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​大容量蓄电池的放电维护

发布时间:2020/7/24 23:16:55 访问次数:1132

LMK107SD183JA-T大容量蓄电池的放电维护通常采用两种方法进行:一是串接负载电阻放电,把蓄电池存储的电能耗散在大功率电阻的发热中,因此,每进行一次维护工作须消耗大量的电能,并且要及时监视蓄电池电压的变化,以防过放的发生,其放电电流控制也不方便;另一种是采用晶闸管有源逆变方式进行放电维护,该方式将电能馈送电网,以达节能降耗目的,该方式虽然可将能量返回给电网起到节能作用,但由于其反馈给电网的电流波形为方波,含有大量的高次谐波成分,对电网造成谐波污染,且运行时电磁噪声较大,并网功率因数也较低,会损失大量的无功电能。

蓄电池的充放电系统需要控制直流电流和直流电压,而交流并网电流也是需要控制的,因此,该系统的控制结构应包含有三闭环控制。

VB*为蓄电池充放电电压指令值,VB为蓄电池实际反馈电压,VT为电压调节器,其输出为充放电电流指令值IB*,IB为实际充放电直流电流,LT1为直流电流调节器,LT1的输出IM*作为并网电流的幅值给定,其正负就决定了是放电还是充电,即其逆变器并网电流与电网电压是同相还是反相。TB为同步电压变换器,IM*与同步变换器输出UAK*的乘积为Ia*,Ia*再作为并网交流电流的给定,经LT2电流调节器实现并网电流Ia的跟踪控制,也即指令电流Ia*与电网的对应相位是相同还是相反。做为另外两相电流给定值Ib*及Ic*的控制与Ia*的控制方式相同,直流电压调节器VT和直流电流调节器LT1不变。

由于系统存在三闭环控制,各调节器的控制参数设定对系统稳定性和快速性有较大影响,各调节器参数应合理优化设计,以保证系统的充放电电压和电流的稳定。

为了实现蓄电池充放电曲线的控制,在充放电过程中,可以设定VB*和VT调节器的输出限幅IBmax*,在不同的充放电电压区域,由于VT调节器开始时一般是处于饱和状态,其输出处于限幅值,所以充放电电流跟踪IBmax*,当蓄电池电压达到某点设定电压值时,再次修改VT调节器输出限幅即可。在充放电的最后阶段,VT调节器会自动进入退饱和调节,并控制蓄电池充放电电压满足设定要求。

双向SPWM整流逆变控制技术的关键在于交流电流内环的电流跟踪控制,电流跟踪控制的方式有多种,如电流滞环比较控制、SPWM异步闭环电流控制、电流数字预估控制、电压矢量运算控制等。

滞环PWM电流控制是一种较为传统的控制方法,其结构DP为上下桥臂驱动电路,KH为滞环比较器。滞环比较方式的特点是采用硬件电路比较,电路结构简单,稳定性好,电流控制的响应很快,误差可控,但输出电流的谐波较多,电磁噪声较大。

对于该型的蓄电池充放电维护装置,除了要具备一般的逆变电源保护功能,如交流过流、直流过流、短路、蓄电池过充过放、散热器超温等,特别还应有孤岛效应的防止与保护功能。孤岛效应是指并网型逆变电源在电网断电时,逆变器仍然保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态,这样电力孤岛效应区域会发生电压和频率不稳定现象,有可能对外部设备造成损坏或发生触电安全事故。图7为孤岛效应的发生机理,正常供电时,开关A闭合,蓄电池逆变电源和电网同时给负载供电。当电网突然停电,即从A处断开,若这时负载阻抗正好与输出电流相匹配,则在电网断开时,负载电压不会有任何变化,采用常规检测电压方法,系统无法判断电网停电,仍然继续向负载供电,即产生了孤岛效应。对孤岛效应的识别有多种方式,可以分为主动式和被动式两类。一般规定并网逆变电源本机应同时具有主动和被动识别能力,以提高孤岛效应识别的可靠性,并且要求识别响应时间应小于1s。主动式孤岛效应的识别方式有主动频率偏移、有功功率变动、无功功率变动等。被动式方式有电压相位跳动、三次电压谐波变动、频率变化等。

采用双向SPWM逆变整流技术的蓄电池充放电维护装置,由于其可以方便地实现并网充放电电流的正弦波形和高功率因数控制,对电网无污染,因此是高效节能的绿色电源。系统功率开关器件选用IGBT,其开关工作频率可以达到20kHz以上,采用专用的DSP数据处理器控制,正弦波形的畸变率很小、噪音很低,系统设计的具有蓄电池联网群控智能化充放电的管理功能,可以适应不同电压等级和类型的蓄电池生产和维护。由于该装置具有良好的控制性能和经济指标,其推广应用前景良好。

