一種新能源儲能系統接入ups的方法
2023-10-06 23:26:59 2
一種新能源儲能系統接入ups的方法
【專利摘要】本發明涉及一種新能源儲能系統接入UPS的方法，包括：步驟S1：在新能源儲能蓄電池和PCS之間增加雙閘開關，雙閘開關電源輸入端連接新能源儲能蓄電池，電源輸出一端連接PCS，電源輸出另一端連接直流電纜，雙閘開關在PCS和直流電纜之間進行切換；步驟S2：將直流電纜連接DC/DC設備輸入端；步驟S3：將DC/DC設備輸出端通過單閘開關連接到UPS主機的直流輸入端，單閘開關控制DC/DC設備與UPS主機的連接電路通斷，UPS主機的交流輸入端由低壓交流線路進行供電，UPS主機向負載進行供電。與現有技術相比，本發明具有成本低、節能環保等優點。
【專利說明】一種新能源儲能系統接入UPS的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電力電子技術，尤其是涉及一種新能源儲能系統接入UPS的方法。
【背景技術】
[0002] 不間斷電源 UPS (Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply)是保證信息安全、工業自動化的基石，在市電中斷時，不間斷電源UPS需要長時間 供電，因此一般需要配備大容量蓄電池組。雖然蓄電池的產品材料和製造工藝等方面都取 得了進步，但仍屬於易損耗品，且體積龐大，需要定期維護及保養，使用成本一直居高不下。
[0003] 隨著常規能源的有限行以及環境問題的日益突出，以太陽能、生物質能、風能等為 主的具有環保、可再生特質的新能源得到了現代化的開發和利用。儲能系統是新能源必不 可少的支撐系統，電池儲能系統的一個重要組成部分就是基於PWM技術的電壓源型逆變 器-能量轉換系統（Power Conversion System,PCS)。如果能將新能源的儲能系統接入 到不間斷電源UPS上，新能源的儲能系統將得到更充分的利用，且可以延長不間斷供電時 長，在節能、環保、及保證信息安全、工業自動化等方面都具有重大意義。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種新能源儲能系 統接入UPS的方法，將新能源儲能蓄電池作為直流輸入接入UPS主機，降低了成本，實現節 能環保。
[0005] 本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：
[0006] -種新能源儲能系統接入UPS的方法，包括：
[0007] 步驟S1 :在新能源儲能蓄電池和PCS之間增加雙閘開關，雙閘開關輸入端a連接 新能源儲能蓄電池，輸出端b連接PCS，輸出端c連接直流電纜，雙閘開關在PCS和直流電纜 之間進行切換；
[0008] 步驟S2 :將直流電纜連接DC/DC設備輸入端，通過DC/DC設備確保新能源系統蓄 電池的輸出電壓和UPS主機的直流輸入電壓相匹配；
[0009] 步驟S3 :將DC/DC設備輸出端通過單閘開關連接到UPS主機的直流輸入端，單閘 開關控制DC/DC設備與UPS主機的連接電路通斷，UPS主機的交流輸入端由低壓交流線路 進行供電，向負載進行供電。
[0010] 所述的雙閘開關和單閘開關對低壓交流線路進行監測，當低壓交流線路正常給 UPS主機進行供電，雙閘開關切換至PCS與新能源儲能蓄電池連接，PCS對新能源儲能蓄電 池進行充電，單閘開關處於斷開狀態；當雙閘開關和單閘開關監測到低壓交流線路出故障， 雙閘開關切換至直流電纜與新能源儲能蓄電池連接，單閘開關閉合，新能源儲能蓄電池對 UPS主機進行供電。
[0011] 所述的低壓交流線路為多路。
[0012] 所述的新能源儲能蓄電池採用磷酸鐵鋰電池。
