本技术涉及高压储能设备领域,特别是涉及一种高压储能系统及高压储能系统的控制方法、电子设备。
背景技术:
1、随着能源需求的不断增长以及能源结构的转型,高压储能设备在电力系统中的应用日益广泛。高压储能技术以其高储能效率、长寿命和低成本等优势,正逐渐成为电能储存领域的研究热点。在高压储能系统中,为了实现更高的工作电压等级,行业普遍采用功率单元级联的方式来提升系统的整体性能。功率单元级联的方式虽然能有效提升储能系统的工作电压等级,但同时也带来了控制系统设计的复杂性。在由大量级联的功率单元组成的储能系统中,如何确保各模块的控制和信息采样满足严格的控制时序要求,成为了一个亟待解决的问题。
2、传统的储能系统中,高压储能设备各模块之间通常采用高速光纤连接,以实现快速、准确的数据传输。级联的功率单元则采用载波移相的调制方式,以确保各个功率单元之间的协调运行。然而,这种调制方式要求各个功率单元的载波之间不仅需要移相同步,而且它们与主控制器的控制中断也需要保持同步。现有的同步技术大多依赖于主控芯片来产生移相后的同步信号,并通过光纤下发到各个功率单元。然而,由于光纤通信的周期性收发数据特性,功率单元的载波频率和载波移相角度都需要是光纤通信周期的整数倍,这在一定程度上限制了系统的灵活性和扩展性。此外,采用单独的硬件实现同步的方式虽然可以解决同步问题,但同时也增加了系统的成本和硬件复杂度。这不仅不利于高压储能设备的推广应用,也增加了系统的维护难度和成本。
3、因此,设计一种既能满足高压大容量直挂储能设备多级功率单元控制的需求,又能简化控制系统设计、降低成本和提高系统灵活性的技术方案,成为了当前高压储能领域亟待解决的技术难题。
技术实现思路
1、本技术实施例提供的一高压储能系统及高压储能系统的控制方法、电子设备,至少解决由大量级联功率单元组成的高压储能系统存在系统灵活性和扩展性较差,以及系统维护成本较高的问题。
2、根据本技术实施例的一个方面,提供了一种高压储能系统,包括:第一控制器、第二控制器、第三控制器、光纤扩展单元、多个功率单元以及外围设备,其中,第三控制器、光纤扩展单元、多个功率单元以及外围设备分别生成一个方波脉冲信号,并在方波脉冲信号的上升沿处自动触发数据发送;第一控制器和第二控制器的类型相同,且分别与第三控制器连接,设置为向第三控制器发送复位命令;第三控制器,设置为将复位命令分别转发至光纤扩展单元、外围设备以及多个功率单元,并基于复位命令同步各模块生成的方波脉冲信号。
3、可选地,第三控制器,与光纤扩展单元和外围设备连接,设置为在接收到复位命令后,将其生成的方波脉冲信号复位到上升沿处,并将复位命令转发至光纤扩展单元和外围设备;光纤扩展单元和外围设备,设置为在接收到复位命令后,将各自生成的方波脉冲信号复位到的上升沿处。
4、可选地,光纤扩展单元,与多个功率单元连接,设置为将复位命令转发至多个功率单元;各个功率单元,设置为在接收到复位命令后,将各自生成的方波脉冲信号复位到的上升沿处。
5、可选地,光纤扩展单元,设置为采用单独使能发送的方式将每个控制数据发送至多个功率单元。
6、可选地,光纤扩展单元,设置为按照方波脉冲信号的时序将调制波数据周期性发送至多个功率单元;以及在控制数据发生变化时,将变化后的控制数据发送至多个功率单元。
7、可选地,第一控制器和第二控制器,设置为根据每相功率单元的个数和功率单元的载波同步信号周期计算出载波同步信号的移相角度;并将移相角度发送至第三控制器;第三控制器,设置为根据移相角度生成功率单元的载波同步翻转信号;并对在线的功率单元进行编号;以及根据每相功率单元的个数、功率单元进的编号,移相角度计算每个功率单元的载波同步值;按照预设通信周期将载波同步翻转信号、每个功率单元的编号以及每个功率单元的载波同步值发送至光纤扩展单元;光纤扩展单元,设置为在载波同步信号的下降沿处将每个功率单元的编号以及每个功率单元的载波同步值发送至对应的功率单元;每个功率单元,设置为在载波同步翻转信号的上升沿处将自身的载波同步值设置为与光纤扩展单元发送的载波同步值相同的值。
8、根据本技术实施例的另一方面,还提供了一种高压储能系统的控制方法,该方法应用于以上的高压储能系统,包括:在接收到复位命令后,控制器将自身生成的方波脉冲信号复位到上升沿处,其中,方波脉冲信号用于在上升沿处自动触发数据发送;控制器将复位命令分别转发至高压储能系统包括的光纤扩展单元、外围设备以及多个功率单元,并基于复位命令同步各模块生成的方波脉冲信号。