(素材来源:21ic.如涉版权请联系删除。特别感谢)

http://ytf02.51dzw.com

LMK107SD183JA-T大容量蓄电池的放电维护通常采用两种方法进行:一是串接负载电阻放电,把蓄电池存储的电能耗散在大功率电阻的发热中,因此,每进行一次维护工作须消耗大量的电能,并且要及时监视蓄电池电压的变化,以防过放的发生,其放电电流控制也不方便;另一种是采用晶闸管有源逆变方式进行放电维护,该方式将电能馈送电网,以达节能降耗目的,该方式虽然可将能量返回给电网起到节能作用,但由于其反馈给电网的电流波形为方波,含有大量的高次谐波成分,对电网造成谐波污染,且运行时电磁噪声较大,并网功率因数也较低,会损失大量的无功电能。

蓄电池的充放电系统需要控制直流电流和直流电压,而交流并网电流也是需要控制的,因此,该系统的控制结构应包含有三闭环控制。

VB*为蓄电池充放电电压指令值,VB为蓄电池实际反馈电压,VT为电压调节器,其输出为充放电电流指令值IB*,IB为实际充放电直流电流,LT1为直流电流调节器,LT1的输出IM*作为并网电流的幅值给定,其正负就决定了是放电还是充电,即其逆变器并网电流与电网电压是同相还是反相。TB为同步电压变换器,IM*与同步变换器输出UAK*的乘积为Ia*,Ia*再作为并网交流电流的给定,经LT2电流调节器实现并网电流Ia的跟踪控制,也即指令电流Ia*与电网的对应相位是相同还是相反。做为另外两相电流给定值Ib*及Ic*的控制与Ia*的控制方式相同,直流电压调节器VT和直流电流调节器LT1不变。

由于系统存在三闭环控制,各调节器的控制参数设定对系统稳定性和快速性有较大影响,各调节器参数应合理优化设计,以保证系统的充放电电压和电流的稳定。

为了实现蓄电池充放电曲线的控制,在充放电过程中,可以设定VB*和VT调节器的输出限幅IBmax*,在不同的充放电电压区域,由于VT调节器开始时一般是处于饱和状态,其输出处于限幅值,所以充放电电流跟踪IBmax*,当蓄电池电压达到某点设定电压值时,再次修改VT调节器输出限幅即可。在充放电的最后阶段,VT调节器会自动进入退饱和调节,并控制蓄电池充放电电压满足设定要求。

双向SPWM整流逆变控制技术的关键在于交流电流内环的电流跟踪控制,电流跟踪控制的方式有多种,如电流滞环比较控制、SPWM异步闭环电流控制、电流数字预估控制、电压矢量运算控制等。

滞环PWM电流控制是一种较为传统的控制方法,其结构DP为上下桥臂驱动电路,KH为滞环比较器。滞环比较方式的特点是采用硬件电路比较,电路结构简单,稳定性好,电流控制的响应很快,误差可控,但输出电流的谐波较多,电磁噪声较大。

对于该型的蓄电池充放电维护装置,除了要具备一般的逆变电源保护功能,如交流过流、直流过流、短路、蓄电池过充过放、散热器超温等,特别还应有孤岛效应的防止与保护功能。孤岛效应是指并网型逆变电源在电网断电时,逆变器仍然保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态,这样电力孤岛效应区域会发生电压和频率不稳定现象,有可能对外部设备造成损坏或发生触电安全事故。图7为孤岛效应的发生机理,正常供电时,开关A闭合,蓄电池逆变电源和电网同时给负载供电。当电网突然停电,即从A处断开,若这时负载阻抗正好与输出电流相匹配,则在电网断开时,负载电压不会有任何变化,采用常规检测电压方法,系统无法判断电网停电,仍然继续向负载供电,即产生了孤岛效应。对孤岛效应的识别有多种方式,可以分为主动式和被动式两类。一般规定并网逆变电源本机应同时具有主动和被动识别能力,以提高孤岛效应识别的可靠性,并且要求识别响应时间应小于1s。主动式孤岛效应的识别方式有主动频率偏移、有功功率变动、无功功率变动等。被动式方式有电压相位跳动、三次电压谐波变动、频率变化等。

采用双向SPWM逆变整流技术的蓄电池充放电维护装置,由于其可以方便地实现并网充放电电流的正弦波形和高功率因数控制,对电网无污染,因此是高效节能的绿色电源。系统功率开关器件选用IGBT,其开关工作频率可以达到20kHz以上,采用专用的DSP数据处理器控制,正弦波形的畸变率很小、噪音很低,系统设计的具有蓄电池联网群控智能化充放电的管理功能,可以适应不同电压等级和类型的蓄电池生产和维护。由于该装置具有良好的控制性能和经济指标,其推广应用前景良好。

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