储能及充电桩一体化系统及控制方法、管理控制服务器技术方案

一种储能及充电桩一体化系统及控制方法、管理控制服务器，本发明专利技术将储能系统、充电桩系统深度耦合、协同运行，一方面，储能系统充电情况下，如果没有变压器过载，则是优先保证充电桩功率前提下充分利用变压器余量给储能系统充电，因此可解决在储能系统充电时，因为充电桩利用率高时造成变压器超载运行、充电桩利用率低时变压器利用率较低的问题；二方面，变压器过载时不是单方便限制充电桩使用，而是将储能模块也参与到总功率调整中，通过动态调整储能系统的充电功率或者放电功率、充电桩充电功率使得变压器低压侧总功率在变压器额定功率范围内，避免变压器超载运行，减少限制充电桩使用的情况，总之，本发明专利技术可控制储能系统、充电桩最优化运行。桩最优化运行。桩最优化运行。

【技术实现步骤摘要】
储能及充电桩一体化系统及控制方法、管理控制服务器


[0001]本专利技术涉及充电桩领域，尤其涉及一种储能及充电桩一体化系统及控制方法、管理控制服务器。

技术介绍

[0002]为了尽量减少二氧化碳的排放，节约用能和发展清洁能源成为了一种趋势。在这种趋势下，逐步退出以煤炭、石油和天然气为主的化石能源主体和主力地位，形成以太阳能、风能和其他新能源为主体的新型能源系统已成能源转型的基本路径，实现节能减排，已然成为全社会的共识。基于此，加快新能源和清洁能源运输装备推广应用也成了一种趋势，作为降低碳排放重要工具的电动汽车再一次收到了重视。
[0003]随着新能源汽车产销量和保有量不断提升，电动汽车充电需求不断扩大，同时，对充电设施的供电容量和快充能力要求越来越高，随之暴露出的充电桩利用率低、无序充电、峰上加峰、电力扩容困难等问题也愈发严重。在充电站引入储能系统，通过完善的储能充电一体系统控制策略，充分利用储能削峰填谷功能，即可实现电力扩容，提高充电桩利用率，又可无形造成有序充电，降低对电网冲击。同时安装储能系统和充电桩时，目前的技术一般为两套管理控制系统，一套储能管理系统，一套充电桩管理系统，储能能源管理系统、充电桩管理系统在逻辑上互不干扰，传统的储能能源管理系统只对储能的设备、电池状态进行监控与管理，对储能系统进行充放电管理，而充电桩管理系统，仅对充电桩的运行状态、交易结算行监控与管理。或者即使储能管理系统、充电桩管理系统集成为一套管理系统，二者仍然缺少统一的协调控制逻辑，在运行中充电桩利用率高时容易造成变压器超载运行，需要单方便限制充电桩使用，而且充电桩利用率低时变压器利用率较低，储能系统的利用率不高，另外当出现过载时，都是通过限制充电桩使用来解决问题。
[0004]以上，对于同时具有储能系统和充电桩的场景，如何发挥两者在实际运行过程中的最大效益，提高储能系统利用率、变压器利用率，减小充电桩限制使用情况，成为新的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述需求，提供一种储能及充电桩一体化系统及控制方法、管理控制服务器。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一方面，构造一种储能及充电桩一体化系统，包括储能系统、充电桩系统、低压配电柜、管理控制服务器，所述管理控制服务器与储能系统、充电桩系统、低压配电柜分别通过通讯线缆连接，所述低压配电柜与变压器的低压母线连接，变压器高压侧连接电网，储能系统、充电桩系统分别通过电缆与所述低压配电柜连接并通过低压配电柜并入变压器的低压母线连接，所述管理控制服务器用于基于预设控制策略控制储能系统、充电桩系统协同运行，所述预设控制策略包括：
谷时控制策略：当系统运行于谷时电价时段时控制储能系统充电，变压器没有超载时将变压器用于充电桩充电需求及其他负荷后的剩余容量全部投用到储能系统充电，系统超载时动态调整储能系统的充电功率、充电桩充电功率使得变压器低压侧总功率在变压器额定功率范围内；峰时控制策略：当系统运行于峰时电价时段时控制储能系统放电以给充电桩提供电能，变压器超载时动态调整储能系统的放电功率、充电桩充电功率使得变压器低压侧总功率在变压器额定功率范围内。
