储能系统的功率均衡方法、能量管理系统及协同管理系统技术方案

本发明专利技术提供一种储能系统的功率均衡方法、能量管理系统及协同管理系统，首先获得当前工况下储能单元中各个电池集装箱的物理参数，并对各个电池集装箱的物理参数进行计算，得到各个电池集装箱的电压变化率和容量变化率；接着分别对各个电池集装箱的电压变化率和容量变化率进行比较，并按照电压变化率和容量变化率中较大的一个所对应的功率分配规则，对储能单元中各个电池集装箱的功率进行分配；无论电池集装箱处于何种充放电区间，均以在区间内电压和容量中变化率较大的一个所对应的功率分配规则分配功率，从而实现了对于功率分配依据的优化选择，提高了功率分配的精确度，有效地实现了对于各个电池集装箱的均衡管理，降低了安全风险。

Power Balance Method, Energy Management System and Collaborative Management System of Energy Storage System

【技术实现步骤摘要】
储能系统的功率均衡方法、能量管理系统及协同管理系统
本专利技术属于电气工程
，更具体的说，尤其涉及一种储能系统的功率均衡方法、能量管理系统及协同管理系统。
技术介绍
随着新能源技术的发展，光伏发电、风力发电的发电总量在不断上升，随之大规模储能的储能技术迅猛发展，使得实现大规模储能，通过大规模储能技术进一步的实现调峰、调频、削峰填谷等功能。目前，典型的储能系统的结构，如图1所示，储能系统包括多个储能单元，其中，储能单元包括一个能量管理系统(EnergyManagementSystem，EMS)和受该EMS管理控制的多个储能变流器(PowerConversionSystem，PCS)；每个PCS可以实现对于至少一个电池集装箱的充放电管理。对于图1所示储能系统的现有功率均衡分配方案是：通过电池集装箱里的BMS得到电池集装箱的电压或SOC，根据电池集装箱的电压或SOC各自对应的分配规则中的一种，对电池集装箱进行功率分配；但是由于电压和SOC在电池集装箱整个充放电过程中并不呈现线性变化，因此以两者中的任意一个作为整个充放电过程的功率分配依据都不能确保精确度，进而无法有效地实现对于各个电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储能系统的功率均衡方法，其特征在于，包括：获得当前工况下储能单元中各个电池集装箱的物理参数；对各个所述电池集装箱的物理参数进行计算，得到各个所述电池集装箱的电压变化率和容量变化率；分别对各个所述电池集装箱的电压变化率和容量变化率进行比较，并按照所述电压变化率和容量变化率中较大的一个所对应的功率分配规则，对所述储能单元中各个所述电池集装箱的功率进行分配。

