本發(fā)明涉及儲(chǔ)能系統(tǒng)，特別涉及一種構(gòu)網(wǎng)型分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著分布式新能源發(fā)電技術(shù)的迅猛發(fā)展，新能源發(fā)電的波動(dòng)性給電力系統(tǒng)帶來了一系列挑戰(zhàn)，一般采用電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)新能源發(fā)電進(jìn)行儲(chǔ)能和控制，以保障電網(wǎng)穩(wěn)定，提高電力系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻和調(diào)壓能力。目前，常規(guī)的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)變流器是基于電流源邏輯進(jìn)行控制，無法對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供主動(dòng)支撐。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，專利公開號(hào)為cn115085252a的《一種配網(wǎng)系統(tǒng)光伏優(yōu)化構(gòu)網(wǎng)方法》設(shè)置光伏構(gòu)網(wǎng)開關(guān)；設(shè)置低壓分布式光伏集中構(gòu)網(wǎng)終端；對(duì)中壓集中式光伏逆變器進(jìn)行改造；設(shè)置中壓光伏快速頻率/電壓支撐裝置；進(jìn)行配網(wǎng)avc光伏群控改造；進(jìn)行主配協(xié)同的發(fā)電及負(fù)荷預(yù)測(cè)；采集數(shù)據(jù)并根據(jù)數(shù)據(jù)交互關(guān)系進(jìn)行預(yù)測(cè)控制。通過提升分布式光伏對(duì)電網(wǎng)的友好互動(dòng)能力，對(duì)中低壓分布式光伏進(jìn)行廣義虛擬同步技術(shù)升級(jí)，充分挖掘光伏mppt調(diào)節(jié)潛力及逆變器直流母線電容能量，根據(jù)電網(wǎng)的電壓和頻率的變化，快速調(diào)節(jié)逆變器交流側(cè)輸出暫態(tài)功率，對(duì)電網(wǎng)提供主動(dòng)支撐，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的及時(shí)控制。

3、上述現(xiàn)有的儲(chǔ)能控制方法會(huì)在暫態(tài)過程中引入延時(shí)，存在加劇系統(tǒng)低電壓或過電壓的波動(dòng)幅度的風(fēng)險(xiǎn)，儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制精度和控制效率較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種構(gòu)網(wǎng)型分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中沒有比較可靠的針對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制精度和控制效率較差的問題。

2、一方面，本發(fā)明提供了一種構(gòu)網(wǎng)型分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括：電池模組、構(gòu)網(wǎng)型功率模組和儲(chǔ)能管理系統(tǒng)。

3、所述電池模組包括若干個(gè)串聯(lián)的電芯和對(duì)應(yīng)的若干個(gè)電芯采集系統(tǒng)，所述構(gòu)網(wǎng)型功率模組包括若干個(gè)與所述電芯對(duì)應(yīng)的子功率模塊。

4、所述電芯采集系統(tǒng)用于采集電芯荷電狀態(tài)。

5、所述儲(chǔ)能管理系統(tǒng)用于向所述子功率模塊發(fā)送預(yù)設(shè)運(yùn)行參數(shù)。

6、所述子功率模塊還用于采集對(duì)應(yīng)電芯的三相電壓電流數(shù)據(jù)和電站并網(wǎng)點(diǎn)的母線電壓數(shù)據(jù)，根據(jù)所述三相電壓電流數(shù)據(jù)、所述母線電壓數(shù)據(jù)、所述預(yù)設(shè)運(yùn)行參數(shù)、所述電芯荷電狀態(tài)生成調(diào)整參數(shù)，并基于調(diào)整參數(shù)生成有功控制指令和無功控制指令。

7、所述儲(chǔ)能管理系統(tǒng)還用于根據(jù)所述有功控制指令和所述無功控制指令進(jìn)行綜合控制。

8、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述子功率模塊還用于根據(jù)所述母線電壓數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的母線電壓參考值得到母線電壓偏差量。

9、所述子功率模塊還用于當(dāng)所述母線電壓偏差量大于預(yù)設(shè)的母線電壓偏差閾值時(shí)，生成調(diào)整參數(shù)，并基于調(diào)整參數(shù)生成有功控制指令和無功控制指令。

