【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分布式储能，具体涉及一种数字储能系统二维均衡控制方法及装置。
技术介绍
1、随着全球能源格局的变革，以光伏、风电为主的新能源技术逐渐成熟，并趋于商业化。新能源发电很大程度上依赖地理、天气、季节等因素，波动性强且不易稳定，因此对电网的调节能力、网络规划、消纳能力、调度运行、保护控制等方面提出了更高要求。另外，大规模分布式电源(distributedgeneration，dg)加入电网可能引起源荷间供需不平衡，dg发出的电能若不能及时被消纳，将会影响电网运行的稳定性和经济性，这些影响在中低压配电网中更为明显。与此同时，随着负荷快速增长，峰谷差不断增大，城乡配电网“标准低、联系弱、低电压”等问题日益突出，要从根本上解决这些问题，需要引入储能技术。
2、分布式储能技术为解决上述问题提供了新思路。与集中式储能相比，分布式储能安装地点灵活，减少了集中储能电站的线路损耗和投资压力，通过对能量进行时空平移，有序控制储能系统的能量吞吐，实现多主体利益。分布式储能在电力系统各环节都有相应的应用模式，可有效消除昼夜峰谷差、增强设备利用效率、促进新能源消纳、进行调压调频、平滑新能源功率波动、参与需求侧响应等。分布式储能拥有巨大的应用市场，是维持供需动态平衡的关键设备，还是一种延缓高额基础设施建设的方案，在提高能效、减少碳排放中起着关键作用，是分布式发电、智能电网、微电网发展的重要支柱。
3、尽管近年来分布式储能发展突飞猛进，行业应用和装机规模呈现出几何级数的增长，储能领域依然存在着标准缺失、单位系统成本高、信息化水
4、因此，如同其他行业中模拟系统向数字系统的演进路径一样，分布式储能系统向数字时代迈进的趋势是不可避免的。通过能量信息化技术促进储能系统技术与信息技术的深度融合，实现储能系统的数字化和软件定义化，进而与云计算和大数据等互联网技术紧密融合，实现储能系统的互联网化管控，充分发挥储能系统在能源互联网中的多元化作用。
5、分布式储能技术与数字化信息化结合，正在经历重大变革，为储能系统运行控制优化以及系统安全提升提供了新的思路，如何将高频开关器件引入电池储能拓扑，实现模拟能量流的高速离散化和数字化，从而贯通分布式数字储能在电池单体与应用需求之间的各个环节，实现储能与传统设备之间的联合控制、状态参数估算、网络特征提取、和网络优化管理，值得为此进行深入的研究。
技术实现思路
1、为了克服上述缺陷，本专利技术提出了一种数字储能系统二维均衡控制方法及装置。
2、第一方面，提供一种数字储能系统二维均衡控制方法，所述数字储能系统二维均衡控制方法包括：
3、基于数字储能系统中电池组的数字化控制电池单体的电量，利用数字化控制电池单体中的高频电力电子开关器件对所述电池组进行拓扑重构；
4、基于充放电需求及拓扑重构后的电池组中数字化控制电池单体的电量控制数字化控制电池单体的充放电速率；
5、其中，所述数字储能系统中电池组由多个数字化控制电池单体串并联组成，数字化控制电池单体由电池单体及与其对应连接的高频电力电子开关器件组成。
6、优选的，所述基于数字储能系统中电池组的数字化控制电池单体的电量，利用数字化控制电池单体中的高频电力电子开关器件对所述电池组进行拓扑重构之前，包括：通过电池能量交换背板捕获数字储能系统中电池组的数字化控制电池单体的电量。
7、优选的，所述基于数字储能系统中电池组的数字化控制电池单体的电量，利用数字化控制电池单体中的高频电力电子开关器件对所述电池组进行拓扑重构，包括：
8、通过控制数字化控制电池单体中的高频电力电子开关器件的通断，按照电量由高至低的顺序逐次退出电量超出预设上限值的数字化控制电池单体；
9、通过控制数字化控制电池单体中的高频电力电子开关器件的通断，按照电量由低至高的顺序逐次退出电量低于预设下限值的数字化控制电池单体。
10、进一步的，所述预设上限值为：90％s，所述预设下限值为：20％s，其中，s为电池单体的额定电量。
11、优选的，所述基于充放电需求及拓扑重构后的电池组中数字化控制电池单体的电量控制数字化控制电池单体的充放电速率，包括：
12、将并联同路的数字化控制电池单体作为并联均衡执行模组，将串联同路的数字化控制电池单体作为串联均衡执行模组；
13、当充放电需求为充电需求时，获取并联均衡执行模组中各数字化控制电池单体的电量在预先构建的第一高频电力电子开关器件执行指令库中对应的数字指令信号，并通过该数字指令信号控制相应高频电力电子开关器件的开通与关断的时间占比；
14、当充放电需求为放电需求时，获取并联均衡执行模组中各数字化控制电池单体的电量在预先构建的第二高频电力电子开关器件执行指令库中对应的数字指令信号，并通过该数字指令信号控制相应高频电力电子开关器件的开通与关断的时间占比。
15、进一步的，所述基于充放电需求及拓扑重构后的电池组中数字化控制电池单体的电量控制数字化控制电池单体的充放电速率之后，包括：
16、在预设延时后判断电池组中数字化控制电池单体的电量是否均衡，若是，则结束，否则，引入脉冲控制高频电力电子开关器件的开断频次，直至电池组中数字化控制电池单体的电量均衡。
17、进一步的，所述预设延时为3秒。
18、进一步的，所述判断电池组中数字化控制电池单体的电量是否均衡，包括：
19、判断电池组中各数字化控制电池单体的最大荷电状态与最小荷电状态之间的差值是否均小于0.1，若是，则电池组中数字化控制电池单体的电量均衡，否则，电池组中数字化控制电池单体的电量不均衡。
20、第二方面，提供一种数字储能系统二维均衡控制装置，所述数字储能系统二维均衡控制装置包括：
21、第一控制模块，用于基于数字储能系统中电池组的数字化控制电池单体的电量，利用数字化控制电池单体中的高频电力电子开关器件对所述电池组进行拓扑重构；
