储能系统及其控制方法技术方案

公开一种连接电网的储能系统及其控制方法。所述储能系统根据负载的优先权等级运行，从而即使在电网的非正常运行的情况下，也以提高的效率来利用存储在电池中的电力。

【技术实现步骤摘要】

根据本专利技术的实施例的各个方面涉及一种。
技术介绍
由于诸如环境破坏和自然资源的衰竭的问题，用于存储电力以及有效地利用存储 的电力的系统比之前获得更多的关注。此外，新的可再生能源(例如，光伏电力)的重要性 也在增加。特别是，由于可再生能源从近乎于无穷无尽的自然资源(例如，阳光、风或潮汐) 获取，并且在能源消耗期间不产生污染，因此正对利用可再生能源的方法进行积极地研究 和开发。通过将信息技术应用到传统的电网，传统的电网可变为智能电网系统，智能电网 系统通过在供电器和用电设备之间交换信息改善或优化了能源效率。此外，已经提出了结合光伏技术和不间断电源(UPS)的光伏系统。
技术实现思路
本专利技术的一个或多个实施例致力于一种储能系统以及控制该储能系统的方法，以 便即使在电网的非正常运行的情况下(例如，断电)，也以提高的效率来利用存储在电池中 的电力。根据本专利技术的实施例的另外的方面将在下面的说明书中被部分地阐述，部分根据 说明书将是清楚的。根据本专利技术的一个或多个实施例，储能系统包括最大功率点跟踪(MPPT)转换 器，用于将由可再生能源发电系统产生的电力转换为第一电力，并将第一电力输出到第一 节点；双向逆变器，连接在第一节点和第二节点之间，电网和负载连接到第二节点，双向逆 变器用于将经第一节点输入的第一电力转换为第二电力并将第二电力输出到第二节点，以 及用于将由电网提供的电力转换为第一电力并将第一电力输出到第一节点；电池，用于存 储第三电力；双向转换器，连接在电池和第一节点之间，双向转换器用于将由电池输出的第 三电力转换为第一电力并经由第一节点将第一电力输出到双向逆变器，并且将由双向逆变 器经由第一节点输出的第一电力转换为第三电力并将第三电力存储在电池中；集成控制 器，基于优先权等级将第三电力提供给负载。集成控制器可被配置为基于存储在电池中的第三电力的量和负载的优先权等 级，将存储在电池中的第三电力提供给负载。集成控制器可被配置为如果接收到断电信号，则基于负载的优先权等级将第三 电力选择性地提供给负载。所述储能系统还可包括第一开关，连接在双向逆变器和负载之间；第二开关，连接在第二节点和电网之间。 集成控制器可被配置为当接收到断电信号时，断开第二开关。所述负载可包括至少两个负载，所述储能系统还可包括连接在第二节点和所述至 少两个负载之间的至少两个开关，所述至少两个开关分别用于控制向所述至少两个负载的 供电，其中，集成控制器被配置为基于存储在电池中的第三电力的量和所述至少两个负载 的优先权等级，来控制所述至少两个开关。集成控制器还可包括监控器，用于监控存储在电池中的第三电力的量；用户设 置单元，用于设置所述至少两个负载的优先权等级；计算机，用于确定存储在电池中的第三 电力的量和所述至少两个负载的优先权等级；控制信号产生器，用于在计算机的控制下产 生用于选择性地将存储在电池中的第三电力提供给所述至少两个负载的控制信号。所述储能系统还可包括电池管理系统(BMS)，用于在集成控制器的控制下对存 储在电池中的第三电力的充入/释放进行管理，其中，集成控制器还包括BMS控制器，用于 控制BMS。所述储能系统还可包括DC链接单元，用于将第一节点的DC电压的电压电平保持 在DC链接电平。可再生能源发电系统可包括光伏系统。根据本专利技术的一个或多个实施例，储能系统包括第一电力转换器，用于将由可再 生能源发电系统产生的电力转换为第一电力；第二电力转换器，用于将第一电力转换为第 二电力并将第二电力存储在电池中，以及将存储在电池中的第二电力转换为第一电力；第 三电力转换器，用于转换第一电力并将转换后的第一电力输出到负载或电网，以及将由电 网提供的电力转换为第一电力；集成控制器，用于控制第一电力转换器、第二电力转换器和 第三电力转换器，从而基于存储在电池中的第二电力的量和负载的优先权等级来选择性地 向负载供电。根据本专利技术的一个或多个实施例，提供一种控制储能系统的方法，所述储能系统 连接到可再生能源发电系统、负载和电网，所述储能系统包括最大功率点跟踪(MPPT)转 换器，用于将由可再生能源发电系统产生的电力转换为第一电力，并将第一电力输出到第 一节点；电池，用于存储第一电力；双向逆变器，用于转换第一节点的第一电力、将转换后 的第一电力输出到负载或电网以及转换由电网提供的第二电力并将转换后的第二电力输 出到第一节点；双向转换器，用于转换第一节点的第一电力，将转换后的第一电力存储在电 池中，并转换存储在电池中的第三电力并将转换后的第三电力输出到第一节点；以及集成 控制器。所述方法包括确定存储在电池中的第三电力的量是否在第一临界电量之上；在 存储在电池中的第三电力的量在第一临界电量之上的情况下，向负载供电而不考虑负载的 优先权等级，在存储在电池中的第三电力的量低于第一临界电量的情况下，确定负载的优 先权等级；基于确定的负载的优先权等级，选择性地向负载供电。所述方法还可包括设置所述优先权等级，使得所述负载被分为第一优先权负载、 第二优先权负载和第三优先权负载。所述选择性地向负载供电的步骤可包括向第一优先权负载和第二优先权负载供 H1^ ο所述方法还可包括接收断电信号，断电信号指示电网中的断电，其中，当接收到 断电信号时，确定存储在电池中的第三电力的量。所述方法还可包括确定存储在电池中的第三电力的量是否在第二临界电量之 上，其中，当存储在电池中的第三电力的量低于第二临界电量时，仅向第一优先权负载供电。所述方法还可包括确定存储在电池中的第三电力的量是否在第三临界电量之 上，其中，当存储在电池中的第三电力的量低于第三临界电量时，阻断向所述负载的供电。所述方法还可包括当接收到断电信号时，断开连接在储能系统和电网之间的开关。可再生能源发电系统是光伏的。所述方法还包括将第一节点的电压电平稳定在DC链接电平。 附图说明通过下面结合附图对实施例的描述，本专利技术的这些和/或其他方面将会变得清楚 并更易于理解，其中图1是根据本专利技术的实施例的连接到电网的储能系统的框图；图2是图1中示出的连接到电网的储能系统的电力和控制信号的流程图；图3是用于描述实施例的示图，在该实施例中，图1的集成控制器基于负载的优先 权等级选择性地供电；图4是图1所示的集成控制器的框图。 具体实施例方式现在将详细描述实施例，其示例在附图中表示，其中，相同的标号始终表示相同的 元件。在这一点，描述的实施例可具有不同形式并不应被理解为限于在此阐述的描述。因 此，以下仅通过参照附图描述实施例，以解释本专利技术的各方面。在本专利技术的实施例的描述中，可省略与实施例相关的常用技术或结构。此外，应该基于整个说明书的内容来解释说明书的术语。图1是根据本专利技术的实施例的连接到电网的储能系统100的框图。参照图1，电力管理系统110包括最大功率点跟踪(以下，称为“MPPT”)转换 器111、双向逆变器112、双向转换器113、集成控制器114、电池管理系统(以下，称为 “BMS”)115、第一开关116、第二开关117和直流(DC)链接单元118。电力管理系统110连 接到电池120、光伏源(以下，称为“PV”)130、电网140和负载150。尽管在图1中的实施 例中，连接到电网的储能系统100包括电力管理系统110和电池12本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种储能系统，包括：最大功率点跟踪转换器，用于将由可再生能源发电系统产生的电力转换为第一电力，并将第一电力输出到第一节点；双向逆变器，连接在第一节点和第二节点之间，电网和负载连接到第二节点，双向逆变器用于将经第一节点输入的第一电力转换为第二电力并将第二电力输出到第二节点，并且将由电网提供的电力转换为第一电力并将第一电力输出到第一节点；电池，用于存储第三电力；双向转换器，连接在电池和第一节点之间，双向转换器用于将由电池输出的第三电力转换为第一电力并经由第一节点将第一电力输出到双向逆变器，以及用于将由双向逆变器经由第一节点输出的第一电力转换为第三电力并将第三电力存储在电池中；集成控制器，基于优先权等级将第三电力提供给负载。