[0007]进一步地，在本专利技术所述的储能及充电桩一体化系统中，所述预设控制策略还包括平时控制策略：当系统运行于平时电价时段时，变压器超载时储能系统放电，动态调整储能系统的放电功率、充电桩充电功率使得变压器低压侧总功率在变压器额定功率范围内；变压器没有超载时储能系统充电，将变压器用于充电桩充电需求及其他负荷后的剩余容量全部投用到储能系统充电。
[0008]进一步地，在本专利技术所述的储能及充电桩一体化系统中，所述谷时控制策略具体包括：计算变压器额定功率与变压器低压侧总功率的差值，如果所述差值小于零，则确定系统超载；若系统超载，则比较储能系统的电池剩余容量与上限值，如果大于上限值，则控制充电桩充电功率按照所述差值的绝对值进行减小，如果小于上限值，则控制储能系统的充电功率按照所述差值的绝对值进行减小；若系统没有超载，则比较储能系统的电池剩余容量与上限值，如果小于上限值，则控制储能系统的充电功率按照所述差值进行增加。
[0009]进一步地，在本专利技术所述的储能及充电桩一体化系统中，所述峰时控制策略具体包括：计算变压器额定功率与变压器低压侧总功率的差值，如果所述差值小于零，则确定系统超载；若系统超载，则比较储能系统的电池剩余容量与下限值，如果大于下限值，则控制储能系统的放电功率按照所述差值的绝对值进行增加，如果小于下限值，则控制充电桩充电功率按照所述差值的绝对值进行减小；若系统没有超载，则比较储能系统的电池剩余容量与下限值，如果大于下限值，则控制储能系统放电。
[0010]进一步地，在本专利技术所述的储能及充电桩一体化系统中，所述平时控制策略具体包括：计算变压器额定功率与变压器低压侧总功率的差值，如果所述差值小于零，则确定系统超载；若系统超载，则比较储能系统的电池剩余容量与下限值，如果大于下限值，则控制储能系统的放电功率按照所述差值的绝对值进行增加，如果小于下限值，则控制充电桩充电功率按照所述差值的绝对值进行减小；若系统没有超载，则比较储能系统的电池剩余容量与上限值，如果小于上限值，则控制储能系统的充电功率按照所述差值进行增加。
[0011]进一步地，在本专利技术所述的储能及充电桩一体化系统中，所述低压配电柜包括低压进线柜、充电桩接入柜、储能并网柜，变压器的低压母线穿过低压进线柜、充电桩接入柜、储能并网柜，充电桩系统包括多个充电桩，每一个充电桩通过电缆连接至充电桩接入柜并通过充电桩接入柜并入变压器的低压母线上，储能系统包括储能变流器和储能变流器输出侧接入的多个储能模块，每一个储能模块包括电池管理系统及电池组，储能变流器输入侧通过电缆连接至储能并网柜并通过储能并网柜并入变压器的低压母线上；低压进线柜内设置有变压器低压总计量电表，充电桩接入柜内设置有充电桩总计量电表，储能并网柜内设置有储能总计量电表；变压器低压总计量电表、充电桩总计量电表、储能总计量电表分别通过通讯线缆连接所述管理控制服务器，每一个储能模块的电池管理系统均通过通讯线缆连接所述管理控制服务器，每一个充电桩均通过通讯线缆连接所述管理控制服务器，所述管理控制服务器用于通过各个通讯线缆采集变压器、储能系统、充电桩系统的相关参数数据，基于采集的数据控制储能系统、充电桩系统协同运行。
[0012]二方面，构造一种储能及充电桩控制方法，适用于储能及充电桩一体化系统，用于控制系统中的储能系统和充电桩协同运行，所述方法包括：谷时控制步骤：当系统运行于谷时电价时段时控制储能系统充电，变压器没有超载时将变压器用于充电桩充电需求及其他负荷后的剩余容量全部投用到储能系统充电，系统超载时动态调整储能系统的充电功率、充电桩充电功率使得变压器低压侧总功率在变压器额定功率范围内；峰时控制步骤：当系统运行于峰时电价时段时控制储能系统放电以给充电桩提供电能，变压器超载时动态调整储能系统的放电功率、充电桩充电功率使得变