应急供电启动控制方法及应急电源系统、存储介质

本发明涉及应急供电，特别涉及一种应急供电启动控制方法及应急电源系统、存储介质。

背景技术：

1、在电力供电系统中，通信基站、工业自动化设备、数据中心、精密医疗仪器等关键负载对供电的连续性、稳定性与安全性要求极高。当市电的供能母线出现断电、电压异常、波动超限等故障时，极易造成负载设备停机、数据丢失、生产中断甚至设备烧毁等重大损失。因此，应急电源系统作为关键负载的备用供电保障设备，被广泛应用于各类电力场景，其可在市电故障后快速切入供电状态，为负载持续供能，规避停电引发的各类安全与经济风险。

2、主储能模块存储较大电量，为了避免主储能模块直接接入储能母线时产生过大的冲击电流，主储能模块通常需要先通过预充电阻、限流电路或dc/dc变换电路等构成的预充模块对储能母线进行预充步骤，待储能母线的电压值达到设定合闸目标电压后，再闭合开关闸组件，使主储能模块正式通过储能母线为负载供电，而在进行预充步骤的过程中，为了防止关键的负载失电，需要有辅助储能模块来先维持对负载实现基础供电。

3、但是，在以上过程中，往往会因为主储能模块本身soc不高、低温、高内阻等问题，导致预充步骤的时间不确定，而辅助储能模块存储的电能有限，若储能模块存储的电能被负载消耗，而预充步骤还没完成，则此时则会导致关键的负载出现停电的风险。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出应急供电启动控制方法及应急电源系统、存储介质，提前预估预充风险，保障供电连续性以及用电安全性。

2、根据本发明的第一方面实施例的应急供电启动控制方法，应用于应急电源系统，应急电源系统包括主储能模块、储能母线、开关闸组件、辅助储能模块以及监控模块，主储能模块通过开关闸组件与储能母线连接，储能母线用于为负载输送电能，辅助储能模块能够为负载供电，监控模块分别与主储能模块、辅助储能模块以及开关闸组件连接，应急供电启动控制方法包括：获取供能母线的供能状态，当供能状态满足故障条件，则控制主储能模块为储能母线执行预充步骤，在预充步骤中，开关闸组件为断开状态，并且控制辅助储能模块执行预供能步骤以为负载供电；获取辅助储能模块的当前辅助储能信息，根据当前辅助储能信息以及负载用电功率得出辅助储能模块的可支撑供电时间值；根据可支撑供电时间值预估出预充步骤的最大预充时间值；根据最大预充时间值得出主储能模块需要为储能母线充电的最低预充电流值；获取主储能模块的运行状态信息，根据运行状态信息判断出主储能模块当前允许的安全预充电流值；当最低预充电流值小于安全预充电流值，维持执行预充步骤以及预供能步骤，当储能母线的电压达到合闸目标电压，则控制开关闸组件从断开状态切换至闭合状态，控制辅助储能模块停止执行预供能步骤，并且由储能母线为负载输送电能；当最低预充电流值大于安全预充电流值，维持执行预充步骤以及预供能步骤，并且输出功率调控信息以用于指示降低负载用电功率。

3、根据本发明实施例的应急供电启动控制方法，至少具有如下有益效果：

4、本发明应急供电启动控制方法，在为负载供能的供能母线出现故障时，则由应急电源系统介入供电，由主储能模块通过预充模块为储能母线执行预充步骤，此时开关闸组件为断开状态，同时控制辅助储能模块执行预供能步骤以为负载供电，在此过程中，根据辅助储能模块的当前辅助储能信息以及负载用电功率，分析出辅助储能模块存储的电能被消耗完之前，主储能模块需要维持的最低预充电流值来完成对储能母线的预充步骤，而根据主储能模块的实际情况，当最低预充电流值小于安全预充电流值，则表征主储能模块能够维持该最低预充电流值，在完成对储能母线的预充步骤后，控制开关闸组件从断开状态切换至闭合状态，控制辅助储能模块停止执行预供能步骤，并且由储能母线为负载输送电能即可，而当最低预充电流值大于安全预充电流值，则表征主储能模块无法在安全情况下维持该最低预充电流值，则此时需要输出功率调控信息，以指示降低负载用电功率，从而延长辅助储能模块为负载连续供电的最大预充时间值，本技术提前预估预充风险，保障供电连续性以及用电安全性。

5、根据本发明的一些实施例，在所述根据当前辅助储能信息以及负载用电功率得出辅助储能模块的可支撑供电时间值中包括：根据当前辅助储能信息得出当前储能能量值；利用当前储能能量值以及辅助储能模块的预留安全能量值计算得出允许供能能量值，其中，预留安全能量值，为安全预留系数，允许供能能量值；根据允许供能能量值以及负载用电功率得出辅助储能模块的可支撑供电时间值，其中，为负载用电功率值，为供能线路功耗值。

6、根据本发明的一些实施例，所述当前辅助储能信息包括当前辅助储能电压值以及辅助储能模块的等效电容值，在所述根据当前辅助储能信息得出当前储能能量值中包括：

7、；

8、其中，为辅助储能模块的允许最低放电电压值，为辅助储能模块的能量转换效率；

9、或者，所述当前辅助储能信息包括辅助储能模块的电池组的当前荷电状态，在所述根据当前辅助储能信息得出当前储能能量值中包括：

10、；

11、其中，为辅助储能模块的电池组的储能容量值，为辅助储能模块的电池组的允许最低放电荷电状态，为辅助储能模块的电池组的在可用放电区间内的平均电压值，为辅助储能模块的能量转换效率。

12、根据本发明的一些实施例，在所述根据可支撑供电时间值预估出预充步骤的最大预充时间值中包括：

13、；

14、其中，为最大预充时间值，为开关闸组件动作时间值，为安全裕量时间值。

15、根据本发明的一些实施例，在所述根据最大预充时间值得出主储能模块需要为储能母线充电的最低预充电流值中包括：

16、；

17、其中，为储能母线的等效电容，为合闸目标电压值；为储能母线的起始残压值。

18、根据本发明的一些实施例，所述运行状态信息包括主储能模块的电池组规格参数、当前温度值以及主储能模块的当前荷电状态值；在所述根据运行状态信息判断出主储能模块当前允许的安全预充电流值中包括：根据电池组规格参数得出允许的第一最大放电电流值；根据当前温度值在温度与放电电流关系变化曲线中匹配得出主储能模块当前温度允许的第二最大放电电流值；根据当前温度值和当前荷电状态值得出当前温度和当前荷电状态下的理想开路电压值，根据理想开路电压值计算出第三最大放电电流值；在第一最大放电电流值、第二最大放电电流值以及第三最大放电电流值中选择最小值作为安全预充电流值。

19、根据本发明的一些实施例，在所述输出功率调控信息以用于指示降低负载用电功率中包括：根据安全预充电流值得出安全预充所需时间；根据安全预充所需时间得出当前能量条件下辅助储能模块允许支撑的最大负载用电功率；输出最大负载用电功率至负载控制器，负载控制器降低负载的负载用电功率以低于最大负载用电功率。

20、根据本发明的一些实施例，所述安全预充所需时间，其中，为安全预充电流值；则所述最大负载用电功率为。

21、根据本发明第二方面实施例的应急电源系统，用于执行上述任一实施例公开的应急供电启动控制方法。

22、根据本发明第三方面实施例的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例公开的应急供电启动控制方法。

23、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。