[0013] 所述的UPS主機上連接有鉛酸電池，該鉛酸電池作為另一路直流輸入直接介入 UPS主機，對其進行供電，鉛酸電池的輸出功率為P2。
[0014] 所述的DC/DC設備調節其對USP主機的輸出電流，其輸出功率為Pi，則滿足40% < Pi/P < 50%, P = Pi+P^
[0015] 所述的 Ρ1；/Ρ = 45%。
[0016] 所述的DC/DC設備反向不導電
[0017] 與現有技術相比，本發明具有以下優點：
[0018] 1)本發明將新能源儲能蓄電池通過DC/DC設備接入UPS主機，充分利用蓄電池，一 套蓄電池即用於新能源系統又用於UPS系統，減少蓄電池的投入，降低了成本；
[0019] 2)本發明採用的新能源儲能蓄電池與PCS連接，充分利用新能源，蓄電池的充電 由新能源儲能系統負責，實現了節能環保。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發明新能源儲能系統接入UPS的方法示意圖；
[0021] 圖2為本發明實例中UPS改造方案示意圖。
[0022] 圖中：1、新能源儲能蓄電池，2、PCS，3、雙閘開關，4、直流電纜，5、DC/DC設備，6、單 閘開關，7、UPS主機，8、低壓交流線路，9、鉛酸電池，10、負載。
【具體實施方式】
[0023] 下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。本實施例以本發明技術方案 為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於 下述的實施例。
[0024] 如圖1、2所示，在建築物9號樓對UPS進行改造，原UPS主機7設置在地下室，原 PCS2設置在小木屋，UPS主機7的型號為山特3A3,容量為90kVA，連接負載10設為90kW， 並連接的低壓交流線路8為甲乙兩路交流進線，具體改造連接方法為：
[0025] 步驟S1 :在新能源儲能蓄電池1和PCS2之間增加雙閘開關3,雙閘開關3輸入端 a連接新能源儲能蓄電池1，輸出端b連接PCS2,輸出端c連接直流電纜4,雙閘開關3在 PCS2和直流電纜4之間進行切換；
[0026] 新能源儲能蓄電池1採用磷酸鐵鋰電池，既作為儲能系統電池，又作為機房UPS後 備電池,功率為30kW，PCS2的功率為50kW。
[0027] 步驟S2 :小木屋至9號樓地下室敷設直流電纜4,將直流電纜4連接DC/DC設備5 輸入端，通過DC/DC設備確保新能源系統蓄電池1的輸出電壓和UPS主機7的直流輸入電 壓相匹配，所述DC/DC設備5反向不導電；
[0028] 步驟S3 :將DC/DC設備5輸出端通過單閘開關6連接到UPS主機7的直流輸入端， 構成支路一，單閘開關6控制DC/DC設備5與UPS主機7的連接電路通斷，UPS主機7由低 壓交流線路8進行供電，向負載10進行輸電。
[0029] UPS主機7的直流輸入端還連接一組40節12V100Ah的鉛酸電池9,對UPS主機7 進行供電，構成的支路二的輸出功率為P 2，P2 = U2I2，U2，I2分別為鉛酸電池9的輸出電壓和 電流。
[0030] 根據以上連接方法後，運行時的參數包括新能源儲能蓄電池1直流輸出電壓、DC/ DC設備5的直流輸入電壓和直流輸出電壓、UPS主機7的直流輸入電壓。
[0031] 測量整個電路的總輸出功率Ρ，Ρ = Π = Pi+P2，依據原先的功率分配設定Q = P/ P = 45%，測量支路一的功率PpPi = U山，Up L分別為DC/DC設備5的輸出電壓和輸出電 流，通過DC/DC設備5調節其對USP主機7的輸出電流L，使支路一的輸出功率Pi滿足功 率分配設定Q目的是令支路一和支路二基本均布放電，即按相對電容放電，達到放電電壓 同步，則DC/DC設備5的參數設定為直流輸入為640V，直流輸出電壓匹配UPS主機7直流輸 入母線電壓為480V，可反向斷路，當支路一達到額定發電電壓、電流、功率下限時，新能源儲 能蓄電池1放電結束。