【技术特征摘要】
2009.12.23 KR 10-2009-01300231.一种储能系统，包括最大功率点跟踪转换器，用于将由可再生能源发电系统产生的电力转换为第一电力， 并将第一电力输出到第一节点；双向逆变器，连接在第一节点和第二节点之间，电网和负载连接到第二节点，双向逆变 器用于将经第一节点输入的第一电力转换为第二电力并将第二电力输出到第二节点，并且 将由电网提供的电力转换为第一电力并将第一电力输出到第一节点； 电池，用于存储第三电力；双向转换器，连接在电池和第一节点之间，双向转换器用于将由电池输出的第三电力 转换为第一电力并经由第一节点将第一电力输出到双向逆变器，以及用于将由双向逆变器 经由第一节点输出的第一电力转换为第三电力并将第三电力存储在电池中； 集成控制器，基于优先权等级将第三电力提供给负载。2.如权利要求1所述的储能系统，其中，集成控制器被配置为基于存储在电池中的第 三电力的量和负载的优先权等级，将存储在电池中的第三电力提供给负载。3.如权利要求1所述的储能系统，其中，集成控制器被配置为如果所述储能系统接收 到断电信号，则基于负载的优先权等级将第三电力选择性地提供给负载。4.如权利要求1所述的储能系统，还包括 第一开关，在双向逆变器和负载之间； 第二开关，在第二节点和电网之间。5.如权利要求4所述的储能系统，其中，集成控制器被配置为当接收到断电信号时，断开第二开关。6.如权利要求1所述的储能系统，其中，所述负载包括至少两个负载，所述储能系统还 包括连接在第二节点和所述至少两个负载之间的至少两个开关，所述至少两个开关分别用 于控制向所述至少两个负载的供电，其中，集成控制器被配置为基于存储在电池中的第三电力的量和所述至少两个负载 的优先权等级，来控制所述至少两个开关。7.如权利要求1所述的储能系统，其中，所述负载包括至少两个负载，集成控制器包括监控器，用于监控存储在电池中的第三电力的量； 用户设置单元，用于设置所述至少两个负载的优先权等级；计算机，用于确定存储在电池中的第三电力的量和所述至少两个负载的优先权等级； 控制信号产生器，用于在计算机的控制下产生用于选择性地将存储在电池中的第三电 力提供给所述至少两个负载的控制信号。8.如权利要求7所述的储能系统，还包括电池管理系统，用于在集成控制器的控制下 对存储在电池中的第三电力的充入/释放进行管理，其中，集成控制器还包括电池管理系统控制器，用于控制电池管理系统。9.如权利要求1所述的储能系统，还包括DC链接单元，用于将第一节点的DC电压的 电压电平保持在DC链接电平。10.如权利要求1所述的储能系统，其中，可再生能...

【专利技术属性】
技术研发人员：李恩罗，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：KR