用于储能变流器的校准系统和方法与流程

1.本发明主要涉及新能源领域，尤其涉及一种用于储能变流器的校准系统和方法。


背景技术：

2.光伏、风电等新能源得到大力的发展，由于这些新能源具有不稳定的特性，需要配套储能系统以获得稳定的供给负载能力，因此可以预见储能系统将在不久的将来进入高速发展阶段，而作为储能系统的核心部件-储能变流器(power conversion system，pcs)变得尤为重要。在生产过程中，储能变流器对电压和/或电流测量需要较高的测量精度，但是由于芯片和电路器件的差异，会造成机器采样产生较大的误差，具有严重的不一致性，因此需要对每台生产的储能变流器进行单独的校准。
3.目前常用的方案是在对储能变流器进行测试时，在测试操作界面提示操作人员，由操作人员读取测量设备上电力参数(通常包含三相电压、三相电流、功率等)的数值再人工输入到需要校准的电力参数的窗口。再由工控机将修正参数发送给储能变流器进行储存。上述方案存在一些不足，一方面需要人工输入，当需要输入多组数据时，需要花费大量的时间，在产量比较大的时候，会严重影响整个测试的效率；另一方面由于人工的介入，增加了出错的风险，轻则造成测量精度不够，影响机器性能，重则造成机器的严重偏差而需要返工，增加了生产成本，降低了良品率。
4.因此，亟需一种能用于储能变流器的自动校准的校准系统和方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种用于储能变流器的校准系统和方法。
6.为了解决上述技术问题，本技术提供一种用于储能变流器的校准系统，校准系统包括：电源，与所述储能变流器连接；测量仪器，与所述储能变流器连接，用于测量所述储能变流器的电力参数，获得所述电力参数的标准值；工控机，包括第一通信接口和第二通信接口，通过所述第一通信接口与所述测量仪器连接，通过所述第二通信接口与所述储能变流器连接，用于读取所述测量仪器中的所述标准值以及将所述标准值发送给所述储能变流器；储能变流器，配置为接收所述标准值并根据所述标准值和自身提供的所述电力参数的测量值计算修正参数。
7.在本发明一实施例中，所述工控机还用于读取所述储能变流器的校准状态，所述校准状态包括已校准和未校准。
8.在本发明一实施例中，所述校准状态为未校准时，所述工控机向所述储能变流器发送校准启动指令，所述储能变流器根据所述校准启动指令开始运行；所述校准状态为已校准时，则结束校准。
9.在本发明一实施例中，所述储能变流器还配置为存储所述修正参数并更新所述储能变流器的校准状态为已校准。
10.在本发明一实施例中，所述标准值包括所述储能变流器开始运行时所述电力参数的第一标准值和所述储能变流器稳定运行时所述电力参数的第二标准值，所述测量值包括所述储能变流器开始运行时所述电力参数的第一测量值和所述储能变流器稳定运行时所述电力参数的第二测量值。
11.在本发明一实施例中，所述修正参数包括零漂修正，计算所述零漂修正包括将所述第一标准值减去所述第一测量值得到所述零漂修正。
12.在本发明一实施例中，所述修正参数包括变比修正，计算所述变比修正包括将所述第二标准值除以所述第二测量值得到所述变比修正。
13.在本发明一实施例中，所述储能变流器还配置为根据所述修正参数和所述测量值得到校准测量值。
14.在本发明一实施例中，所述工控机还用于读取所述标准值和所述校准测量值，并判断所述标准值和所述校准测量值的误差是否大于第一阈值，如果是，则向所述储能变流器发送擦除指令以使所述储能变流器的校准状态更新为未校准。
15.在本发明一实施例中，所述工控机还包括第三通信接口，所述工控机通过所述第三通信接口与所述电源连接。
16.在本发明一实施例中，所述工控机还配置为向所述电源发送电源开机指令，所述电源开机指令用于控制所述电源开机。
17.为了解决上述技术问题，本技术提供一种用于储能变流器的校准方法，包括：控制端发送读取指令读取储能变流器的校准状态，所述校准状态包括已校准和未校准；所述控制端判断所述校准状态是否为已校准，如果否，则向所述储能变流器发送校准启动指令，其中所述校准启动指令用于控制所述储能变流器开始运行；所述控制端读取所述储能变流器的电力参数的标准值并将所述标准值发送给所述储能变流器；所述储能变流器接收所述标准值并根据所述标准值和自身提供的电力参数的测量值计算修正参数。
18.在本发明一实施例中，还包括所述储能变流器存储所述修正参数并更新所述储能变流器的校准状态为已校准。
19.在本发明一实施例中，还包括所述储能变流器根据所述修正参数和所述测量值得到校准测量值。
20.在本发明一实施例中，还包括所述控制端读取所述标准值和所述校准测量值，并判断所述标准值和所述校准测量值的误差是否大于第一阈值，如果是，则向所述储能变流器发送擦除指令以使所述储能变流器的校准状态更新为未校准。
21.本技术的技术方案相比现有技术的有益效果如下：
22.本发明提供的用于储能变流器的校准系统无需人工介入，在不增加成本的前提下实现全自动化校准储能变流器，提高生产效率同时提高可靠性；储能变流器获得标准值和测量值后自动进行运算并就行误差修正，提高了运算效率，减少了校准所需的时间。
附图说明
23.为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
24.图1是本发明一实施例的用于储能变流器的校准系统的系统框图；
25.图2是本发明一实施例的用于储能变流器的校准方法的流程图。
具体实施方式
26.为了更清楚地说明本技术的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本技术应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
27.如本技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
