一种大容量中压直挂式储能系统去中心化功率控制系统技术方案

本申请公开了一种大容量中压直挂式储能系统去中心化功率控制系统，包括：所述控制系统包括区块链、以及设于储能系统各链节单元的区块链P2P网络和原始数据采集装置，所述区块链，用于控制任务的下发与区块链P2P网络的控制；所述原始数据采集装置，用于电池链节单元工作信息的采集；所述区块链P2P网络，用于基于控制任务，对电池链节单元工作信息进行分析处理，得到储能系统的控制指令，实现储能系统功率控制。本发明专利技术提供一种大容量中压直挂式储能系统去中心化功率控制系统，能够最大限度的提升系统的响应速度。升系统的响应速度。升系统的响应速度。

【技术实现步骤摘要】
一种大容量中压直挂式储能系统去中心化功率控制系统


[0001]本专利技术属于储能控制
，涉及一种大容量中压直挂式储能系统去中心化功率控制系统。

技术介绍

[0002]储能系统功率可控，对电网友好，不仅是“采
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发
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输
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配
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用
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储”六大环节中的重要组成部分，同时也是智能电网、可再生能源高占比的能源系统与“互联网+”智慧能源的重要组成部分。储能系统一方面能够在短时间尺度上快速调整功率输出，有效平抑分布式新能源波动，减少新能源大量接入后对电网的影响，提高分布式新能源的利用率，另一方面能够在长时间尺度上调整配电网用电负荷曲线，减小峰谷差，提高配电网运行的安全性和稳定性。同时储能系统功率响应速度快，能够有效参与电网调频等辅助服务，能够作为备用电源，为数据中心等重要负荷提供优质电能，能够形成变
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数
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储的共享型三站合一形式，是提升传统电力系统灵活性、经济性和安全性的重要手段。
[0003]目前，储能接入电网主要有2种方式，分别为低压并联升压接入电网和中压直挂式储能。低压并联升压接入电网的方式是通过低压电网汇集经升压变压器接入中压电网，存在能量转换环节多、转换效率低、设备数量多、信息通讯量大导致功率响应较慢，不能满足电网对大容量储能技术的快速功率响应技术需求。而中压直挂式储能系统不需要变压器接入，运行效率高，信息处理量较少，能够快速响应调度指令，在大功率储能电站中的应用具有明显优势。
[0004]考虑大容量中压直挂式储能系统所包含的大量级联功率模块以及未来储能系统的模块化发展趋势，且中央总控架构不适用未来单机大容量储能系统，存在控制系统运算负荷过重、通讯量大以及电磁干扰问题。本专利技术提出一种大容量中压直挂式储能系统去中心化功率控制系统，研究去中心化的分散型控制系统架构，最大限度的提升系统的响应速度，更加快速准确的进行功率控制。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中的不足，本申请提供一种大容量中压直挂式储能系统去中心化功率控制系统，能够最大限度的提升系统的响应速度。
[0006]为了实现上述目标，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种大容量中压直挂式储能系统去中心化功率控制系统，所述控制系统包括区块链、以及设于储能系统各链节单元的区块链P2P网络和原始数据采集装置，其特征在于：
[0008]所述区块链，用于控制任务的下发与区块链P2P网络的控制，所述控制任务包括电池链节单元调制和电容链节单元闭环控制任务；
[0009]所述原始数据采集装置，用于电池和电容链节单元工作信息的采集；
[0010]所述区块链P2P网络，用于基于控制任务，对链节单元工作信息进行分析处理，得到储能系统的控制指令，实现储能系统功率控制。
[0011]本专利技术进一步包括以下优选方案：
[0012]优选地，所述区块链P2P网络包括数据处理节点、调度器节点、任务管理器节点和控制信息输出节点；
[0013]所述调度器节点、任务管理器节点、数据处理节点、控制信息输出节点顺序无线连接；
[0014]数据处理节点还与原始数据采集装置相连接。
[0015]优选地，所述区块链P2P网络中，调度器节点无线接收区块链的控制任务并将其发送至任务管理器节点，任务管理器节点根据控制任务调取任务程序，控制数据处理节点根据链节单元工作信息计算生成控制指令，输出节点将控制指令输出至储能系统。
[0016]优选地，所述链节单元工作信息包括链节单元的输出电压、电容电压以及电网电流、电网电压。
[0017]优选地，所述区块链控制区块链P2P网络基于控制任务，对链节单元工作信息进行分析处理，得到储能系统的控制指令，实现储能系统功率控制，具体包括：