压器低压侧总功率在变压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能及充电桩一体化系统，其特征在于，包括储能系统、充电桩系统、低压配电柜、管理控制服务器，所述管理控制服务器与储能系统、充电桩系统、低压配电柜分别通过通讯线缆连接，所述低压配电柜与变压器的低压母线连接，变压器高压侧连接电网，储能系统、充电桩系统分别通过电缆与所述低压配电柜连接并通过低压配电柜并入变压器的低压母线连接，所述管理控制服务器用于基于预设控制策略控制储能系统、充电桩系统协同运行，所述预设控制策略包括：谷时控制策略：当系统运行于谷时电价时段时控制储能系统充电，变压器没有超载时将变压器用于充电桩充电需求及其他负荷后的剩余容量全部投用到储能系统充电，系统超载时动态调整储能系统的充电功率、充电桩充电功率使得变压器低压侧总功率在变压器额定功率范围内；峰时控制策略：当系统运行于峰时电价时段时控制储能系统放电以给充电桩提供电能，变压器超载时动态调整储能系统的放电功率、充电桩充电功率使得变压器低压侧总功率在变压器额定功率范围内。2.根据权利要求1所述的储能及充电桩一体化系统，其特征在于，所述预设控制策略还包括平时控制策略：当系统运行于平时电价时段时，变压器超载时储能系统放电，动态调整储能系统的放电功率、充电桩充电功率使得变压器低压侧总功率在变压器额定功率范围内；变压器没有超载时储能系统充电，将变压器用于充电桩充电需求及其他负荷后的剩余容量全部投用到储能系统充电。3.根据权利要求1所述的储能及充电桩一体化系统，其特征在于，所述谷时控制策略具体包括：计算变压器额定功率与变压器低压侧总功率的差值，如果所述差值小于零，则确定系统超载；若系统超载，则比较储能系统的电池剩余容量与上限值，如果大于上限值，则控制充电桩充电功率按照所述差值的绝对值进行减小，如果小于上限值，则控制储能系统的充电功率按照所述差值的绝对值进行减小；若系统没有超载，则比较储能系统的电池剩余容量与上限值，如果小于上限值，则控制储能系统的充电功率按照所述差值进行增加。4.根据权利要求1所述的储能及充电桩一体化系统，其特征在于，所述峰时控制策略具体包括：计算变压器额定功率与变压器低压侧总功率的差值，如果所述差值小于零，则确定系统超载；若系统超载，则比较储能系统的电池剩余容量与下限值，如果大于下限值，则控制储能系统的放电功率按照所述差值的绝对值进行增加，如果小于下限值，则控制充电桩充电功率按照所述差值的绝对值进行减小；若系统没有超载，则比较储能系统的电池剩余容量与下限值，如果大于下限值，则控制储能系统放电。5.根据权利要求2所述的储能及充电桩一体化系统，其特征在于，所述平时控制策略具体包括：计算变压器额定功率与变压器低压侧总功率的差值，如果所述差值小于零，则确定系
统超载；若系统超载，则比较储能系统的电池剩余容量与下限值，如果大于下限值，则控制储能系统的放电功率按照所述差值的绝对值进行增加，如果小于下限值，则控制充电桩充电功率按照所述差值的绝对值进行减小；若系统没有超载，则比较储能系统的电池剩余容量与上限值，如果小于上限值，则控制储能系统的充电功率按照所述差值进行增加。6.根据权利要求1所述的储能及充电桩一体化系统，其特征在于，所述低压配电柜包括低压进线柜、充电桩接入柜、储能并网柜，变压器的低压母线穿过低压进线柜、充电桩接入柜、储能并网柜，充电桩系统包括多个充电桩，每一个充电桩通过电缆连接至充电桩接入柜并通过充电桩接入柜并入变压器的低压母线上，储能系统包括储能变流器和储能变流器输出侧接入的多个储能模块，每一个储能模块包括电池管理系统及电池组，储能...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱华，张川燕，陈志强，
申请(专利权)人：万物新能深圳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：