28.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
29.在本技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
30.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
31.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。此外，尽管本技术中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本技术说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本技术。
32.应当理解，当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时，它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件，或者可以存在插入部件。相比之下，当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时，不存在插入部件。同样的，当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部件，在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件，甚至在导电部件之间没有直接接触。
33.本技术中使用了流程图用来说明根据本技术的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，或将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
34.图1是本发明一实施例的用于储能变流器的校准系统100的系统框图。如图1所示，用于储能变流器的校准系统100包括储能变流器10、电源11、测量仪器12和工控机13。电源11与储能变流器10连接，用于向储能变流器10 供电。测量仪器12与储能变流器10连接。测量仪器12用于测量储能变流器 10的电力参数的标准值。工控机13分别与测量仪器12和储能变流器10连接。工控机13包括第一通信接口和第二通信接口。在本实施例中，第一通信接口是以太网接口，工控机13的第一通信接口通过以太网s1与储能变流器10连接。第二通信接口是485接口。工控机13的第二通信接口通过rs485总线s2 与测量仪器12连接。工控机13用于读取测量仪器12中电力参数的标准值以及将标准值通过以太网s1发送给储能变流器10。储能变流器10配置为接收标准值并根据标准值和自身提供的电力参数的测量值计算修正参数。
35.在一些实施例中，工控机13还包括第三通信接口，第三通信接口可以是 485接口。如图1所示，工控机13的第三通信接口通过rs485总线s3与电源 11连接，工控机13用于控制电源11的开机。在对储能电流器10进行校准之前，工控机13先向电源11发送电源开机指令，其中电源开机指令包括电源参数。电源11开启后向储能电流器10供电，储能电流器10上电，在合理延时之后，工控机13通过以太网s1与储能电流器10连接，并建立tcp通信，此时储能电流器10处于待机状态，未开始运行。
36.在一些实施例中，储能变流器10通过标志位显示自身的校准状态，例如标志位的值为0表示储能变流器的校准状态为未校准，标志位的值为1表示储能变流器的校准状态为已校准。工控机13还用于读取储能变流器10的校准状态，校准状态为已校准时，则结束校准。校准状态为未校准时，工控机13向储能变流器10发送校准启动指令，储能变流器10根据校准启动指令开始运行，一段时间后储能变流器10稳定运行。储能变流器10分别记录开始运行时的电力参数的第一测量值和稳定运行时的电力参数的第二测量值。工控机13分别读取测量仪器12上的储能变流器10开始运行时的电力参数的第一标准值和稳定运行时的电力参数的第二标准值。工控机13将第一标准值和第二标准值发送给储能变流器10；储能变流器10接收第一标准值和第二标准值，并根据第一标准值、第二标准值、自身提供的电力参数的第一测量值和第二测量值计算修正参数。
37.在一些实施例中，修正参数包括零漂修正。储能变流器10计算零漂修正的步骤包括将储能变流器10开始运行时的电力参数的第一标准值减去第一测量值得到零漂修正。上述步骤通过公式可表示为：
38.x1＝s1–v1
39.其中x1为零漂修正，s1为第一标准值，v1为第一测量值。
40.在一些实施例中，修正参数包括变比修正。储能变流器10计算变比修正的步骤包括将储能变流器10稳定运行时的电力参数的第二标准值除以第二测量值得到变比修正，上述步骤通过公式可表示为：
41.x2＝s2/v242.其中，x2为变比修正，s2第二标准值，v2为第二测量值。
43.如图1所示，储能变流器10计算得到修正参数后，还配置为根据修正参数和测量值得到校准测量值。
44.当修正参数只包括变比修正时，计算校准测量值的步骤通过公式可表示为：
[0045]vc
＝x2*v2[0046]
其中，vc是校准测量值，v2为第二测量值，x2为变比修正。
[0047]
当修正参数包括变比修正和零漂修正时，计算校准测量值的步骤通过公式可表示为：
[0048]vc
＝x2*(v2 x1)
[0049]
其中，vc是校准测量值，v2为第二测量值，x1为零漂修正，x2为变比修正。
[0050]
在一些实施例中，所述储能变流器10还配置为存储修正参数并更新储能变流器10的校准状态为已校准。储能变流器10可以将修正参数存储在自身的存储单元(未示出)中，存储单元为非易失性存储。
[0051]
