一种储能电源车控制方法、装置及储能电源车与流程

1.本发明涉及电源车技术领域，具体而言，涉及一种储能电源车控制方法、装置及储能电源车。


背景技术：

2.目前，移动电源车通常作为应对各种工作现场、应急等电力供应而专门设计的车载式移动电站，因其具有机动、灵活等特点，常常会作为移动电源在风电场进行使用，从而为风电场的风电机组的调试提供电能，以保证风电机组并网后的正常运行。但是现有的储能电源车并没有针对风电场的使用需求进行匹配的设计，不能保证储能电源车在风电机组离网或者并网时进行合理的工作。


技术实现要素：

3.本发明解决的问题是如何促使储能电源车能够匹配风电场的使用需求。
4.为解决上述问题，本发明提供一种储能电源车控制方法，包括：
5.获取工作模式指令，其中，所述工作模式指令包括离网模式指令和并网模式指令；
6.当所述工作模式指令为所述离网模式指令时，控制储能电源车的储能系统在vf模式下向风电场的风电机组供电；当所述工作模式指令为所述并网模式指令时，控制所述储能系统在pq模式下向所述风电场接入的电网吸收或注入功率。
7.这样，储能电源车在风电场使用时，其会先获取工作模式指令，然后根据工作模式指令控制储能电源车的储能系统工作。例如，当工作模式指令为离网模式指令时，会控制储能系统在vf模式下向风电场的风电机组供电，从而促使风电机组在离网状态下进行调试；当工作模式指令为并网模式指令时，控制储能系统在pq模式下向风电场接入的电网吸收或注入功率，从而在风电机组并网状态下进行协调。相对于现有的储能电源车，本发明的储能电源车能够匹配风电场的使用需求，进而能够保证储能电源车在风电机组离网或者并网时进行合理的工作。
8.可选地，所述控制储能电源车的储能系统在vf模式下向风电场的风电机组供电还包括：
9.控制所述储能系统的pcs停机；
10.根据所述风电机组的工作电压需求获取所述储能系统的输出电压等级；
11.根据所述输出电压等级闭合所述储能系统对应的变压器接触器；
12.控制所述pcs启动，并在所述vf模式下运行。
13.这样，在pcs停机状态下，其能够根据风电机组的工作电压需求闭合储能系统对应的变压器接触器，从而输出对应的电压等级，例如风电机组需要400v的电压等级，则闭合对应变压器的变压器接触器；最后促使pcs零电压斜坡启动，并在所述vf模式下运行，从而为风电机组提供稳定的电网电压和频率。
14.可选地，所述在所述vf模式下运行包括：
15.获取所述pcs的输出电压参考值、频率参考值、三相输出电压和三相输出电流；
16.根据所述三相输出电压，在外环通过锁相环和电压幅值计算，得到实际电压与所述输出电压参考值的差以及实际频率与所述频率参考值的差，并经pi控制器得到内环电流给定值；
17.将所述三相输出电流转换为两相静止坐标系下的两相输出电流；
18.根据所述内环电流给定值与所述两相输出电流的差值，经所述pi控制器生成驱动控制信号，以控制所述pcs中开关元件的开闭。
19.这样，由于储能电源车和风电机组形成孤岛运行的局域电网，在vf模式下，pcs能够为局域电网建立稳定的电压和频率，进而在风电机组还未送电时，即可开始风电机组的并网调试，缩短调试时间。
20.可选地，所述控制所述储能系统在pq模式下向所述风电场接入的电网吸收或注入功率包括：
21.控制所述储能系统的pcs停机；
22.获取所述pcs的设置参数和接入电网电压等级；
23.根据所述电网电压等级闭合所述储能系统对应的变压器接触器；
24.控制所述pcs在所述设置参数下启动，并在所述pq模式下运行。
25.这样，在pcs停机状态下，其能够根据风电机组的工作电压需求闭合储能系统对应的变压器接触器，从而接入对应的电网，例如风电机组需要接入690v电压等级的电网时，则闭合对应变压器的变压器接触器；并促使pcs在设置参数下启动，并在pq模式下运行，从而向风电场接入的电网吸收或注入功率。
26.可选地，所述在所述pq模式下运行包括：
27.获取所述pcs的三相输出电压和三相输出电流；
28.将所述三相输出电压和所述三相输出电流分别转换为两相静止坐标系下的两相输出电压和两相输出电流；
29.根据所述两相输出电压和所述两相输出电流，外环经过功率计算得到内环电流给定值；
30.根据所述内环电流给定值与所述两相输出电流的差值，经pi控制器生成驱动所述pcs的pwm脉冲信号。
31.这样，在pq模式下，储能电源车向电网吸收或注入功率，能够对有功和无功的输出实现快速、灵活地双向调控。从而有效平抑风机的有功功率波动、协助风机跟踪目标功率或执行电网调度的有功调控命令、辅助风电场参与电网调频，提高电网的惯性与稳定性。
32.可选地，所述控制所述储能电源车的储能系统在vf模式下向风电场的风电机组供电还包括：
33.当接收到所述风电机组的风机调试请求时，获取调试模式，其中，所述调试模式包括本地调试模式和远程调试模式；
34.当所述调试模式为所述本地调试模式时，控制所述储能电源车在机位向对应风机提供电能；
