[發明專利]一種鏈式儲能系統的均衡控制方法及策略

在審

• 申請號: 202210363928.0
• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN114678935A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 袁志昌;郭明珠;屈魯;賈娜;余占清;茍立峰;曾嶸;周興達;趙彪;唐博進;馬小婷;尹立坤;宋強;周淵
• 申請（專利權）人: 中國長江三峽集團有限公司;清華大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J3/32;H02J3/18
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張迎新;史光偉

1.一種鏈式儲能系統的均衡控制方法，所述鏈式儲能系統中三相換流鏈的每相換流鏈均包括串聯的多個功率模塊，每個所述功率模塊均包括儲能電池；其特征在于，所述均衡控制方法包括三相換流鏈之間各功率模塊荷電狀態均衡控制方法，所述三相換流鏈之間各功率模塊荷電狀態均衡控制方法包括以下步驟：

計算三相換流鏈荷電狀態平均值與每相換流鏈荷電狀態平均值的差值，得到每相換流鏈的荷電狀態差值；

計算每相換流鏈的荷電狀態差值與換流鏈間荷電狀態均衡系數以及對應換流鏈有功功率參考值的絕對值的乘積，得到每相換流鏈的疊加有功功率參考值；

將所述疊加有功功率參考值疊加至對應換流鏈有功功率參考值，得到每相換流鏈的有功功率最終參考值；

根據每相換流鏈的有功功率最終參考值，計算每相換流鏈的有功電流參考值；

根據每相換流鏈的有功電流參考值對每相換流鏈的瞬時電流進行調節。

2.如權利要求1所述的鏈式儲能系統的均衡控制方法，其特征在于，在所述的計算每相換流鏈的荷電狀態差值與換流鏈間荷電狀態均衡系數以及對應換流鏈有功功率參考值的絕對值的乘積之后，還包括對乘積結果進行限幅。

3.如權利要求1所述的鏈式儲能系統的均衡控制方法，其特征在于，在所述的計算每相換流鏈的有功電流參考值中，具體為：

計算每相換流鏈的有功功率最終參考值和有功功率測量值的差值，并進行PI調節，得到每相換流鏈定有功功率控制模式的有功電流參考值。

4.如權利要求1所述的鏈式儲能系統的均衡控制方法，其特征在于，所述均衡控制方法還包括每相換流鏈內各功率模塊荷電狀態均衡控制方法，所述的每相換流鏈內各功率模塊荷電狀態均衡控制方法包括以下步驟：

計算換流鏈內各功率模塊荷電狀態實際值與換流鏈內功率模塊荷電狀態平均值的差值，得到各功率模塊的功率模塊荷電狀態差值；

根據功率模塊荷電狀態差值對各功率模塊的電壓調制波進行調節，以控制各功率模塊的充放電速率。

5.如權利要求4所述的鏈式儲能系統的均衡控制方法，其特征在于，在所述的根據功率模塊荷電狀態差值對各功率模塊的電壓調制波進行調節中，包括以下步驟：

計算各功率模塊荷電狀態差值與換流鏈內荷電狀態均衡系數以及換流鏈電流的乘積，得到各功率模塊的疊加電壓參考波；

將所述疊加電壓參考波疊加至內環控制器輸出的換流鏈電壓調制波，以對各功率模塊的電壓調制波進行調節。

6.一種鏈式儲能系統的均衡控制策略，所述鏈式儲能系統中的每相換流鏈均包括串聯的多個功率模塊，每個所述功率模塊均包括儲能電池；其特征在于，所述均衡控制策略包括換流鏈間均衡控制策略，所述換流鏈間均衡控制策略包括：

荷電狀態差值計算單元，用于計算三相換流鏈荷電狀態平均值與每相換流鏈荷電狀態平均值的差值，得到每相換流鏈的荷電狀態差值；

功率計算單元，用于計算每相換流鏈的荷電狀態差值與換流鏈間荷電狀態均衡系數以及對應換流鏈有功功率參考值的絕對值的乘積，得到每相換流鏈的疊加有功功率參考值；還用于將所述疊加有功功率參考值疊加至對應換流鏈有功功率參考值，得到每相換流鏈的有功功率最終參考值；

電流計算單元，用于根據每相換流鏈的有功功率最終參考值，計算每相換流鏈的有功電流參考值；

電流調節單元，用于根據每相換流鏈的有功電流參考值對每相換流鏈的瞬時電流進行調節。

7.如權利要求6所述的鏈式儲能系統的均衡控制策略，其特征在于，所述電流計算單元在計算每相換流鏈的有功電流參考值時，具體為：

計算每相換流鏈的有功功率最終參考值和有功功率測量值的差值，并進行PI調節，得到每相換流鏈定有功功率控制模式的有功電流參考值。

8.如權利要求6所述的鏈式儲能系統的均衡控制策略，其特征在于，所述荷電狀態差值計算單元還用于計算換流鏈內各功率模塊荷電狀態實際值與換流鏈內功率模塊荷電狀態平均值的差值，得到各功率模塊的功率模塊荷電狀態差值。