[0018](1)数据处理节点不断与其它电池链节单元数据处理节点同步区块链状态；
[0019](2)调度器节点调取区块链的控制任务；
[0020](3)任务管理器节点调取控制任务程序进行任务管理并控制数据处理节点根据电池链节单元工作信息计算控制指令；
[0021](4)输出节点将控制指令输出至储能系统链节；
[0022](5)判断储能系统是否接收到控制指令，若是，则进入(6)；否则返回(3)继续执行控制任务；
[0023](6)数据处理节点对应的区块链节点变为调度器节点，接收新的控制任务，返回(3)。
[0024]优选地，所述储能系统将电池链节单元等效为电压源型变换器，采用开环控制，将电容链节单元等效为电流源型变换器，进行电压和功率控制。
[0025]优选地，所述电池链节单元调制是指采用调制比为m1、相位为δ的固定调制波vbat进行电池链节单元功率调制。
[0026]优选地，所述电池链节单元调制具体为：
[0027]vbat＝m1∠(θ
v
+δ)。
[0028]优选地，所述电容链节单元闭环控制包括直流稳压控制和无功功率控制。
[0029]优选地，所述直流稳压控制，具体为：
[0030]根据电容电压瞬时值和参考值之间的关系，调节电容链节单元吸收的有功功率。
[0031]优选地，所述无功功率控制采用电流型功率控制。
[0032]优选地，所述电流型功率控制具体为：
[0033]将参考电流i
s
*与电网电流瞬时值i
s
进行比较，其差值经PR控制器后得到电容链节单元的调制信号v
cap
。
[0034]本申请所达到的有益效果：
[0035]本专利技术的大容量中压直挂式储能系统去中心化功率控制系统采用区块链技术，允许无限的节点加入区块链，实现控制系统的去中心化，最大限度的提升系统的响应速度，更加快速准确的进行功率控制；采用电压和功率的混合控制，实现电压平衡和能量均衡。
附图说明
[0036]图1为本专利技术系统结构示意图。
[0037]图2为本专利技术区块链工作流程；
[0038]图3为本专利技术电池链节调制框图；
[0039]图4为本专利技术直流稳压控制框图；
[0040]图5为本专利技术无功功率控制框图。
具体实施方式
[0041]下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
[0042]大容量中压直挂式储能系统功率转换系统使用并联、级联等复合变换单元结构；并联拓扑中，各个变流器的直流侧相互独立，交流侧并联实现各个变流器能量输出的汇集，可提升系统容量；级联拓扑中，各个变流器的交流侧串联，不仅实现能量输出的汇集，还提高了系统交流侧输出电压。
[0043]如图1所示，本专利技术的一种大容量中压直挂式储能系统去中心化功率控制系统，所述控制系统包括区块链、以及设于储能系统各链节单元的区块链P2P网络和原始数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大容量中压直挂式储能系统去中心化功率控制系统，所述控制系统包括区块链、以及设于储能系统各链节单元的区块链P2P网络和原始数据采集装置，其特征在于：所述区块链，用于控制任务的下发与区块链P2P网络的控制，所述控制任务包括电池链节单元调制和电容链节单元闭环控制任务；所述原始数据采集装置，用于电池和电容链节单元工作信息的采集；所述区块链P2P网络，用于基于控制任务，对链节单元工作信息进行分析处理，得到储能系统的控制指令，实现储能系统功率控制。2.根据权利要求1所述的一种大容量中压直挂式储能系统去中心化功率控制系统，其特征在于：所述区块链P2P网络包括数据处理节点、调度器节点、任务管理器节点和控制信息输出节点；所述调度器节点、任务管理器节点、数据处理节点、控制信息输出节点顺序无线连接；数据处理节点还与原始数据采集装置相连接。3.根据权利要求1所述的一种大容量中压直挂式储能系统去中心化功率控制系统，其特征在于：所述区块链P2P网络中，调度器节点无线接收区块链的控制任务并将其发送至任务管理器节点，任务管理器节点根据控制任务调取任务程序，控制数据处理节点根据链节单元工作信息计算生成控制指令，输出节点将控制指令输出至储能系统。4.根据权利要求1所述的一种大容量中压直挂式储能系统去中心化功率控制系统，其特征在于：所述链节单元工作信息包括链节单元的输出电压、电容电压以及电网电流、电网电压。5.根据权利要求1所述的一种大容量中压直挂式储能系统去中心化功率控制系统，其特征在于：所述区块链控制区块链P2P网络基于控制任务，对链节单元工作信息进行分析处理，得到储能系统的控制指令，实现储能系统功率控制，具体包括：(1)数据处理节点不断与其它电池链节单元数据处理节点同步区块链状态；(2)调度器节点调取区块链的控制任务；(3)任务管理器节点调取控制任务程序进行任务管理并控制数据处理节点根据电池链节单元工作信...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡卫丰，崔伟伟，沙骏，胥峥，柏晶晶，李官军，吴福保，余豪杰，殷实，杨波，陶以彬，李浩源，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：