9、可选地,基于复位命令同步各模块生成的方波脉冲信号,包括:控制器将复位命令转发至光纤扩展单元和外围设备,其中,光纤扩展单元和外围设备在接收到复位命令后,将各自生成的方波脉冲信号复位到的上升沿处;控制器通过光纤扩展单元将复位命令转发至多个功率单元,其中,各个功率单元在接收到复位命令后,将各自生成的方波脉冲信号复位到的上升沿处。
10、可选地,上述方法还包括:控制器接收载波同步信号的移相角度,其中,移相角度是根据每相功率单元的个数和功率单元的载波同步信号周期计算得到的;控制器根据移相角度生成功率单元的载波同步翻转信号,并对在线的功率单元进行编号;控制器根据每相功率单元的个数、功率单元的编号,移相角度计算每个功率单元的载波同步值;控制器按照预设通信周期将载波同步翻转信号、每个功率单元的编号以及每个功率单元的载波同步值通过光纤扩展单元发送至每个功率单元。
11、根据本技术实施例的另一方面,还提供了一种电子设备,包括:处理器,以及存储程序的存储器,其特征在于,程序包括指令,指令在由处理器执行时使处理器执行以上的方法。
12、根据本技术实施例的再一方面,还提供了一种存储有计算机指令的非瞬时机器可读介质,其特征在于,计算机指令用于使计算机执行以上的方法。
13、根据本技术实施例的再一方面,还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,计算机程序在被计算机的处理器执行时用于使计算机执行以上的方法。
14、本技术实施例的有益效果:
15、在本技术实施例中,提供了一种高压储能系统,包括:第一控制器、第二控制器、第三控制器、光纤扩展单元、多个功率单元以及外围设备,其中,第三控制器、光纤扩展单元、多个功率单元以及外围设备分别生成一个方波脉冲信号,并在方波脉冲信号的上升沿处自动触发数据发送;第一控制器和第二控制器的类型相同,且分别与第三控制器连接,设置为向第三控制器发送复位命令;第三控制器,设置为将复位命令分别转发至光纤扩展单元、外围设备以及多个功率单元,并基于复位命令同步各模块生成的方波脉冲信号,通过在储能系统中涉及光纤通信的装置内部设计了一个周期性的方波脉冲信号机制,该机制在方波脉冲信号的上升沿处自主触发数据发送,确保数据传输的及时性和准确性,从而实现了既能满足高压大容量直挂储能设备多级功率单元控制的需求,又能简化控制系统设计、降低成本和提高系统灵活性的技术效果。
16、本技术的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出,以使本技术的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
1.一种高压储能系统,其特征在于,包括:第一控制器、第二控制器、第三控制器、光纤扩展单元、多个功率单元以及外围设备,其中,
2.根据权利要求1所述的高压储能系统,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的高压储能系统,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的高压储能系统,其特征在于,所述光纤扩展单元,设置为采用单独使能发送的方式将每个控制数据发送至多个所述功率单元。
5.根据权利要求4所述的高压储能系统,其特征在于,所述光纤扩展单元,设置为按照所述方波脉冲信号的时序将调制波数据周期性发送至多个所述功率单元;以及在所述控制数据发生变化时,将变化后的控制数据发送至多个所述功率单元。
6.根据权利要求1所述的高压储能系统,其特征在于,
7.一种高压储能系统的控制方法,其特征在于,该方法应用于权利要求1至6中任一项所述的高压储能系统,包括:
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,基于所述复位命令同步各模块生成的方波脉冲信号,包括:
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
10.一种电子设备,包括:处理器,以及存储程序的存储器,其特征在于,所述程序包括指令,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行根据权利要求7至9中任一项所述的方法。
11.一种存储有计算机指令的非瞬时机器可读介质,其特征在于,所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求7至9中任一项所述的方法。
12.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序在被计算机的处理器执行时用于使计算机执行权利要求7至9中任一项所述的方法。