储能系统及储能控制方法技术方案

本申请公开了一种储能系统及储能控制方法，储能系统包括储能变流器、储能单元、功率检测单元和控制单元；储能变流器的交流侧与用户电网母线连接，储能变流器的直流侧与储能单元连接，储能变流器用于控制储能单元的充电和放电过程；功率检测单元用于获取用户电网母线的总功率；控制单元与功率检测单元、储能变流器和储能单元连接，控制单元用于在预设充电时段或预设放电时段时，根据用户电网母线的总功率调整储能变流器的运行功率，使用户电网母线的总功率稳定在预设功率范围，直至储能单元的剩余电量满足预设要求。根据本申请的储能系统及储能控制方法，能够实现电网功率的平稳波动，提升储能效率和经济收益。提升储能效率和经济收益。提升储能效率和经济收益。

【技术实现步骤摘要】
储能系统及储能控制方法


[0001]本申请涉及储能
，具体而言涉及一种储能系统及储能控制方法。

技术介绍

[0002]储能系统是把电能转化成化学能或其它形式的能量储存起来，并能按照设定要求释放出电能的一种电力装置，主要应用于电力系统的调峰、侧削峰填谷等。
[0003]随着风电、光伏等新能量产业的迅速发展以及社会工业化快速发展，电力需求的峰谷电价差不断加大。工厂及工商业白天与黑夜对电力的需求量峰谷差较大，为了实现用电节能减排的目的，用户侧配置储能系统可直接从用电源头对电能治理，根据不同用户的用电规律，按照峰谷电价时间合理地安排和组织各类用户的储能充放电时间，以降低负荷高峰，填补负荷低谷，减少电网负荷峰谷差，使发电、用电趋于平衡，提高了电网负荷的稳定性。
[0004]用户侧削峰填谷是指工厂及工商业通过将夜间低谷时间段的电能存储，保存在诸如储能电池之类的储能装置中，待日间高峰电价时间段内将储存的电能释放出来，提供给负载用电使用，即实现了夜间低谷电价的便宜电，转移到白天峰值电价时使用，通过降低日间高峰负荷对电网电能的需求量，根据白天与夜间的峰谷电价差，产生电费节约收益。
[0005]目前，对于用户侧的储能系统，虽然已经采用削峰填谷的控制及盈利模式，但大都采用简单的夜间低谷充电、白天峰值放电的简单时间逻辑，控制模式比较简单，储能系统的利用率及收益率仍有待提高。
[0006]因此需要进行改进，以至少部分地解决上述问题。

