

进一步的技术方案在于：所述人机交互模块为触摸屏。

本发明还公开了一种电池储能系统充放电控制方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

1)监控系统通过电压采集模块监视输出侧母线的三相电压U，当三相电压U<Umin(最小电压，Minimum Voltage)时，电池储能系统放电运行，在储能SOC(荷电状态，State of Charge)较低时限制其放电功率，直到电池储能系统SOC<SOCmin(最小荷电状态，Minimum State of Charge)时停止放电；当三相电压U>Umi n时，电池储能系统充电运行，在电池储能系统SOC较高时限制其充电功率，直到电池储能系统SOC>SOCmax(最大荷电状态，Maximum State of Charge)时停止充电；

2)电池储能系统充电运行时，逐级增大充电功率指令值，当达到充电功率限值时，电池储能系统按照最大充电功率进行充电，保证电池储能系统SOC在高位运行；

3)电池储能系统放电运行时，逐级增大放电功率指令值，应尽可能满足负荷的功率需求，当达到放电功率限值时，仍然不能满足负荷的功率需求，此时电池储能系统按照最大放电功率进行放电。