22、第二控制模块，用于基于充放电需求及拓扑重构后的电池组中数字化控制电池单体的电量控制数字化控制电池单体的充放电速率；
23、其中，所述数字储能系统中电池组由多个数字化控制电池单体串并联组成，数字化控制电池单体由电池单体及与其对应连接的高频电力电子开关器件组成。
24、优选的，所述系统包括：
25、采集模块，用于通过电池能量交换背板捕获数字储能系统中电池组的数字化控制电池单体的电量。
26、优选的，所述第一控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种数字储能系统二维均衡控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于数字储能系统中电池组的数字化控制电池单体的电量，利用数字化控制电池单体中的高频电力电子开关器件对所述电池组进行拓扑重构之前，包括：通过电池能量交换背板捕获数字储能系统中电池组的数字化控制电池单体的电量。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于数字储能系统中电池组的数字化控制电池单体的电量，利用数字化控制电池单体中的高频电力电子开关器件对所述电池组进行拓扑重构，包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设上限值为：90％S，所述预设下限值为：20％S，其中，S为电池单体的额定电量。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于充放电需求及拓扑重构后的电池组中数字化控制电池单体的电量控制数字化控制电池单体的充放电速率，包括：
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于充放电需求及拓扑重构后的电池组中数字化控制电池单体的电量控制数字化控制电池单体的充放电速率之后，包括：
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述判断电池组中数字化控制电池单体的电量是否均衡，包括：
9.一种数字储能系统二维均衡控制装置，其特征在于，所述装置包括：
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述系统包括：
11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一控制模块具体用于：
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述预设上限值为：90％S，所述预设下限值为：20％S，其中，S为电池单体的额定电量。
13.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二控制模块，具体用于：
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述系统包括：
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述预设延时为3秒。
16.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述判断电池组中数字化控制电池单体的电量是否均衡，包括：
17.一种计算机设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；
18.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1至8中任意一项所述的数字储能系统二维均衡控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种数字储能系统二维均衡控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于数字储能系统中电池组的数字化控制电池单体的电量，利用数字化控制电池单体中的高频电力电子开关器件对所述电池组进行拓扑重构之前，包括：通过电池能量交换背板捕获数字储能系统中电池组的数字化控制电池单体的电量。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于数字储能系统中电池组的数字化控制电池单体的电量，利用数字化控制电池单体中的高频电力电子开关器件对所述电池组进行拓扑重构，包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设上限值为：90％s，所述预设下限值为：20％s，其中，s为电池单体的额定电量。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于充放电需求及拓扑重构后的电池组中数字化控制电池单体的电量控制数字化控制电池单体的充放电速率，包括：
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于充放电需求及拓扑重构后的电池组中数字化控制电池单体的电量控制数字化控制电池单体的充放电速率之后，包括：
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预设延时为3秒。
...【专利技术属性】
技术研发人员：赵彩虹，王昊晴，段青，沙广林，马春艳，张姚，吴云召，刘璐，杨毅，周琦，
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：
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