[發明專利]一種新能源鋰電池儲能并網控制系統

在審

• 申請號: 201810087962.3
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108199483A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 芮忠南;王昶卜;李健;孫蘭娟
• 申請（專利權）人: 南京紅太陽新能源有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02J3/28
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種新能源鋰電池儲能并網控制系統，包括系統層、數據轉換器、控制層、底層控制總線和功率層。其中功率層屬于硬件范疇，控制層屬于軟件范疇，功率層與控制層通過底層控制總線進行通信，控制層的控制器與系統層控制器采用數據轉換器進行數據傳輸，控制層的控制器與系統層控制器采用數據轉換器進行數據傳輸，功率層將信號通過底層控制總線傳輸給控制層，控制層發出的控制信號通過底層控制總線傳輸給功率層。本發明能夠實現充電和放電雙重功能，采用分層控制策略實現了控制任務的優化分配，充分發揮了數字控制和數字通信的優勢，即增加了系統的靈活性，又減少了各層之間的相互依賴。

技術領域

本發明涉及節能與新能源汽車技術領域，具體領域為一種新能源鋰電池儲能并網控制系統。

背景技術

儲能系統不僅可用于電力調峰，而且具備向電力系統提供頻率控制、快速響應等輔助服務的能力，同時通過調節并網相角還可實現一定的無功補償功能。建立儲能系統進行電力控制、調節、分配，可以實現對能源的合理、高效利用。

由于傳統的電力電子控制系統基本以集中式控制模式為主，控制系統與底層硬件的相互依賴性較大，且靈活性和擴展性較差。而鋰電池具有能源效率高、密度高、存儲性能優秀等特點，可進行并聯或串聯已獲得高容量或高電壓，作為分布式發電的儲能系統具有非常廣闊的應用前景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新能源鋰電池儲能并網控制系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種新能源鋰電池儲能并網控制系統，包括系統層、數據轉換器、控制層、底層控制總線和功率層；

所述系統層包括系統層控制器，所述系統層控制器包括外環控制模塊、本地數據存儲模塊、電池信息獲取模塊和本地人機界面模塊，所述外環控制模塊包括有功及無功控制單元、并網電流控制單元、整流/逆變控制單元和充/放電單元；

所述控制層包括應用層控制模塊、內環控制模塊和開關信號控制模塊，所述應用層控制模塊包括IGBT驅動及底層保護單元、IGBT狀態信號反饋單元和A/D采樣及控制單元，所述內環控制模塊包括數據轉換單元、電流內環控制單元和鎖相環單元，所述開關信號控制模塊包括PWM信號調制單元、IGBT驅動信號開關邏輯單元、死區時間控制單元和IGBT二級保護單元；

所述功率層包括電池儲能模塊、電力電子模塊、并網濾波器、第一傳感器、IGBT驅動模塊、IGBT故障模塊、第二傳感器和第三傳感器；

所述系統層控制器通過電導體依次與所述數據轉換器、所述應用層控制模塊、所述內環控制模塊和所述開關信號控制模塊和所述底層控制總線連接，所述底層控制總線通過電導體分別與所述應用層控制模塊和所述內環控制模塊連接，所述電池儲能模塊通過電導體依次與所述電力電子模塊、所述并網濾波器、所述第三傳感器和所述底層控制總線連接，所述電池儲能模塊通過電導體依次與第一傳感器和所述底層控制總線，所述電力電子模塊通過電導體依次與所述IGBT驅動模塊和所述底層控制總線連接，所述電力電子模塊通過電導體依次與所述IGBT故障模塊和所述底層控制總線連接，所述并網濾波器通過電導體依次與第二傳感器和底層控制總線連接。

優選的，所述模塊之間的信號傳輸采用數字信號。

優選的，所述并網濾波器內采用電感-電容-電感濾波電路。

優選的，所述模塊采用智能集成功率模塊。