[0032] 雙閘開關3和單閘開關6對低壓交流線路8進行監測，當市電正常情況下，即低壓 交流線路8正常給UPS主機7進行供電，雙閘開關3切換至PCS2與新能源儲能蓄電池1連 接，PCS2對新能源儲能蓄電池1進行充電，單閘開關6處於斷開狀態；甲乙兩路低壓交流進 線同時出現故障，雙閘開關3和單閘開關6監測到後，雙閘開關3切換至直流電纜4與新能 源儲能蓄電池1連接，單閘開關6閉合，新能源儲能蓄電池1對UPS主機7進行供電，原有 的鉛酸電池9在開關切換過程中起到保護作用，保證UPS主機7能正常的供電。市電恢復 正常後，單閘開關6斷開，雙閘開關3切換至PCS上，對新能源儲能蓄電池1進行充電。
【權利要求】
1. 一種新能源儲能系統接入UPS的方法，其特徵在於，包括： 步驟S1 :在新能源儲能蓄電池（1)和PCS(2)之間增加雙閘開關（3)，雙閘開關⑶輸 入端a連接新能源儲能蓄電池（1)，輸出端b連接PCS(2)，輸出端c連接直流電纜（4)，雙閘 開關（3)在PCS (2)和直流電纜（4)之間進行切換； 步驟S2 :將直流電纜（4)連接DC/DC設備（5)輸入端，通過DC/DC設備確保新能源系 統蓄電池⑴的輸出電壓和UPS主機（7)的直流輸入電壓相匹配； 步驟S3 :將DC/DC設備（5)輸出端通過單閘開關（6)連接到UPS主機（7)的直流輸入 端，單閘開關（6)控制DC/DC設備（5)與UPS主機（7)的連接電路通斷，UPS主機（7)的交 流輸入端由低壓交流線路（8)進行供電，UPS主機（7)向負載（10)進行供電。
2. 根據權利要求1所述的一種新能源儲能系統接入UPS的方法，其特徵在於，所述的雙 閘開關（3)和單閘開關（6)對低壓交流線路（8)進行監測，當低壓交流線路（8)正常給UPS 主機（7)進行供電，雙閘開關（3)切換至PCS(2)與新能源儲能蓄電池⑴連接，PCS⑵對 新能源儲能蓄電池（1)進行充電，單閘開關（6)處於斷開狀態；當雙閘開關（3)和單閘開關 (6)監測到低壓交流線路（8)出故障，雙閘開關（3)切換至直流電纜（4)與新能源儲能蓄電 池⑴連接，單閘開關（6)閉合，新能源儲能蓄電池⑴對UPS主機（7)進行供電。
3. 根據權利要求1所述的一種新能源儲能系統接入UPS的方法，其特徵在於，所述的低 壓交流線路（8)為兩路。
4. 根據權利要求1所述的一種新能源儲能系統接入UPS的方法，其特徵在於，所述的新 能源儲能蓄電池（1)採用磷酸鐵鋰電池。
5. 根據權利要求1所述的一種新能源儲能系統接入UPS的方法，其特徵在於，所述的 UPS主機（7)上連接有鉛酸電池（9)，該鉛酸電池（9)作為另一路直流輸入直接介入UPS主 機（7)，對其進行供電，鉛酸電池（9)的輸出功率為P 2。
6. 根據權利要求5所述的一種新能源儲能系統接入UPS的方法，其特徵在於，所述的 DC/DC設備（5)調節新能源儲能蓄電池（1)對USP主機（7)的輸出電流，其輸出功率為Ρρ 且滿足 40 % < P/P < 50 %，P = PfPs。
7. 根據權利要求6所述的一種新能源儲能系統接入UPS的方法，其特徵在於，所述的 P/P = 45%。
8. 根據權利要求1所述的一種新能源儲能系統接入UPS的方法，其特徵在於，所述的 DC/DC設備（5)反向不導電。
【文檔編號】H02J15/00GK104104136SQ201410345503
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月18日 優先權日:2014年7月18日
【發明者】郭乃網, 柳勁松, 方炯, 張傳亮, 陳開能 申請人:國網上海市電力公司, 華東電力試驗研究院有限公司