[发明专利]一种电池储能系统的多机并联自治控制装置及方法

说明书

本发明提出一种电池储能系统的多机并联自治控制装置及方法，包括：与多机并联储能系统连接的变流器主电路，以及与变流器主电路相互连接的上位机和数字信号处理器；上位机通过RS232与数字信号处理器连接，根据接收到的多机并联储能系统在调频控制下发出的微电网电压和输出功率，对多机并联储能系统发布控制指令。通过实时检测多机并联储能系统在两次调频控制下的微电网电压；当微电网发生电压越限时，执行励磁电压控制；使得各台电池储能系统快速并入微电网，满足即插即用的要求。当多机并联储能系统之间功率输出存在差异时，添加虚拟阻抗，以实现功率均分。

技术领域

本发明涉及电池储能系统控制领域，具体涉及一种电池储能系统的多机并联自治控制装置及方法。

背景技术

目前制约电池储能系统产业发展主要有两个方面：一是电池本身，二是功率换流器。随着电池技术的发展，大功率换流器系统成为当前研究热点。采用大功率电池储能系统，可以提高电网削峰填谷的能力，接纳风电光伏的功率，符合智能电网的发展要求。

现有技术中，大功率储能系统功率换流器由于元器件性能限制，在扩容时，往往采用模块化并联方式。在微电网中电池储能系统多机并联时，运行过程中由于电源不足导致投入电池储能系统会出现大幅功率和频率波动，无法实现电池储能系统即插即用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种电池储能系统的多机并联自治控制装置及方法，能够实现各台电池储能系统快速并入微电网，满足即插即用的要求；同时，线路阻抗参数不一致时，引入虚拟阻抗，以改善多机并联的均流，实现平均分配负载功率。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种电池储能系统的多机并联自治控制装置，包括：与多机并联储能系统连接的变流器主电路，以及与所述变流器主电路相互连接的上位机和数字信号处理器；其中，

所述变流器主电路与PEBB驱动电路连接，所述PEBB驱动电路的正负极两端并联有功率管，通过所述功率管控制变流器主电路的导通和关断；

所述数字信号处理器内置至少两个AD转换通道，每个AD转换通道分别与电池储能系统一一连接，用于采集变流器主电路的电流/电压信号；

所述上位机，用于实时设置电池储能系统的工作状态和工作参数；通过RS232与数字信号处理器连接，根据接收到的多机并联储能系统在调频控制下所发出的微电网电压和输出功率，对多机并联储能系统发布控制指令。

优选的，所述数字信号处理器还包括与所述AD转换通道相互连接的DSP数字处理芯片、虚拟阻抗补偿模块和励磁电压控制模块；

所述DSP数字处理芯片，用于当微电网运行中发生负载扰动时，通过比较储能系统输出的有功功率与额定功率做差，获得一次调频控制量，基于一次调频控制量进行一次调频；若一次调频无法使频率控制在额定频率内，则对微电网进行二次调频；

所述励磁电压控制模块，用于当微电网发生电压越限时，执行励磁电压控制；

所述虚拟阻抗补偿模块，用于当多机并联储能系统出现功率输出差异时，将并联储能系统的线路阻抗差值用虚拟阻抗补偿，使得多机并联储能系统线路阻抗相等。

进一步地，所述励磁电压控制模块包括DC/AC功率换流器和AC/DC变流器；

所述AC/DC变流器与DSP数字处理芯片连接，用于接收DSP数字处理芯片输出的控制信号；

所述DC/AC功率换流器，用于对AC/DC变流器进行变流控制。

进一步地，所述AC/DC变流器为单相桥式IGBT；所述AC/DC变流器用于转换单相交流电和直流电；

所述DC/AC功率换流器为三相桥式IGBT。