【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及节能控制技术，尤其涉及了一种储能系统及控制方法。
技术介绍
1、随着社会能源使用量增加，全社会通过节能来降低能耗使用，如家庭使用的节能灯、马路上使用的节能灯、以及通过宣传及时给不使用的设备断电。这种节能方式需要通过更换特殊的节能设备，或者通过断电方式，但设备更换会带来一系列的复杂连锁费用。
2、随着储能设备在家庭和商场区域的使用，储能设备本身是解决家庭的紧急用电和通过峰谷套利降低用电成本。由于储能设备电池具有能量缓存，从而可以实现能量在时间空间的错位，基于该原则，通过储能的缓存，结合系统的控制策略，从系统整体层面提出一种基于新型储能设备的能量控制策略，从而实现节能和降本的双重效果。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中节能方式是通过更换为特殊节能负荷，其增加额外费用，而随着储能系统成为很多家庭及商场的配置的问题，提供了一种储能系统及控制方法。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决：
3、一种储能系统，包括储能单元和支路控制单元，储能单元控制支路控制单元，储能单元用于能量的存储和变换，并实现电网和负荷的隔离；支路控制单元用于实现电网、储能和负荷的连通；其特征在于，储能单元包括电池模组、功率变换单元、系统控制单元、节能控制单元和负荷识别单元；电池模组用于实现电能的缓存；功率变换单元实现直流交流变换、充放电控制、输出电能电压的控制；系统控制单元是整个储能系统控制中心，基于不同工况和控制目标对系统的能量流进行相
4、作为优选，支路控制单元包括第一支路控制单元，第二支路控制单元和第三支路控制单元；第一支路控制单元用于控制电网与负荷的支路a；第二支路控制单元用于控制电网与储能支路b；第三支路控制单元用于控制储能与负荷支路c。
5、为了解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种储能系统的控制方法，其通过储能系统实现的控制方法包括：
6、储能系统的充电和放电，储能系统基于电网峰谷电进行充放电，在电网谷电时对储能系统进行充电，在电网峰电时对储能系统进行放电；
7、储能系统的工作模式选择，储能系统的工作模式包括正常供电模式和节能供电模式；
8、正常供电模式通过支路控制单元控制功率流，提供正常的供电负荷；节能供电模式通过支路控制单元控制功率流，并通过储能单元进行供电负荷的确定。
9、作为优选，节能供电模式包括：储能有工作区间的电量；通过负荷识别单元识别不同类型的负荷；依据负荷类型确定节能控制方式；节能控制单元对于不同节能控制策略进行节能的控制，通过功率变换单元实现节能模式的供电。
10、作为优选，
11、负荷类型的识别通过负荷的电流计算出负荷阻抗角依据负荷阻抗角的范围确定负荷类别，对于单相系统其负荷阻抗角对于三相系统其负荷阻抗角
12、
13、
14、其中，i1d为单相系统有功电流的有效值，i1q为单相系统无功电流的有效值，为零时为纯阻性负荷；iα是负荷的电流、iβ是负荷的电流iα滞后旋转90度的虚拟值，θ是电压的角度，为阻感性负荷；为阻容性负荷；当畸变率thd大于一阈值时定义为非线性负荷；thd表示负荷电流的thd值即负荷的电流正弦波发生畸变，thd等于傅里叶分解得到的各次谐波电流的平方和根方值与基波(50hz)有效值的比值；
15、
16、
17、其中，i2d为三相系统有功电流的有效值，i2q为三相系统无功电流的有效值，为零时为纯阻性负荷；ia是三相系统中a相的线电流，ib是三相系统中b相的线电流，ic是三相系统中c相的线电流，，θ是电压的角度，为阻感性负荷；为阻容性负荷；当畸变率thd大于一阈值时定义为非线性负荷，thd表示负荷电流的thd值即负荷的电流正弦波发生畸变，thd等于傅里叶分解得到的各次谐波电流的平方和根方值与基波(50hz)有效值的比值。
18、作为优选，节能控制单元对于不同节能控制策略进行节能的控制，其控制策略包括降压节能策略、过零时段节能策略和降压及过零时段节能策略；当负荷类型为纯阻性负荷、阻容性负荷和非线性负荷时，通过降压节能策略进行节能控制，当负荷类型为阻感性负荷时，通过降压节能策略、过零时段节能策略及降压及过零时段节能策略进行节能控制。
19、作为优选，降压节能策略包括，
20、目标电压的初始化uac_out，通过降压后的电压unl进行目标电压的计算；
21、其中，uac_out＝unl*kn；kn为降压的调节比例系数，且kn<1；
22、第一次负荷电流的判断，当负荷电流超过电流阈值时，则发生突变，当发生突变时的对目标电压进行调整，调整后的目标电压为u1ac_out；u1ac_out＝uac_out-δu；否则未发生突变时对目标电压进行调整，调整后的目标电压为u2ac_out；u2ac_out＝uac_out+δu；δu为目标电压调节的步长，且δu>0；
23、第二次负荷电流的判断，对于调整后的目标电压进行负荷电流的判断，当负荷电流i_l位于额度电流值区间in_l*k1<i_l<in_l*k2时，则目标电压稳定，否则返回至第一次负荷电流的判断，其中，i_l为负荷电流，in_l为负荷在额定电压下的额定电流，k1，k2是电流目标系数，且0<k1<k2<1。