技术实现思路

[0007]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0008]为了至少部分地解决上述问题，根据本专利技术的第一方面，提供了一种储能系统，其包括储能变流器、储能单元、功率检测单元和控制单元；
[0009]所述储能变流器的交流侧与用户电网母线连接，所述储能变流器的直流侧与储能单元连接，所述储能变流器用于控制所述储能单元的充电和放电过程；
[0010]所述功率检测单元用于获取所述用户电网母线的总功率；
[0011]所述控制单元与所述功率检测单元、所述储能变流器和所述储能单元连接，所述控制单元用于在预设充电时段或预设放电时段时，根据所述用户电网母线的总功率调整所述储能变流器的运行功率，使所述用户电网母线的总功率稳定在预设功率范围，直至所述储能单元的剩余电量满足预设要求。
[0012]示例性地，所述用户电网母线通过变压器与公共电网母线连接；
[0013]所述功率检测单元包括功率电表，所述功率电表设置于所述变压器连接所述公共
电网母线的一侧。
[0014]示例性地，所述控制单元用于：
[0015]判断当前时间是否处于预设充电时段或预设放电时段；
[0016]当所述当前时间处于所述预设充电时段时，控制所述储能变流器将来自所述用户电网母线的交流电转换为直流电对所述储能单元进行充电；
[0017]当所述当前时间处于所述预设放电时段时，控制所述储能变流器将来自所述储能单元的直流电转换为交流电输送至所述用户电网母线；
[0018]当所述当前时间不处于所述预设充电时段和所述预设放电时段时，控制所述储能变流器停机等待。
[0019]示例性地，当所述当前时间处于所述预设充电时段时，所述根据所述用户电网母线的总功率调整所述储能变流器的运行功率，使所述用户电网母线的总功率稳定在预设功率范围，直至所述储能单元的剩余电量满足预设要求，包括：
[0020]判断是否所述用户电网母线的总功率大于第一预设功率且所述储能变流器的当前运行功率大于第一预设调节功率；
[0021]当判定为是时，将所述储能变流器的当前运行功率减少所述第一预设调节功率；
[0022]判断是否所述用户电网母线的总功率小于第二预设功率且所述储能变流器的当前运行功率小于所述储能变流器的第一设定运行功率，其中，所述第一预设功率大于所述第二预设功率；
[0023]当判定为是时，将所述储能变流器的当前运行功率增加所述第一预设调节功率；
[0024]判断是否所述用户电网母线的总功率大于或等于所述第二预设功率且小于或等于所述第一预设功率；
[0025]当判定为是时，保持所述储能变流器的当前运行功率不变；
[0026]判断所述储能单元的剩余电量是否大于或等于预设上限电量；
[0027]以第一预设时间间隔循环执行上述步骤至少一次，直至所述储能单元的所述剩余电量大于或等于所述预设上限电量；
[0028]当所述储能单元的所述剩余电量大于或等于所述预设上限电量时，控制所述储能变流器停机等待。
[0029]示例性地，所述用户电网母线上连接至少一个负载；
[0030]所述第一预设调节功率为所述负载的总功率的平均波动幅度的110％
‑
120％；
[0031]所述第一预设时间间隔为5
‑
20秒；
[0032]所述第一预设功率和所述第二预设功率的差值大于或等于所述第一预设调节功率；
[0033]所述第一设定运行功率为所述储能变流器的额定运行功率。
[0034]示例性地，所述控制单元还用于：
[0035]当所述当前时间处于所述预设充电时段内，且所述用户电网母线的总功率大于或等于第三预设功率时，控制所述储能变流器停机等待，其中，所述第三预设功率大于所述第一预设功率。
[0036]示例性地，当所述当前时间处于所述预设放电时段内时，所述根据所述用户电网母线的总功率调整所述储能变流器的运行功率，使所述用户电网母线的总功率稳定在预设
功率范围，直至所述储能单元的剩余电量满足预设要求，包括：
[0037]判断是否所述用户电网母线的总功率大于第四预设功率且所述储能变流器的当前运行功率小于所述储能变流器的第二设定运行功率；
[0038]当判定为是时，将所述储能变流器的当前运行功率增加第二预设调节功率；
[0039]判断是否所述用户电网母线的总功率小于第五预设功率且所述储能变流器的当前运行功率大于所述第二预设调节功率，其中，所述第四预设功率大于所述第五预设功率；
[0040]当判定为是时，将所述储能变流器的当前运行功率减少所述第二预设调节功率；
[0041]判断是否所述用户电网母线的总功率大于或等于所述第五预设功率且小于或等于所述第四预设功率；
[0042]当判定为是时，保持所述储能变流器的当前运行功率不变；
[0043]判断所述储能单元的剩余电量是否小于预设下限电量；
[0044]以第二预设时间间隔循环执行上述步骤至少一次，直至所述储能单元的所述剩余电量小于所述预设下限电量；