【技术特征摘要】
1.一种储能系统的功率均衡方法，其特征在于，包括：获得当前工况下储能单元中各个电池集装箱的物理参数；对各个所述电池集装箱的物理参数进行计算，得到各个所述电池集装箱的电压变化率和容量变化率；分别对各个所述电池集装箱的电压变化率和容量变化率进行比较，并按照所述电压变化率和容量变化率中较大的一个所对应的功率分配规则，对所述储能单元中各个所述电池集装箱的功率进行分配。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压变化率为电压标幺值的变化率；所述容量变化率为可用充放电容量标幺值的变化率；对各个所述电池集装箱的物理参数进行计算，得到各个所述电池集装箱的电压变化率和容量变化率，包括：若当前工况为放电工况，则根据公式计算得到第i个储能单元中第j个电池集装箱的电压标幺值，并根据公式计算得到第i个储能单元中第j个电池集装箱的可用放电容量标幺值；若当前工况为充电工况，则根据公式计算得到第i个储能单元中第j个电池集装箱的电压标幺值，并根据公式计算得到第i个储能单元中第j个电池集装箱的可用充电容量标幺值；其中，Ucontainer_ij*为所述第i个储能单元中第j个电池集装箱的电压标幺值，Ucontainer_ij为所述第i个储能单元第j个电池集装箱的电压，Unominal_ij为所述第i个储能单元第j个电池集装箱的标称电压，Cavilable_discharge_ij*为所述第i个储能单元第j个电池集装箱的可用放电容量标幺值，Cavilable_discharge_ij为所述第i个储能单元第j个电池集装箱的可用放电容量，Cnominal_ij为所述第i个储能单元第j个电池集装箱的标称电容量，Cavilable_charge_ij*为所述第i个储能单元第j个电池集装箱的可用充电容量标幺值，Cavilable_charge_ij为所述第i个储能单元第j个电池集装箱的可用充电容量；根据各个电池集装箱的电压标幺值得到相应电池集装箱的电压标幺值的变化率；并根据各个电池集装箱的可用充放电容量标幺值得到相应电池集装箱的可用充放电容量标幺值的变化率。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别对各个所述电池集装箱的电压变化率和容量变化率进行比较，并按照所述电压变化率和容量变化率中较大的一个所对应的功率分配规则，对所述储能单元中各个所述电池集装箱的功率进行分配，包括：分别对各个所述电池集装箱的电压变化率和容量变化率进行比较；若容量变化率大于电压变化率，则确定相应电池集装箱所处的充放电区间为平台区间；若电压变化率大于容量变化率，则确定相应电池集装箱所处的充放电区间为非平台区间；若所述充放电区间为所述平台区间，则按照容量变化率所对应的功率分配规则，对相应电池集装箱的功率进行分配；若所述充放电区间为所述非平台区间，则按照电压变化率所对应的功率分配规则，对相应电池集装箱的功率进行分配。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若当前工况为放电工况，则所述分别对各个所述电池集装箱的电压变化率和容量变化率进行比较，包括：判断所述电压变化率与容量变化率的比值是否大于a/b；若所述电压变化率与容量变化率的比值大于a/b，则确定电压变化率大于容量变化率；若所述电压变化率与容量变化率的比值小于a/b，则确定容量变化率大于电压变化率；若当前工况为充电工况，则所述分别对各个所述电池集装箱的电压变化率和容量变化率进行比较，包括：判断所述电压变化率与容量变化率的比值是否大于-a/b；若所述电压变化率与容量变化率的比值大于-a/b，则确定容量变化率大于电压变化率；若所述电压变化率与容量标幺值的变化率的比值小于-a/b，则确定电压变化率大于容量变化率；其中，a为所述电压的测量精度，b为SOC的测量精度。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，按照容量变化率所对应的功率分配规则，对相应电池集装箱的功率进行分配，包括：根据容量变化率所对应的功率分配规则，计算得到所述储能单元中各个电池集装箱的预期功率；以储能变流器PCS的额定功率与所述PCS连接电池集装箱的预期功率总和中较小的一个作为对应电池集装箱的功率分配值下发至对应PCS；按照电压变化率所对应的功率分配规则，对相应电池集装箱的功率进行分配，包括：根据电压变化率所对应的功率分配规则，计算得到所述储能单元中各个电池集装箱的预期功率；以所述PCS的额定功率与所述PCS连接电池集装箱的预期功率总和中较小的一个作为对应电池集装箱的功率分配值下发至对应PCS。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若当前工况为放电工况，则根据容量变化率所对应的功率分配规则计算得到所述储能单元中各个电池集装箱的预期功率的公式为：若当前工况为充电工况，则根据容量变化率所对应的功率分配规则计算得到所述储能单元中各个电池集装箱的预期功率的公式为：若当前工况为放电工况，则根据电压变化率所对应的功率分配规则计算得到所述储能单元中各个电池集装箱的预期功率的公式为：若当前工况为充电工况，则根据电压变化率所对应的功率分配规则计算得到所述储能单元中各个电池集装箱的预期功率的公式为：其中，Pi为第i个储能单元的总功率，Pij_prospective为储能单元中第j个电池集装箱的预期功率，Cavailable_discharge_ij*为第i个储能单元中第j个电池集装箱的可用放电容量标幺值，Cavailable_discharge_ih*为第i个储能单元中第h个电池集装箱的可用放电容量标幺值，Cavailable_charge_ij*为第i个储能单元中第j个电池集装箱的可用充电容量标幺值，Cavailable_charge_ih*为第i个储能单元中第h个电池集装箱的可用充电容量标幺值，Ucontainer_ij*为第i个储能单元中第j个电池集装箱的电压标幺值，Ucontainer_ih*为第i个储能单元中第h个电池集装箱的电压标幺值，ki为储能单元中电池集装箱的个数。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，以储能变流器PCS的额定功率与所述PCS连接电池集装箱的预期功率总和中较小的一个作为对应电池集装箱的功率分配值下发至对应PCS，包括：判断所述PCS的额定功率是否小于等于与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志强，邹绍琨，张鹏，
申请(专利权)人：合肥阳光新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34