[發明專利]一種中壓儲能SOC均衡控制方法

在審

• 申請號: 201810521623.1
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108879735A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 師長立;李寧寧;韋統振;張國偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26;H02J3/32
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗

本發明涉及一種中壓儲能SOC均衡控制方法，包括相間SOC均衡控制策略與相內SOC均衡控制策略；相間SOC均衡控制策略首先由第i相第j個儲能單元SOC_ij分別計算A相、B相、C相的SOC平均值SOC_a、SOC_b、SOC_c；計算電池整體SOC平均值SOC_E，A相SOC_a、B相SOC_b、C相SOC_c與儲能整體SOC_E相減得到差值ΔSOC_a、ΔSOC_b、ΔSOC_c。將ΔSOC_a、ΔSOC_b、ΔSOC_c由abc三相靜止坐標系轉換到兩相αβ靜止坐標系，得到ΔSOC_α與ΔSOC_β計算相間SOC不平衡度ΔSOC，依據ΔSOC計算零序電壓相內SOC均衡控制策略，首先計算各相內單元疊加的電壓U_ij，然后計算A、B、C電壓值之和。

技術領域

本發明涉及一種儲能SOC均衡控制方法，尤其是一種中壓儲能SOC均衡控制方法。

背景技術

近年來，我國多地霧霾天氣頻發，嚴重危害人們的身體健康，消除霧霾已經迫在眉睫。究其原因，主要是以石油和煤炭等化石能源等為主的發展方式已經超出了環境的承載極限，提高風電、太陽能、潮汐能等清潔能源在能源消耗中的比重對實現可持續發展具有重要意義。但可再生能源發電的波動性，間歇性和不可預測性，給現有的電力系統運行帶來了巨大挑戰。大規模儲能技術作為實現能源多樣化的核心技術，可以調控風能、太陽能發電的不穩定、不連續性，實現安全、穩定供電，對降低棄風和棄光率，提高可再生能源的利用效率起著重要作用。

從目前電池儲能系統(BESS)在電力系統中的工程應用來看，根據電壓等級、功率大小以及放電持續時間，可以將電池儲能系統分為低壓小容量BESS，中壓大容量BESS以及高壓超大容量BESS。低壓小容量BESS可應用于微網，小區或智能化的樓宇儲能，以及小型可再生能源并網等場合。而中壓大容量BESS，可用于電能質量治理、削峰填谷、備用電源及可再生能源并網等場合。而從儲能變流器的電路拓撲來看，低壓小容量BESS的儲能變流器常采用兩電平或三電平的簡單拓撲結構，輸出電壓低，諧波含量高，接入電網需要升壓變壓器，實現大容量需要多個BESS并聯運行，控制復雜；中壓大容量BESS的儲能變流器，多采用模塊化或級聯式的多電平電路拓撲，輸出電壓較高且諧波含量低，模塊化程度高便于控制，而且可不經升壓變壓器接入電網，同時容易實現大容量。且隨著電力電子技術和電池儲能技術的不斷發展和完善，電池儲能系統在電力系統中的接入位置從低壓系統逐步擴展到中壓系統，例如用于海島微網等容量較大、電壓較高的獨立微電網的電壓控制、電力大用戶的用電峰谷調節、區域電網的黑啟動等?？梢娭袎捍笕萘緽ESS相比于低壓小容量BESS，具有更多優勢，是未來BESS的發展方向，因此，研究中高壓大容量電池儲能系統具有較大的實用價值。

中國專利201510333359.5公布了一種H橋級聯儲能系統的均衡控制方法，該方法通過在H橋級聯儲能系統中按比例分配各子模塊的調制波幅值來均衡控制儲能電池的充放電電流，能避免電池組的過沖和過放問題，控制簡單易行。然而該方法沒有考慮相間控制與相內控制的協調問題，容易造成儲能不均衡。

發明內容

本發明的目的在于解決中壓儲能系統SOC不均衡問題，提出一種中壓儲能SOC均衡控制方法，在不增加外圍裝備的情況下，通過實現中壓儲能系統相間與相內的SOC均衡控制，無需額外增加成本，具有很好的均衡效果。與此同時，對儲能系統輸出特性不產生影響，具有很好的適應性，以及更高的均衡精度。