[0045]当所述储能单元的剩余电量小于所述预设下限电量时，控制所述储能变流器停机等待。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能系统，其特征在于，包括储能变流器、储能单元、功率检测单元和控制单元；所述储能变流器的交流侧与用户电网母线连接，所述储能变流器的直流侧与储能单元连接，所述储能变流器用于控制所述储能单元的充电和放电过程；所述功率检测单元用于获取所述用户电网母线的总功率；所述控制单元与所述功率检测单元、所述储能变流器和所述储能单元连接，所述控制单元用于在预设充电时段或预设放电时段时，根据所述用户电网母线的总功率调整所述储能变流器的运行功率，使所述用户电网母线的总功率稳定在预设功率范围，直至所述储能单元的剩余电量满足预设要求。2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述用户电网母线通过变压器与公共电网母线连接；所述功率检测单元包括功率电表，所述功率电表设置于所述变压器连接所述公共电网母线的一侧。3.根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述控制单元用于：判断当前时间是否处于预设充电时段或预设放电时段；当所述当前时间处于所述预设充电时段时，控制所述储能变流器将来自所述用户电网母线的交流电转换为直流电对所述储能单元进行充电；当所述当前时间处于所述预设放电时段时，控制所述储能变流器将来自所述储能单元的直流电转换为交流电输送至所述用户电网母线；当所述当前时间不处于所述预设充电时段和所述预设放电时段时，控制所述储能变流器停机等待。4.根据权利要求3所述的储能系统，其特征在于，当所述当前时间处于所述预设充电时段时，所述根据所述用户电网母线的总功率调整所述储能变流器的运行功率，使所述用户电网母线的总功率稳定在预设功率范围，直至所述储能单元的剩余电量满足预设要求，包括：判断是否所述用户电网母线的总功率大于第一预设功率且所述储能变流器的当前运行功率大于第一预设调节功率；当判定为是时，将所述储能变流器的当前运行功率减少所述第一预设调节功率；判断是否所述用户电网母线的总功率小于第二预设功率且所述储能变流器的当前运行功率小于所述储能变流器的第一设定运行功率，其中，所述第一预设功率大于所述第二预设功率；当判定为是时，将所述储能变流器的当前运行功率增加所述第一预设调节功率；判断是否所述用户电网母线的总功率大于或等于所述第二预设功率且小于或等于所述第一预设功率；当判定为是时，保持所述储能变流器的当前运行功率不变；判断所述储能单元的剩余电量是否大于或等于预设上限电量；以第一预设时间间隔循环执行上述步骤至少一次，直至所述储能单元的所述剩余电量大于或等于所述预设上限电量；当所述储能单元的所述剩余电量大于或等于所述预设上限电量时，控制所述储能变流
器停机等待。5.根据权利要求4所述的储能系统，其特征在于，所述用户电网母线上连接至少一个负载；所述第一预设调节功率为所述变压器的容量的5％
‑
20％或所述负载的总功率的平均波动幅度的110％
‑
120％；所述第一预设时间间隔为5
‑
20秒；所述第一预设功率和所述第二预设功率的差值大于或等于所述第一预设调节功率；所述第一设定运行功率为所述储能变流器的额定运行功率。6.根据权利要求4所述的储能系统，其特征在于，所述控制单元还用于：当所述当前时间处于所述预设充电时段内，且所述用户电网母线的总功率大于或等于第三预设功率时，控制所述储能变流器停机等待，其中，所述第三预设功率大于所述第一预设功率。7.根据权利要求3所述的储能系统，其特征在于，当所述当前时间处于所述预设放电时段内时，所述根据所述用户电网母线的总功率调整所述储能变流器的运行功率，使所述用户电网母线的总功率稳定在预设功率范围，直至所述储能单元的剩余电量满足预设要求，包括：判断是否所述用户电网母线的总功率大于第四预设功率且所述储能变流器的当前运行功率小于所述储能变流器的第二设定运行功率；当判定为是时，将所述储能变流器的当前运行功率增加第二预设调节功率；判断是否所述用户电网母线的总功率小于第五预设功率且所述储能变流器的当前运行功率大于所述第二预设调节功率，其中，所述第四预设功率大于所述第五预设功率；当判定为是时，将所述储能变流器的当前运行功率减少所述第二预设调节功率；判断是否所述用户电网母线的总功率大于或等于所述第五预设功率且小于或等于所述第四预设功率；当判定为是时，保持所述储能变流器的当前运行功率不变；判断所述储能单元的剩余电量是否小于预设下限电量；以第二预设时间间隔循环执行上述步骤至少一次，直至所述储能单元的所述剩余电量小于所述预设下限电量；当所述储能单元的剩余电量小于所述预设下限电量时，控制所述储能变流器停机等待。8.根据权利要求7所述的储能系统，其特征在于，所述用户电网母线上连接有至少一个负载；所述第二预设调节功率为所述负载的总功率的平均波动幅度的110％
‑
120％；所述第二预设时间间隔为5
‑
20秒；所述第四预设功率和所述第五预设功率的差值大于或等于所述第二预设调节功率；所述第二设定运行功率为所述储能变流器的额定运行功率。9.根据权利要求7所述的储能系统，其特征在于，所述控制单元还用于：
当所述当前时间处于所述预设放电时段，且所述用户电网母线的总功率小于或等于第六预设功率时，控制所述储能变流器停...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁统文，
申请(专利权)人：南通中集特种运输设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：