35.当所述调试模式为所述远程调试模式时，控制所述储能电源车在升压站向对应风机提供电能。
36.这样，当风机需要进行调试时，能够选择合适的方式进行调试，从而满足不同的使用工况。
37.可选地，所述工作指令还包括汽车充电模式指令，所述储能电源车控制方法还包括：
38.当所述工作模式指令为所述汽车充电模式指令时，控制所述储能系统在所述vf模式下为汽车进行充电。
39.这样，储能系统能够对汽车进行充电，从而满足更多的用户需求。
40.可选地，还包括：
41.启动所述储能系统的pcs；
42.控制所述储能系统的变压器接触器保持断开。
43.这样，在获取工作模式指令之前以及根据工作模式指令控制储能电源车的储能系统工作之后，能够促使储能系统处于待机状态，从而促使储能系统能够快速响应。
44.本发明的另一目的在于提供一种储能电源车控制装置，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上所述的储能电源车控制方法。
45.本发明的再一目的在于提供一种储能电源车，包括如上所述的储能电源车控制装置。
附图说明
46.图1为本发明的储能电源车控制方法的流程示意图；
47.图2为本发明的储能系统和风电机组一种实施方式的连接原理图。
48.附图标记说明：
49.1、储能系统；11、pcs；12、电池簇；13、变压器；14、充电桩；2、风电机组；21、风机。
具体实施方式
50.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
51.如图1所示，本发明实施例的储能电源车控制方法，包括如下步骤：
52.s1：获取工作模式指令，其中，工作模式指令包括离网模式指令和并网模式指令；
53.s2：当工作模式指令为离网模式指令时，控制储能电源车的储能系统1在vf模式下向风电场的风电机组2供电；当工作模式指令为并网模式指令时，控制储能系统在pq模式下向风电场接入的电网吸收或注入功率。
54.本实施例中，如图2所示，储能系统1包括电池簇12、pcs11(储能变流器)和多个变压器13；其中，电池簇12和变压器13均与pcs11电连接,且多个变压器13并联设置。该方法可基于储能电源车上的控制装置执行，其中，控制装置可为plc，其可配备例如触控屏的输入设备。控制装置可与电池簇12、pcs11和多个变压器13电连接。
55.这样，储能电源车在风电场使用时，其会先获取工作模式指令，然后根据工作模式指令控制储能电源车的储能系统1工作。例如，当工作模式指令为离网模式指令时，会控制储能系统1在vf模式下向风电场的风电机组2供电，从而促使风电机组2在离网状态下进行
调试；当工作模式指令为并网模式指令时，控制储能系统1在pq模式下向风电场接入的电网吸收或注入功率，从而在风电机组2并网状态下进行协调。相对于现有的储能电源车，本发明的储能电源车能够匹配风电场的使用需求，进而能够保证储能电源车在风电机组2离网或者并网时进行合理的工作。
56.可选地，控制储能电源车的储能系统1在vf模式下向风电场的风电机组2供电包括：
57.控制储能系统1的pcs11停机；
58.根据风电机组2的工作电压需求获取储能系统1的输出电压等级；
59.根据输出电压等级闭合储能系统1对应的变压器接触器；
60.控制pcs11启动，并在vf模式下运行。
61.具体地，如图2所示，储能系统1具有多个不同变比的变压器13，例如400v和690v两种规格，进而为风电机组2提供400v或690v的电压等级。
62.这样，在pcs11停机状态下，其能够根据风电机组2的工作电压需求闭合储能系统1对应的变压器接触器，从而输出对应的电压等级，例如风电机组2需要400v的电压等级，则闭合对应变压器13的变压器接触器；最后促使pcs11零电压斜坡启动，使电压缓慢上升，以减小变压器的功率冲击，并在vf模式下运行，从而为风电机组2提供稳定的电网电压和频率。
63.可选地，在vf模式下运行包括：
64.获取pcs11的输出电压参考值、频率参考值、三相输出电压和三相输出电流；
65.根据三相输出电压，在外环通过锁相环和电压幅值计算，得到实际电压与输出电压参考值的差以及实际频率与频率参考值的差，并经pi控制器得到内环电流给定值；
66.将三相输出电流转换为两相静止坐标系下的两相输出电流；
67.根据内环电流给定值与两相输出电流的差值，并经pi控制器生成驱动控制信号，以控制pcs11中开关元件的开闭。
68.这样，由于储能系统1和风电机组2形成孤岛运行的局域电网，在vf模式下，pcs11能够为局域电网建立稳定的电压和频率，进而在风电机组2还未送电时，即可开始风电机组2的并网调试，缩短调试时间。
69.同时，pcs11进行电压和频率的变换，为局域电网建立一个稳定的电压和频率参考点；在建立电压参考点时，pcs11可以通过逐步调节pwm脉宽比例；电压和频率建立以后，pcs11可以根据电压和频率的波动情况，通过自动调节对电池组充电和放电控制，向局域网络吸收或提供能量，以保证输出电压和频率的稳定。
