【技术实现步骤摘要】
一种基于下垂控制的电池储能系统SOC均衡控制方法
[0001]本专利技术涉及微电网电池储能系统控制
,具体涉及一种基于下垂控制的电池储能系统SOC均衡控制方法。
技术介绍
[0002]随着传统能源的日益枯竭以及对环境的不断污染,各国政府加大了对经济可持续性发展的重视,光伏、风电等可再生能源(Renewable Energy Sources,RES)由于发电的过程中对环境造成的污染小、发电成本低、安装配置灵活性好,近几年得到广泛关注和快速发展。但由于RES发电具有间歇性和波动性,微电网内一般安装储能系统来保证负荷供电的稳定性和可靠性。但在储能系统中储能电池受制备工艺制约影响,单体电池之间存在不一致性,在使用过程中受工作环境温度、放电效率、保护电路对电池组的影响等因素导致差异的放大,特别是现有电池储能系统中储能电池大多采用梯次电池,并且数量巨大,这种不一致性造成环流损耗和短板效应,尤其危害系统的安全可靠性。
[0003]现有技术中,电池储能系统实现电池一致性控制多采用改进型下垂控制,例如专利(授权号为CN 111244931 B)提出一种多储能模块并联运行的荷电状态(State of Charge,SOC)自均衡控制方法,通过在下垂控制中引入SOC实现各并联储能模块输出功率均衡和储能电池SOC均衡,但每个储能模块需要获取所有储能电池的SOC,丧失了下垂控制的无通讯特性。又例如专利(公开号CN 113507151 A)提出一种应用于多储能单元的SOC协同控制方法,利用稀疏通信的动态一致性算法实现大规模多储能单 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于下垂控制的电池储能系统SOC均衡控制方法,应用于多台储能变换器并联运行的微电网,其特征在于该方法包括以下步骤:步骤一:构建多台储能变换器并联的交流微电网系统:所述交流微电网系统包括n个储能变换器,各储能变换器的交流侧并联设置,通过并离网开关SS1连接交流电网,储能变换器直流侧各连接一个电池簇;步骤二:获取各储能变换器三相输出电压和三相输出电流,经过功率计算得到相应储能变换器输出有功功率和输出无功功率;步骤三:获取各直流侧电池簇SOC、最大可用容量和输出电压,根据所述电池簇SOC、最大可用容量、输出电压、输出有功功率和输出无功功率通过改进下垂控制得到调节频率和调节电压值;步骤四:获取各储能变换器交流侧电感电流,根据所述电感电流、三相输出电压和调节电压值,采用电压电流双环调控,内环为电感电流,外环为负载电压控制,通过脉宽调制得到各储能变换器调制波。2.根据权利要求1所述的一种基于下垂控制的电池储能系统SOC均衡控制方法,其特征在于:步骤三具体包括以下步骤:步骤S1:获取各电池簇SOC、最大可用容量,当储能变换器工作于逆变状态时,根据各电池簇SOC、最大可用容量、放电限值SOC
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和安全范围内最大倍率充放电的时间计算得到放电均衡因子;当储能变换器工作于整流状态时,根据各电池簇SOC、最大可用容量和安全范围内最大倍率充放电的时间计算得到充电均衡因子;步骤S2:获取电池簇输出电压,根据电池簇输出电压、均衡因子、有功功率和无功功率计算得到调节频率和调节电压;步骤S3:根据调节频率和调节电压,经过电压合成和变换处理得到d轴给定电压分量和q轴给定电压分量。3.根据权利要求2所述的一种基于下垂控制的电池储能系统SOC均衡控制方法,其特征在于:所述改进下垂控制的表达式具体如下:当储能变换器工作于整流状态时:f
i
=f
n
‑
K
P
(P
i
‑
G
i
v
bati
)U
i
=U
n
‑
K
Q
Q
i
当储能变换器工作于逆变状态时:f
i
=f
【专利技术属性】
技术研发人员:张尧,李博阳,陈张平,张帆,孔亚广,许飞,胡建波,陈梓铭,
申请(专利权)人:上海电气国轩新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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