[发明专利]一种具有故障录波功能的储能变电站及其应用方法

权利要求书

1.一种具有故障录波功能的储能变电站，其特征在于，包括电池模块、充放电模块、电池管理系统BMS、储能变流器管理系统PCS和故障录波装置，所述电池模块通过充放电模块与电网相连，所述电池管理系统BMS分别与各个电池模块的信号采集端相连，所述储能变流器管理系统PCS分别与各个充放电模块的控制端相连，所述故障录波装置分别与电池管理系统BMS、储能变流器管理系统PCS相连，所述电池管理系统BMS、储能变流器管理系统PCS均采用DL/T 860.81中GOOSE协议主动上送采集到的传感器数据给故障录波装置。

2.根据权利要求1所述的具有故障录波功能的储能变电站，其特征在于，所述故障录波装置包括相互连接的主控处理器和FPGA芯片，所述FPGA芯片通过IO口模拟GMII分别与两个网络物理层芯片PHY连接形成两个光网口，且一个光网口与电池管理系统BMS相连，另一个光网口与储能变流器管理系统PCS相连。

3.根据权利要求2所述的具有故障录波功能的储能变电站，其特征在于，所述主控处理器还连接有USB接口、电网口、键盘、LCD屏、触摸屏、内存、Flash、时钟芯片RTC、电源和晶振。

4.根据权利要求3所述的具有故障录波功能的储能变电站，其特征在于，所述FPGA芯片还连接有电源、晶振、GPS芯片和串口芯片。

5.根据权利要求4所述的具有故障录波功能的储能变电站，其特征在于，所述主控处理器和FPGA芯片两者具有公用的电源和晶振。

6.一种权利要求1～5中任意一项所述的具有故障录波功能的储能变电站的应用方法，其特征在于，包括：

S101，电池管理系统BMS采集电池模块中各单体电池的状态信息，储能变流器管理系统PCS采集变流器的状态信息；

S102，电池管理系统BMS将各单体电池的状态信息采用DL/T 860.81中GOOSE协议打包建模为GOOSE报文的控制块，并采用GOOSE报文的形式发送给故障录波装置；储能变流器管理系统PCS将变流器的状态信息采用DL/T 860.81中GOOSE协议打包建模为GOOSE报文的控制块，并采用GOOSE报文的形式发送给故障录波装置；

S103，故障录波装置接收GOOSE报文后，解析提取各单体电池的状态信息以及变流器的状态信息，并在各单体电池的状态信息触发预设的录波触发条件时对电池管理系统BMS发送的各单体电池的状态信息进行录波，在各储能变流器的状态信息触发预设的录波触发条件时对储能变流器管理系统PCS发送的各储能变流器的状态信息进行录波。

7.根据权利要求6所述的具有故障录波功能的储能变电站的应用方法，其特征在于，步骤S101中电池管理系统BMS采集电池模块中各单体电池的状态信息包括通过PT传感器获取各单体电池的电压，通过CT传感器获取各单体电池的电流，通过温度传感器获取各单体电池的温度，以及获取单体电池的故障告警信号。

8.根据权利要求7所述的具有故障录波功能的储能变电站的应用方法，其特征在于，步骤S101中储能变流器管理系统PCS采集变流器的状态信息包括通过传感器获取储能变流器管理系统PCS中的直流侧分支的电压、电流，交流侧的各相电压、电流、温度、机柜温度、运行状态，计算直流侧分支的功率，计算交流侧的各相有功功率、无功功率、功率因素、频率，日充电量、日放电量、累计充电量、累计放电量，获取储能变流器管理系统PCS中的故障告警信号。