70.可选地，控制储能系统1在pq模式下向风电场接入的电网吸收或注入功率包括：
71.控制储能系统1的pcs11停机；
72.获取pcs11的设置参数和接入电网电压等级；
73.根据电网电压等级闭合储能系统1对应的变压器接触器；
74.控制pcs11在设置参数下启动，并在pq模式下运行。
75.具体地，储能系统1具有多个不同变比的变压器13，例如400v和690v两种规格，进而能够接入400v或690v电压等级的电网。其中，pcs11的设置参数包括充放电模式、时间、有功功率和无功功率。
76.这样，在pcs11停机状态下，其能够根据风电机组2的工作电压需求闭合储能系统1对应的变压器接触器，从而接入对应的电网，例如风电机组2需要接入690v电压等级的电网时，则闭合对应变压器13的变压器接触器；并促使pcs11在设置参数下启动，并在pq模式下运行，从而向风电场接入的电网吸收或注入功率。
77.可选地，在pq模式下运行包括：
78.获取pcs11的三相输出电压和三相输出电流；
79.将三相输出电压和三相输出电流分别转换为两相静止坐标系下的两相输出电压和两相输出电流；
80.根据两相输出电压和两相输出电流，外环经过功率计算得到内环电流给定值；
81.根据内环电流给定值与两相输出电流的差值，经pi控制器生成驱动pcs11的pwm脉冲信号。
82.这样，在pq模式下，储能系统1向电网吸收或注入功率，能够对有功和无功的输出实现快速、灵活地双向调控。从而有效平抑风机21的有功功率波动、协助风机21跟踪目标功率或执行电网调度的有功调控命令、辅助风电场参与电网调频，提高电网的惯性与稳定性。
83.可选地，控制储能电源车的储能系统1在vf模式下向风电场的风电机组供电2包括：
84.当接收到风电机组2的风机调试请求时，获取调试模式，其中，调试模式包括本地调试模式和远程调试模式；
85.当调试模式为本地调试模式时，控制储能电源车在机位向对应风机21提供电能；
86.当调试模式为远程调试模式时，控制储能电源车在升压站向对应风机21提供电能。
87.一种实施方式中，当调试模式为本地调试模式时，先断开风机21与35kv变压器13的连接，将储能系统1的690v出线接入风机21，运行pcs11，零压斜坡启动，工作在vf模式，可对风机21进行调试工作。当调试模式为远程调试模式时，断开风电场的升压站35kv母线与升压站主变压器的连接；将储能系统1的690v出线接入本地风机21，断开本地风机21的变流器进线总开关；闭合本地风机21与风电场的升压站35kv母线的连接，闭合远程需调试风机21与35kv母线的连接，断开其他不调试风机21与35kv母线的连接(调试时仅支持单台风机调试9小时)，运行pcs11，零压斜坡启动，工作在vf模式，系统带电，可对远程风机21进行调试。单台远程风机21并网运行完毕后，断开对应调试风机21的35kv母线的连接，闭合另一风机21与35kv母线的连接，再对另一风机21进行调试。
88.这样，当风机21需要进行调试时，能够选择合适的方式进行调试，从而满足不同的使用工况。
89.可选地，工作指令还包括汽车充电模式指令，所述储能电源车控制方法还包括：
90.当工作模式指令为汽车充电模式指令时，控制储能系统1在vf模式下为汽车进行充电。
91.具体地，储能电源车包括充电桩14，充电桩14分别与一个变压器13的副边以及储能电源车的控制装置连接。这样，储能系统1通过充电桩14能够对汽车进行充电，从而满足更多的用户需求。
92.可选地，储能电源车控制方法还包括：
93.启动储能系统1的pcs11；
94.控制储能系统1的变压器接触器保持断开。
95.本实施例中，获取工作模式指令之前以及根据工作模式指令控制储能电源车的储能系统1工作之后，需要储能系统1处于待机状态，即启动储能系统1的pcs11并控制储能系统1的变压器接触器保持断开。
96.这样，在获取工作模式指令之前以及根据工作模式指令控制储能电源车的储能系统1工作之后，能够促使储能系统1处于待机状态，从而促使储能系统1能够快速响应。
97.本发明另一实施例的储能电源车控制装置，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，计算机程序被处理器读取并运行时，实现如上所述储能电源车控制方法。
98.需要注意的是，本实施例中的储能电源车控制装置可以为plc、工控机等计算机设备。
99.本发明再一实施例的储能电源车，包括如上所述的储能电源车控制装置。
100.读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
101.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。