复合储能系统、应用于复合储能系统的控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种复合储能系统、应用于复合储能系统的控制方法和装置，复合储能系统至少包括：超级电容和蓄电池，该方法包括：检测超级电容的荷电状态；响应于检测到的荷电状态为小于等于第一放电阈值，控制超级电容进入充电状态以及蓄电池进入放电状态；当超级电容的充电荷电状态为大于等于第一充电阈值时，控制蓄电池进入待机状态；响应于检测到的荷电状态为大于等于第二充电阈值，控制超级电容进入放电状态以及蓄电池进入充电状态；当超级电容的放电荷电状态为小于等于第二放电阈值时，控制蓄电池进入待机状态。通过本发明专利技术，可以解决超级电容容量小的问题，以及延长蓄电池的使用寿命。

Composite energy storage system, control method and device applied to composite energy storage system

The invention discloses a composite energy storage system, a control method and a device applied to the composite energy storage system, the composite energy storage system at least comprises: a super capacitor and a battery, the method comprises: detecting the state of charge of the super capacitor; responding to the detected state of charge is less than or equal to the first discharge threshold, controlling the super capacitor to enter the state of charge and the battery to enter the state of discharge State: when the charge state of the super capacitor is greater than or equal to the first charge threshold, the battery is controlled to enter the standby state; in response to the detected charge state is greater than or equal to the second charge threshold, the super capacitor is controlled to enter the discharge state and the battery enters the charge state; when the charge state of the super capacitor is less than or equal to the second discharge threshold, the battery is controlled Enter standby mode. The invention can solve the problem of small capacity of super capacitor and extend the service life of battery.