在一些实施例中，工控机13还用于读取储能变流器10的标准值和校准测量值，并计算标准值和校准测量值的误差。如果误差大于第一阈值，则工控机 13发送擦除指令擦除储能变流器10的存储单元中的修正系数，以及擦除储能变流器10的标志位的值，使得储能变流器10的校准状态更新为未校准。工控机13重新读取储能变流器10的校准状态，由于擦除后储能变流器10的校准状态为未校准，工控机13重新开始对储能变流器10进行校准。如果误差小于等于第一阈值，则结束校准。第一阈值的数值可按需设置，本技术对此不作限制。
[0052]
在一些实施例中，工控机13重复读取n次(n》1)测量仪器12上的电力参数的标准值发送给储能变流器10。储能变流器10取n次标准值的平均值作为最终标准值，储能变流器10根据最终标准值和自身提供的电力参数的测量值计算修正参数。重复读取n次电力参数的标准值，取n次标准值的平均值作为最终标准值，提高了校准系统的精度。
[0053]
本发明提供的用于储能变流器的校准系统无需人工介入，在不增加成本的前提下实现全自动化校准储能变流器，提高生产效率同时提高可靠性；储能变流器获得标准值和测量值后自动进行运算并就行误差修正，提高了运算效率，减少了校准所需的时间。
[0054]
本发明还提供一种用于储能变流器的校准方法，该方法可以通过前文的用于储能变流器的校准系统100实现，也可以通过其他系统或硬件设备实现，本技术对用于储能变流器的校准方法的实现硬件设备不作限制。关于用于储能变流器的校准方法的详细说明可以参考关于用于储能变流器的校准系统100的说明，在此不再赘述。
[0055]
图2是本发明一实施例的用于储能变流器的校准方法200的流程图。如图 2所示，用于储能变流器的校准方法200包括为储能变流器供电；
[0056]
步骤s201：控制端发送读取指令读取储能变流器的校准状态，校准状态包括已校准和未校准。控制端可以是用于储能变流器的校准系统100的工控机，也可以是其他控制设备，本技术对控制端的类型不作限制。
[0057]
步骤s202：控制端判断储能变流器的校准状态是否已校准。如果储能变流器的校准状态为已校准，则结束校准；如果否，则转到步骤s203。
[0058]
步骤s203：控制端向储能变流器发送校准启动指令。储能变流器接收到校准启动指令后开始运行，一段时间后储能变流器稳定运行。本技术对储能变流器从开始运行到稳定运行的时间不做限制。
[0059]
步骤s204：控制端读取储能变流器的电力参数的标准值并将标准值发送给储能变流器。在本发明中，储能变流器的电力参数的标准值可以存储在本地端，也可以存储在云端。对应地，可以从本地端读取储能变流器的电力参数的标准值，也可以从云端读取储能变流器的电力参数的标准值，本技术对读取储能变流器的电力参数的标准值的途径不作限制。在一些实施例中，为了使发送给储能变流器的电力参数的标准值更加精确，重复读取n次(n》1)电力参数的标准值并将n次电力参数的标准值发送给储能变流器。储能变流器取n次标准值的平均值作为最终标准值，储能变流器根据最终标准值和自身提供的电力参数的测量值计算修正参数。
[0060]
步骤s205：储能变流器接收标准值并根据标准值和自身提供的电力参数的测量值计算修正参数。在一些实施例中，所述标准值包括储能变流器开始运行时的第一标准值和储能变流器稳定运行时的第二标准值，所述测量值包括储能变流器开始运行时的第一测量值和储能变流器稳定运行时的第二测量值。在一些实施例中，所述修正参数包括零漂修正，计算所述零漂修正包括将所述第一标准值减去所述第一测量值得到所述零漂修正。在一些实施例中，所述修正参数包括变比修正，计算所述变比修正包括将所述第二标准值除以所述第二测量值得到所述变比修正。
[0061]
在一些实施例中，用于储能变流器的校准方法还包括储能变流器存储所述修正参数并更新所述储能变流器的校准状态为已校准。
[0062]
在一些实施例中，用于储能变流器的校准方法还包括储能变流器根据修正参数和测量值得到校准测量值。
[0063]
在一些实施例中，用于储能变流器的校准方法还包括控制端读取标准值和校准测量值，并判断标准值和校准测量值的误差是否大于第一阈值，如果是，则向储能变流器发送擦除指令以使储能变流器的校准状态更新为未校准。
[0064]
应该理解，上文所描述的实施例仅是示意。本技术使用了特定词语来描述本技术的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本技术至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本技术的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
[0065]
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有
±
20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点
可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本技术一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
[0066]
上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本技术的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本技术进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本技术中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本技术示范实施例的精神和范围。