10、所述調(diào)整參數(shù)包括：參考三相電壓電流和參考無功功率。

11、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述子功率模塊還用于根據(jù)所述電芯荷電狀態(tài)、所述三相電壓電流數(shù)據(jù)和所述參考三相電壓電流生成電壓相位控制指令值，即所述有功控制指令。

12、所述子功率模塊還用于根據(jù)所述母線電壓偏差量和所述參考無功功率生成電壓幅值控制指令值，即所述無功控制指令。

13、所述儲(chǔ)能管理系統(tǒng)還用于根據(jù)所述電壓相位控制指令值和所述電壓幅值控制指令值生成內(nèi)電勢(shì)控制指令值，并進(jìn)行內(nèi)電勢(shì)控制。

14、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述預(yù)設(shè)運(yùn)行參數(shù)包括：預(yù)設(shè)有功功率、預(yù)設(shè)無功功率、目標(biāo)頻率差和目標(biāo)電壓差。

15、所述子功率模塊還用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)有功功率和所述目標(biāo)頻率差得到調(diào)節(jié)有功功率，并根據(jù)所述預(yù)設(shè)無功功率和所述目標(biāo)電壓差得到調(diào)節(jié)無功功率。

16、所述子功率模塊還用于根據(jù)所述調(diào)節(jié)有功功率和所述調(diào)節(jié)無功功率得到所述參考三相電壓電流和所述參考無功功率，即所述調(diào)整參數(shù)。

17、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述預(yù)設(shè)運(yùn)行參數(shù)還包括：預(yù)設(shè)頻率。

18、所述儲(chǔ)能管理系統(tǒng)還用于采集電芯交流頻率，并根據(jù)所述電芯交流頻率與所述預(yù)設(shè)頻率的頻率差確定所述目標(biāo)頻率差。

19、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述預(yù)設(shè)運(yùn)行參數(shù)還包括：預(yù)設(shè)電壓。

20、所述儲(chǔ)能管理系統(tǒng)還用于采集電芯交流電壓，并根據(jù)所述電芯交流電壓與所述預(yù)設(shè)電壓的電壓差確定所述目標(biāo)電壓差。

21、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述儲(chǔ)能管理系統(tǒng)還用于根據(jù)所述電芯荷電狀態(tài)和電芯額定容量生成有功功率修正系數(shù)。

22、所述儲(chǔ)能管理系統(tǒng)還用于根據(jù)傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程式，構(gòu)建構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能有功功率控制模型，并將所述有功功率修正系數(shù)設(shè)置于所述構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能有功功率控制模型中。

23、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述儲(chǔ)能管理系統(tǒng)還用于根據(jù)傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的調(diào)壓特性，構(gòu)建無功電壓下垂控制環(huán)節(jié)，建立構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能無功功率控制模型。

24、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述儲(chǔ)能管理系統(tǒng)還用于根據(jù)預(yù)設(shè)的比例積分控制策略，構(gòu)建電壓外環(huán)比例積分控制環(huán)節(jié)和電流內(nèi)環(huán)比例積分控制環(huán)節(jié)，并基于所述電壓外環(huán)比例積分控制環(huán)節(jié)和所述電流內(nèi)環(huán)比例積分控制環(huán)節(jié)，建立構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能綜合控制模型。

25、本發(fā)明中的一種構(gòu)網(wǎng)型分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

26、通過電芯采集系統(tǒng)采集電芯荷電狀態(tài)，儲(chǔ)能管理系統(tǒng)向子功率模塊發(fā)送預(yù)設(shè)運(yùn)行參數(shù)，子功率模塊采集對(duì)應(yīng)電芯的三相電壓電流數(shù)據(jù)和電站并網(wǎng)點(diǎn)的母線電壓數(shù)據(jù)，根據(jù)三相電壓電流數(shù)據(jù)、母線電壓數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)運(yùn)行參數(shù)、電芯荷電狀態(tài)生成調(diào)整參數(shù)，并基于調(diào)整參數(shù)生成有功控制指令和無功控制指令，儲(chǔ)能管理系統(tǒng)根據(jù)有功控制指令和無功控制指令進(jìn)行綜合控制，提高了儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制精度和控制效率。