【技术实现步骤摘要】
复合储能系统、应用于复合储能系统的控制方法和装置
本专利技术涉及光电领域，具体涉及一种复合储能系统、应用于复合储能系统的控制方法和装置。
技术介绍
目前我国的可再生能源存储非常丰富，其开发与利用水平还有很大的提升空间。提高现有能源利用效率、加强可再生能源的利用，已成为解决我国社会和经济发展过程中日益严重的环境污染和能源短缺问题的必然选择。储能系统能够将输出的多余电能储存起来，当电网需要使用电能以保证电网的正常运行时，储能系统可以将储存的电能反馈回电网。储能技术为电力系统的平稳运行提供了理论基础和技术支持，改善了新能源发电系统与电网之间用电不平衡的问题。同时，储能与新能源发电系统的相互配合，可以增强新能源稳定状态下持续发电运行，同时使电能的利用率大大提高，储能技术的应用范围较广，可以大规模使用，为电能持续稳定运行发挥了不可替代的作用。复合储能系统最基本的构成方式是选用能量型储能和功率型储能组合，这样做不仅能满足电网对储能系统能量和功率的多重需求，而且还可以延长储能元件的循环寿命。在光伏并网的系统中加入复合的储能元件，构成一套功率平滑入网的光伏储能系统，可以促进电能的利用率大大提高，电能持续稳定运行。因此，对复合型储能系统进行协调控制，也是针对光储系统平滑并网的重要控制手段。蓄电池和超级电容的组合，由于技术比较成熟且互补性较强，是电网中应用最广泛的复合储能方案，利用它们在技术上的互补特性，可以提升复合储能系统的整体性能。现有技术中，复合储能系统的协调控制问题主要通过储能元件联合一致性控制及独立控制、分层管理控制方法、自主分频能量管理控制方法等技术解决。储能元件联合一致性控制及独立控制主要是通过对超级电容器进行平均电压控制和端电压一致控制，对蓄电池的控制主要是进行超级电容器端电压控制和荷电状态(SOC，StateofCharge)控制。分层管理控制方法，通过将直流微电网的整体控制策略分解为设备管理层控制和母线控制层控。在设备管理层中微电网各个组成部分根据自身的特性和工作方式进行调控；而在母线控制层中，控制系统能在不同工作状态下进行切换，根据不同的工作模式设定设备管理层各单元的工作方式。自主分频能量管理控制方法，通过在负荷突变时，超级电容迅速吸收系统瞬时功率的高频部分，提高系统的动态响应；蓄电池平衡功率波动的低频部分，延长使用寿命。然而，目前上述蓄电池和超级电容组合的复合储能系统协调控制方案还是存在超级电容器容量较小、且蓄电池使用寿命低的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种复合储能系统、应用于复合储能系统的控制方法和装置，以解决上述提及的至少一个问题。根据本专利技术的第一方面，提供一种应用于复合储能系统的控制方法，所述复合储能系统至少包括：超级电容和蓄电池，所述方法包括：检测所述超级电容的荷电状态；响应于检测到的荷电状态为小于等于第一放电阈值，控制所述超级电容进入充电状态以及所述蓄电池进入放电状态；当所述超级电容的充电荷电状态为大于等于第一充电阈值时，控制所述蓄电池进入待机状态；响应于检测到的荷电状态为大于等于第二充电阈值，控制所述超级电容进入放电状态以及所述蓄电池进入充电状态；当所述超级电容的放电荷电状态为小于等于第二放电阈值时，控制所述蓄电池进入待机状态。优选地，所述方法还包括：预先设置所述第一放电阈值、所述第二放电阈值、所述第一充电阈值和所述第二充电阈值，所述第一放电阈值小于所述第二放电阈值，所述第一充电阈值小于所述第二充电阈值。上述检测所述超级电容的荷电状态包括：当所述蓄电池处于待机状态时，检测所述超级电容的荷电状态。进一步地，在检测所述超级电容的荷电状态之前，所述方法还包括：将所述超级电容和所述蓄电池分别接入交流母线，所述超级电容位于所述蓄电池后端。根据本专利技术的第二方面，提供一种应用于复合储能系统的控制装置，所述复合储能系统至少包括：超级电容和蓄电池，所述装置包括：检测单元，用于检测所述超级电容的荷电状态；第一控制单元，用于响应于检测到的荷电状态为小于等于第一放电阈值，控制所述超级电容进入充电状态以及所述蓄电池进入放电状态，以及当所述超级电容的充电荷电状态为大于等于第一充电阈值时，控制所述蓄电池进入待机状态；第二控制单元，用于响应于检测到的荷电状态为大于等于第二充电阈值，控制所述超级电容进入放电状态以及所述蓄电池进入充电状态，以及当所述超级电容的放电荷电状态为小于等于第二放电阈值时，控制所述蓄电池进入待机状态。优选地，所述装置还包括：设置单元，用于预先设置所述第一放电阈值、所述第二放电阈值、所述第一充电阈值和所述第二充电阈值，所述第一放电阈值小于所述第二放电阈值，所述第一充电阈值小于所述第二充电阈值。所述检测单元具体用于：当所述蓄电池处于待机状态时，检测所述超级电容的荷电状态。根据本专利技术的第三方面，提供一种复合储能系统，所述复合储能系统至少包括：超级电容和蓄电池，所述系统还包括：与所述超级电容和蓄电池分别连接的储能变流器，所述储能变流器具有如上述的应用于复合储能系统的控制装置的功能。根据本专利技术的第四方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述应用于复合储能系统的控制方法的步骤。根据本专利技术的第五方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述应用于复合储能系统的控制方法的步骤。由上述技术方案可知，通过根据检测到的超级电容的荷电状态来控制超级电容和蓄电池的充放电状态，从而可以通过控制超级电容的充放电来减少蓄电池的充放电次数，延长蓄电池的使用寿命，同时通过控制蓄电池的充放电，相当于扩大了超级电容的容量，解决了超级电容容量小的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术实施例的应用于复合储能系统的控制方法的流程图；图2是根据本专利技术实施例的复合储能系统的结构框图；图3是根据本专利技术实施例的控制装置4的结构框图；图4是根据本专利技术实施例的控制装置4的详细结构框图；图5是根据本专利技术实施例的基于光伏发电的复合储能系统的结构示意图；图6是光伏阵列日发电量曲线图；图7是根据本专利技术实施例的复合储能系统协调控制超级电容器和蓄电池充放电的流程图；图8是根据本专利技术实施例的电子设备的示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于复合储能系统的控制方法，所述复合储能系统至少包括：超级电容和蓄电池，其特征在于，所述方法包括：/n检测所述超级电容的荷电状态；/n响应于检测到的荷电状态为小于等于第一放电阈值，控制所述超级电容进入充电状态以及所述蓄电池进入放电状态；当所述超级电容的充电荷电状态为大于等于第一充电阈值时，控制所述蓄电池进入待机状态；/n响应于检测到的荷电状态为大于等于第二充电阈值，控制所述超级电容进入放电状态以及所述蓄电池进入充电状态；当所述超级电容的放电荷电状态为小于等于第二放电阈值时，控制所述蓄电池进入待机状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于复合储能系统的控制方法，所述复合储能系统至少包括：超级电容和蓄电池，其特征在于，所述方法包括：
检测所述超级电容的荷电状态；
响应于检测到的荷电状态为小于等于第一放电阈值，控制所述超级电容进入充电状态以及所述蓄电池进入放电状态；当所述超级电容的充电荷电状态为大于等于第一充电阈值时，控制所述蓄电池进入待机状态；
响应于检测到的荷电状态为大于等于第二充电阈值，控制所述超级电容进入放电状态以及所述蓄电池进入充电状态；当所述超级电容的放电荷电状态为小于等于第二放电阈值时，控制所述蓄电池进入待机状态。


2.根据权利要求1所述的应用于复合储能系统的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
预先设置所述第一放电阈值、所述第二放电阈值、所述第一充电阈值和所述第二充电阈值，
所述第一放电阈值小于所述第二放电阈值，所述第一充电阈值小于所述第二充电阈值。


3.根据权利要求1所述的应用于复合储能系统的控制方法，其特征在于，检测所述超级电容的荷电状态包括：
当所述蓄电池处于待机状态时，检测所述超级电容的荷电状态。


4.根据权利要求1所述的应用于复合储能系统的控制方法，其特征在于，在检测所述超级电容的荷电状态之前，所述方法还包括：
将所述超级电容和所述蓄电池分别接入交流母线，所述超级电容位于所述蓄电池后端。


5.一种应用于复合储能系统的控制装置，所述复合储能系统至少包括：超级电容和蓄电池，其特征在于，所述装置包括：
检测单元，用于检测所述超级电容的荷电状态；
第一控制单元，用于响应于检测到的荷电状态为小于等于第一放电阈值，控制所述超级电容进入充电状态以及所述蓄电池进入放电状态，以及当所述超级电容的充...

【专利技术属性】
技术研发人员：颛孙旭，范伟强，程婷婷，李复明，王弋飞，许斐，党凯，张小民，韩晨光，王育路，李龙，罗海，郑伟，金谨，
申请(专利权)人：西安西电电气研究院有限责任公司，国网陕西省电力公司经济技术研究院，中国西电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61