[發明專利]一種能量管理方法及系統

在審

• 申請號: 201811329490.4
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109494789A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 陳良亮;張衛國;湯延祺;江冰;劉永相;仇新宇;許慶強;肖宇華;鄭紅娟;牛榮義;賀一之;沈宏偉;陳嘉棟;孫季澤;邵軍軍;李化
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國家電網有限公司;國網江蘇省電力有限公司;國網電動汽車服務有限公司;南瑞集團有限公司;國電南瑞南京控制系統有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;張賞

1.一種能量管理方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)采用下垂控制的方式控制直流母線電壓；

2)集中式能量控制器EMS實時采集直流母線電壓V_dc以及系統當前功率，判斷V_dc是否偏離閾值范圍，如果在閾值范圍內，則集中式能量控制器EMS輸出閉鎖信號1，儲能裝置不接入運行，集中式能量控制器EMS繼續采集并判斷直流母線電壓V_dc；若偏離閾值范圍，則集中式能量控制器EMS輸出閉鎖信號0，然后轉入下一步；

3)集中式能量控制器EMS基于下垂曲線計算功率偏差，并計算補償功率偏差所需的雙有源橋變換器DAB充放電電流參考值；

4)根據所述充放電電流參考值，進行能量吸收或補償。

2.根據權利要求1所述的一種能量管理方法，其特征在于，所述儲能裝置通過雙有源橋變換器DAB并聯在直流母線兩端。

3.根據權利要求1所述的一種能量管理方法，其特征在于，所述閉鎖信號為1表示不需要閉鎖，閉鎖信號為0，表示需要閉鎖。

4.根據權利要求1所述的一種能量管理方法，其特征在于，所述下垂曲線表示功率與電壓的線性關系；所述下垂曲線是一條預設好工作點的直線。

5.根據權利要求4所述的一種能量管理方法，其特征在于，所述功率偏差的計算方式為：獲取當前時刻檢測到的直流母線電壓U₁與預設的額定工作點電壓U_ref-rat，計算得到電壓偏差ΔU，根據下垂曲線得到兩點所對應的功率值P₁和P_ref-rat，進而計算得到功率偏差ΔP。

6.根據權利要求5所述的一種能量管理方法，其特征在于，所述雙有源橋變換器DAB充放電電流參考值的計算方式為：

依據所需要恢復的目標電壓值U_ref-rat，由功率偏差ΔP除以目標電壓值U_ref-rat得到目標電流參考值，即充放電電流參考值I_batref。

7.根據權利要求5所述的一種能量管理方法，其特征在于，所述步驟4)進行能量吸收或補償的具體過程為：

41)控制雙有源橋變換器DAB工作在單移相模式，從而使實際電流I_bat跟蹤充放電電流參考值I_batref；

42)儲能裝置通過雙有源橋變換器DAB進行恒定電流充放電，當通過儲能裝置吸收或補充所需的能量后，此時下垂工作點回到額定工作點工作；

43)計算下垂功率參考值；

44)根據下垂曲線得到下垂功率參考值所對應的電壓參考值；

45)進行電壓、電流雙閉環PI控制得到調制波，再由PWM調制得到占空比信號，驅動boost電路中的開關管。

8.根據權利要求7所述的一種能量管理方法，其特征在于，所述下垂功率參考值的計算方式為：將總的負載功率P_dc減去計算出的功率偏差ΔP，即為下垂功率參考值P_ref。

9.一種能量管理系統，其特征在于，包括儲能裝置，雙有源橋變換器DAB，低通濾波器LPS，比例-積分控制器PI，PWM調制解調器和集中式能量控制器EMS；所述儲能裝置通過雙有源橋變換器DAB并聯在直流母線兩端；所述直流母線的輸出端依次連接低通濾波器LPS，比例-積分控制器PI和PWM調制解調器；所述PWM調制解調器連接boost電路中的開關管；所述直流母線的輸出端還通過低通濾波器LPS連接集中式能量控制器EMS；所述集中式能量控制器EMS的輸出端連接boost電路中的開關管。