27、通過根據(jù)預(yù)設(shè)有功功率和目標(biāo)頻率差得到調(diào)節(jié)有功功率，并根據(jù)預(yù)設(shè)無功功率和目標(biāo)電壓差得到調(diào)節(jié)無功功率，根據(jù)調(diào)節(jié)有功功率和調(diào)節(jié)無功功率得到參考三相電壓電流和參考無功功率，即調(diào)整參數(shù)，提高了調(diào)整精準(zhǔn)性。

28、通過采集電芯交流頻率，并根據(jù)電芯交流頻率和預(yù)設(shè)頻率的頻率差確定目標(biāo)頻率差，采集電芯交流電壓，并根據(jù)電芯交流電壓和預(yù)設(shè)電壓的電壓差確定目標(biāo)電壓差，提高了調(diào)節(jié)有功功率和調(diào)節(jié)無功功率的可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種構(gòu)網(wǎng)型分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，包括：電池模組、構(gòu)網(wǎng)型功率模組和儲(chǔ)能管理系統(tǒng)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種構(gòu)網(wǎng)型分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述子功率模塊還用于根據(jù)所述母線電壓數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的母線電壓參考值得到母線電壓偏差量；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種構(gòu)網(wǎng)型分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述子功率模塊還用于根據(jù)所述電芯荷電狀態(tài)、所述三相電壓電流數(shù)據(jù)和所述參考三相電壓電流生成電壓相位控制指令值，即所述有功控制指令；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種構(gòu)網(wǎng)型分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)運(yùn)行參數(shù)包括：預(yù)設(shè)有功功率、預(yù)設(shè)無功功率、目標(biāo)頻率差和目標(biāo)電壓差；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種構(gòu)網(wǎng)型分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)運(yùn)行參數(shù)還包括：預(yù)設(shè)頻率；

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種構(gòu)網(wǎng)型分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)運(yùn)行參數(shù)還包括：預(yù)設(shè)電壓；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種構(gòu)網(wǎng)型分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)能管理系統(tǒng)還用于根據(jù)所述電芯荷電狀態(tài)和電芯額定容量生成有功功率修正系數(shù)；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種構(gòu)網(wǎng)型分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)能管理系統(tǒng)還用于根據(jù)傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的調(diào)壓特性，構(gòu)建無功電壓下垂控制環(huán)節(jié)，建立構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能無功功率控制模型。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種構(gòu)網(wǎng)型分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)能管理系統(tǒng)還用于根據(jù)預(yù)設(shè)的比例積分控制策略，構(gòu)建電壓外環(huán)比例積分控制環(huán)節(jié)和電流內(nèi)環(huán)比例積分控制環(huán)節(jié)，并基于所述電壓外環(huán)比例積分控制環(huán)節(jié)和所述電流內(nèi)環(huán)比例積分控制環(huán)節(jié)，建立構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能綜合控制模型。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種構(gòu)網(wǎng)型分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括：電池模組、構(gòu)網(wǎng)型功率模組和儲(chǔ)能管理系統(tǒng)；電池模組包括若干個(gè)串聯(lián)的電芯和對(duì)應(yīng)的若干個(gè)電芯采集系統(tǒng)，構(gòu)網(wǎng)型功率模組包括若干個(gè)與電芯對(duì)應(yīng)的子功率模塊。本申請(qǐng)通過電芯采集系統(tǒng)采集電芯荷電狀態(tài)，儲(chǔ)能管理系統(tǒng)向子功率模塊發(fā)送預(yù)設(shè)運(yùn)行參數(shù)，子功率模塊采集對(duì)應(yīng)電芯的三相電壓電流數(shù)據(jù)和電站并網(wǎng)點(diǎn)的母線電壓數(shù)據(jù)，根據(jù)三相電壓電流數(shù)據(jù)、母線電壓數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)運(yùn)行參數(shù)、電芯荷電狀態(tài)生成調(diào)整參數(shù)，并基于調(diào)整參數(shù)生成有功控制指令和無功控制指令，儲(chǔ)能管理系統(tǒng)根據(jù)有功控制指令和無功控制指令進(jìn)行綜合控制，提高了儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制精度和控制效率。

技術(shù)研發(fā)人員：魏飛,苗偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川新工綠氫科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19