[發(fā)明專利]一種并聯(lián)儲(chǔ)能PCS的功率分配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711306530.9
• 申請(qǐng)日: 2017-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN107834585B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡久青;徐正喜;吳浩偉;蔡凱;陳濤;魏華;羅偉;耿攀;姜波;歐陽(yáng)暉;李銳;李可維;邢賀鵬;李鵬;李小謙;金惠峰;周樑;鄧?yán)?/a>;汪文濤;金翔;孔祥偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一九研究所
• 主分類號(hào): H02J3/32
• 分類號(hào): H02J3/32;H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 北京律譜知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11457
• 代理人: 黃云鐸

本發(fā)明公開了一種并聯(lián)儲(chǔ)能PCS的功率分配方法，根據(jù)電網(wǎng)功率調(diào)度指令，確定并聯(lián)儲(chǔ)能PCS運(yùn)行于放電工況或充電工況；再根據(jù)并聯(lián)儲(chǔ)能PCS運(yùn)行工況，對(duì)實(shí)時(shí)采集的各儲(chǔ)能電池組電壓和SOC進(jìn)行加權(quán)計(jì)算；最后依據(jù)加權(quán)計(jì)算結(jié)果和電網(wǎng)功率調(diào)度指令，對(duì)并聯(lián)系統(tǒng)中各儲(chǔ)能PCS單元有功功率及無(wú)功功率進(jìn)行分配。該功率分配方法綜合考慮了各儲(chǔ)能電池組電壓和SOC的差異，通過(guò)對(duì)儲(chǔ)能PCS單元進(jìn)行有功功率和無(wú)功功率的優(yōu)化分配，實(shí)現(xiàn)了并聯(lián)系統(tǒng)中各儲(chǔ)能PCS單元容量最大化利用和各儲(chǔ)能電池組能量的動(dòng)態(tài)均衡，提高了儲(chǔ)能電池組與儲(chǔ)能PCS的運(yùn)行效率和安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及儲(chǔ)能PCS并聯(lián)運(yùn)行控制領(lǐng)域，更具體地說(shuō)是涉及一種并聯(lián)儲(chǔ)能PCS的功率分配方法。

背景技術(shù)

隨著分布式發(fā)電、電動(dòng)汽車等新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，電池儲(chǔ)能技術(shù)特別是大規(guī)模、大容量電池儲(chǔ)能技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注和研究。通過(guò)對(duì)大規(guī)模電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)控和靈活配置，能有效平抑分布式發(fā)電的功率波動(dòng)、改善電動(dòng)汽車隨機(jī)充放電對(duì)電網(wǎng)的影響，有助于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的削峰填谷。目前已進(jìn)入大規(guī)模電池儲(chǔ)能示范應(yīng)用的電池類型主要有鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池和全釩液流電池等。

儲(chǔ)能功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)(PCS)是連接儲(chǔ)能電池組和電網(wǎng)的能量紐帶，通過(guò)對(duì)儲(chǔ)能電池組合理的充放電控制，可以滿足電網(wǎng)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率調(diào)度要求。而儲(chǔ)能PCS高效運(yùn)行的前提是保證電池性能、安全、壽命等指標(biāo)良好。因此，根據(jù)不同類型、不同組別儲(chǔ)能電池的電壓、 SOC等特征電氣參量，對(duì)連接各儲(chǔ)能電池組的儲(chǔ)能PCS進(jìn)行有功功率、無(wú)功功率的合理分配，并將各儲(chǔ)能電池組、儲(chǔ)能PCS單元控制在安全運(yùn)行工作區(qū)是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，提供一種并聯(lián)儲(chǔ)能PCS的功率分配方法，基于各儲(chǔ)能電池組電壓和SOC的加權(quán)計(jì)算值，對(duì)儲(chǔ)能PCS單元進(jìn)行有功功率和無(wú)功功率的優(yōu)化分配，實(shí)現(xiàn)并聯(lián)系統(tǒng)中各儲(chǔ)能PCS單元容量最大化利用和各儲(chǔ)能電池組能量的動(dòng)態(tài)均衡，提高儲(chǔ)能電池組與儲(chǔ)能PCS的運(yùn)行安全性和可靠性。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明一種并聯(lián)儲(chǔ)能PCS的功率分配方法，包括以下步驟：

(1)接收電網(wǎng)對(duì)儲(chǔ)能電站下發(fā)的有功功率調(diào)度指令P_G和無(wú)功功率調(diào)度指令Q_G，對(duì)并聯(lián)儲(chǔ)能PCS運(yùn)行狀態(tài)按放電工況和充電工況進(jìn)行分類確定；

(2)采集各儲(chǔ)能電池組電壓V_b和SOC，并根據(jù)步驟(1)確定的并聯(lián)儲(chǔ)能PCS運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)定儲(chǔ)能電池組電壓和SOC約束條件，對(duì)不滿足設(shè)定約束條件的儲(chǔ)能PCS單元進(jìn)行停機(jī)處理；

(3)根據(jù)步驟(1)確定的并聯(lián)儲(chǔ)能PCS運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)步驟(2) 采集的，同時(shí)滿足步驟(2)設(shè)定約束條件的各儲(chǔ)能電池組電壓V_b和SOC進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，并按照加權(quán)計(jì)算結(jié)果和步驟(1)接收的電網(wǎng)功率調(diào)度指令進(jìn)行有功功率和無(wú)功功率分配。

所述的步驟(2)中儲(chǔ)能電池組電壓和SOC約束條件為：

S2.1、并聯(lián)儲(chǔ)能PCS處于放電工況時(shí)，儲(chǔ)能電池組電壓約束條件為V_b>V_{bmin_d}，儲(chǔ)能電池組SOC約束條件為SOC>SOC_{min_d}；

S2.2、并聯(lián)儲(chǔ)能PCS處于充電工況時(shí)，儲(chǔ)能電池組電壓約束條件為V_b<V_{bmax_c}，儲(chǔ)能電池組SOC約束條件為SOC<SOC_{max_c}；

其中，V_{bmin_d}為儲(chǔ)能電池組放電電壓下限值，V_{bmax_c}為儲(chǔ)能電池組充電電壓上限值；SOC_{min_d}為儲(chǔ)能電池組放電SOC下限值，SOC_{max_c}為儲(chǔ)能電池組充電SOC上限值。