[發明專利]臺區電池單元共享型儲能系統

在審

• 申請號: 202210639714.1
• 申請日: 2022-06-08
• 公開（公告）號: CN114899857A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 陳偉銘;范元亮;李澤文;吳涵;陳金玉;陳茂新;何華琴;吳燦雄;黃鋼水;蔡秀雯;黃興華
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司電力科學研究院;國網福建省電力有限公司泉州供電公司;國網福建省電力有限公司南安市供電公司;國網福建省電力有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/01;H02J3/12;H02J3/16;H02J3/18;H02J3/24;H02J3/26;H02J7/00;H02J7/02;H02J13/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 丘鴻超;蔡學俊

1.一種臺區電池單元共享型儲能系統，其特征在于，在各個臺區設置有智能融合終端，并配置一組相互連接的儲能變流器PCS、電池管理系統BMS、DC/DC變換器和電池單元，每個臺區的電池單元以線纜互聯；

由電池管理系統對儲能變流器和電池單元進行監測、控制和管理；儲能變流器對電池單元進行充電和放電；

系統采用分層動態一致性控制；頂層采用主從控制，用于實現臺區補償電流計算與分配，其控制目標包括：臺區有功/無功功率調節、三相不平衡等電能質量以及電網故障情況下臺區微電網運行模式和應急供電；

中間層為通信層，采用動態一致性算法控制，其控制目標包括：均衡各臺區電池單元SOC并穩定直流母線電壓；

底層為執行層，采用下垂控制實現各個儲能變流器與DC/DC變換器的監測、控制；任意一個臺區側的智能融合終端在聯合運行的狀態下作為主控制器或從控制器，或處于獨立運行的狀態。

2.根據權利要求1所述的臺區電池單元共享型儲能系統，其特征在于：各個臺區側的DC/DC變換器一端與對應的電池單元連接，另一端與直流斷路器Bi-1連接；直流斷路器Bi-1的一端與直流斷路器Bi-2連接，直流斷路器Bi-2的一端通過線纜與其他臺區的直流斷路器Bi-2端連接，實現各個臺區的電池單元互聯。

3.根據權利要求1所述的臺區電池單元共享型儲能系統，其特征在于：各臺區儲能子系統共享電池單元容量，由主控智能融合終端與各從控智能融合終端通訊，獲取各個電池單元的容量信息以及各臺區光伏出力信息。

4.根據權利要求1所述的臺區電池單元共享型儲能系統，其特征在于：在頂層主從控制中，由主控智能融合終端控制整個儲能系統的頂層運行，此時，一個或多個臺區的儲能變流器處于：電能治理運行模式或削峰填谷運行模式或微電網運行模式；通過計算獲得臺區所需補償電流大小，并根據各臺區電池單元的容量信息及各臺區光伏出力信息，按比例將所需補償電流值分配至各從控智能融合終端。

5.據權利要求4所述的臺區電池單元共享型儲能系統，其特征在于：各從控智能融合終端通過動態一致性算法獲取各臺區電池單元的荷電狀態SOC的平均值與直流母線電壓平均值，結合主控智能融合終端分配的輸出電流指令值，轉發至下接的電池管理系統，通過改進下垂控制實現精確控制各儲能電池單元充放電電流與其余臺區儲能變流器的輸出電流以及SOC均衡的目標。

6.據權利要求5所述的臺區電池單元共享型儲能系統，其特征在于：由主控智能融合終端監控整個儲能系統的各個電池單元的健康狀態SOH；若電池處于老化狀態，由主控智能融合終端控制切出電池單元。