24、作为优选，过零时段节能策略包括：
25、电压时长的初始化，电压时长包括储能设备输出负荷额度电压的时长t(uac_nl_out)和储能设备输出零电压的时长t(uac_0_out)；
26、第一次负荷电流的判断，当负荷电流超过电流阈值时，则发生突变，当发生突变时的对储能设备输出负荷额度电压的时长，储能设备输出零电压的时长进行调整，调整后的储能设备输出负荷额度电压的时长为t1(uac_nl_out)；t1(uac_nl_out)＝t(uac_nl_out)-δt；调整后的储能设备输出零电压的时长为t1(uac_0_out)；t1(uac_0_out)＝t(uac_0_out)+δt；
27、否则未发生突变时对对储能设备输出负荷额度电压的时长，储能设备输出零电压的时长进行调整，调整后的储能设备输出负荷额度电压的时长为t2(uac_nl_out)；t2(uac_nl_out)＝t(uac_nl_out)+δt；调整后的储能设备输出零电压的时长为t2(uac_0_out)；t2(uac_0_out)＝t(uac_0_out)-δt；
28、第二次负荷电流的判断，对于调整后的目标电压进行负荷电流的判断，当负荷电流i_l位于额度电流值区间in_l*k1<i_l<in_l*k2时，则目标电压稳定，否则返回至第一次负荷电流的判断，其中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种储能系统，包括储能单元和支路控制单元，储能单元控制支路控制单元，储能单元用于能量的存储和变换，并实现电网和负荷的隔离；支路控制单元用于实现电网、储能和负荷的连通；其特征在于，储能单元包括电池模组、功率变换单元、系统控制单元、节能控制单元和负荷识别单元；电池模组用于实现电能的缓存；功率变换单元实现直流交流变换、充放电控制、输出电能电压的控制；系统控制单元是整个储能系统控制中心，基于不同工况和控制目标对系统的能量流进行相应的策略控制；负荷识别单元是通过负荷的电压、电流信息，基于软件算法识别不同类型的负荷，从而基于负荷类型进行匹配的节能控制策略。
2.根据权利要求1所述的一种储能系统，其特征在于，支路控制单元包括第一支路控制单元，第二支路控制单元和第三支路控制单元；第一支路控制单元用于控制电网与负荷的支路A；第二支路控制单元用于控制电网与储能支路B；第三支路控制单元用于控制储能与负荷支路C。
3.一种储能系统的控制方法，其特征在于，通过权利要求1或2所述的任一储能系统实现的控制方法包括：
4.根据权利要求3所述的一种储能系统的控制方法，其特征
5.根据权利要求3所述的一种储能系统的控制方法，其特征在于，负荷类型的识别通过负荷的电流计算出负荷阻抗角依据负荷阻抗角的范围确定负荷类别，对于单相系统其负荷阻抗角对于三相系统其负荷阻抗角
6.根据权利要求3所述的一种储能系统的控制方法，其特征在于，节能控制单元对于不同节能控制策略进行节能的控制，其控制策略包括降压节能策略、过零时段节能策略和降压及过零时段节能策略；当负荷类型为纯阻性负荷、阻容性负荷和非线性负荷时，通过降压节能策略进行节能控制，当负荷类型为阻感性负荷时，通过降压节能策略、过零时段节能策略及降压及过零时段节能策略进行节能控制。
7.根据权利要求6所述的一种储能系统的控制方法，其特征在于，降压节能策略包括，
8.根据权利要求6所述的一种储能系统的控制方法，其特征在于，过零时段节能策略包括：
9.根据权利要求6所述的一种储能系统的控制方法，其特征在于，降压及过零时段节能策略包括：
...【技术特征摘要】
1.一种储能系统，包括储能单元和支路控制单元，储能单元控制支路控制单元，储能单元用于能量的存储和变换，并实现电网和负荷的隔离；支路控制单元用于实现电网、储能和负荷的连通；其特征在于，储能单元包括电池模组、功率变换单元、系统控制单元、节能控制单元和负荷识别单元；电池模组用于实现电能的缓存；功率变换单元实现直流交流变换、充放电控制、输出电能电压的控制；系统控制单元是整个储能系统控制中心，基于不同工况和控制目标对系统的能量流进行相应的策略控制；负荷识别单元是通过负荷的电压、电流信息，基于软件算法识别不同类型的负荷，从而基于负荷类型进行匹配的节能控制策略。
2.根据权利要求1所述的一种储能系统，其特征在于，支路控制单元包括第一支路控制单元，第二支路控制单元和第三支路控制单元；第一支路控制单元用于控制电网与负荷的支路a；第二支路控制单元用于控制电网与储能支路b；第三支路控制单元用于控制储能与负荷支路c。
3.一种储能系统的控制方法，其特征在于，通过权利要求1或2所述的任一储能系统实现的控制方法包括：
4.根据权利要求3所述的一种储能系统的控制方法，其特征在于，节能供电模式包括：储能有工...
【专利技术属性】
技术研发人员：李运生，周刚，王志伟，雷兵，
申请(专利权)人：浙江南都电源动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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