[发明专利]基于串并联混合储能的能源互联网系统的控制方法

说明书

本发明涉及基于串并联混合储能的能源互联网系统的控制方法，属于能源互联网和储能技术领域。本发明的能源互联网系统利用串并联的储能单元和储能组串实现了能源互联网系统的并网运行和孤岛运行，避免了储能电池在直流侧的大容量串联以及大功率DC/DC变换器的投资，有效降低能源互联网的成本；本发明的控制方法中，能源互联网中每个储能组串对应一个中央控制器，通过调节储能组串的输出功率和电压实现并联储能组串间的功率分配，同时每个储能单元对应一个本地控制器，通过调节储能单元的输出电压实现串联储能单元间的功率分配；通过这种控制策略，每个储能单元都能够更加灵活地参与到能源互联网的功率控制，提高了能源互联网运行的灵活性、可靠性和经济性。

技术领域

本发明涉及基于串并联混合储能的能源互联网系统的控制方法，属于能源互联网和储能技术领域。

背景技术

分布式能源的发展为现代电力系统带来了结构性变革。分布式供能系统与信息通讯系统结合构成能源互联网系统，能够更加灵活可靠地为用户提供能源。能源互联网可理解是综合运用先进的电力电子技术、信息技术和智能管理技术，将大量由分布式能量采集装置，分布式储能装置和各种类型负载构成的新型电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来，以实现能量双向流动的能量对等交换与共享网络。储能系统能够平抑新能源波动，实现削峰填谷，在能源互联网中发挥着重要作用。但目前面向这种能源互联网新结构的控制方法未见有相关研究。

发明内容

本发明提出了一种基于串并联混合储能的能源互联网系统的控制方法，该能源互联网系统为新的能源互联网拓扑结构，利用串联的储能电池和储能组串联能够提高能源互联的灵活性和可靠性，能够实现并网运行和孤岛运行，避免了储能电池在直流侧的大容量串联以及大功率DC/DC变换器的投资，有效减低能源互联网的成本；同时还提出了适用于该能源互联网拓扑结构的能源互联网分层功率控制方法，上层的中央控制器负责并联储能组串间的功率分配，下层的本地控制器负责分配串联的储能单元的功率需求，通过这种控制策略，不论是并网运行还是孤岛运行模式下，每个储能单元都能够更加灵活地参与到能源互联网系统的功率控制，提高能源互联网系统运行的灵活性、可靠性和经济性。

本发明是采用以下的技术方案实现的：一种基于串并联混合储能的能源互联网系统，包括：

若干并联连接并接入能源互联网系统的并网点的储能组串，储能组串与本地负载连接，用于为能源互联网系统提供能源；

储能组串包括若干储能单元、若干本地控制器和中央处理器，若干储能单元之间串联连接，储能单元与本地控制器连接，本地控制器通过通讯模块与中央控制器连接；

本地控制器调节储能单元的输出电压，实现串联储能单元之间的功率平衡；

中央处理器通过与本体控制器通讯以接受储能单元的信息，并且向本地控制器发出控制指令信息，用于调节储能组串的输出功率和输出电压，实现并联储能组串之间的功率分配。

进一步地，能源互联网系统的并网点(PCC点)经静态开关STS与大电网连接，当大电网发生故障时，PCC点的静态开关STS断开，能源互联网孤岛运行。

进一步地，储能单元包括依次连接的储能电池、H桥变换器和LC滤波器。

进一步地，通信模块采用低带宽通讯，包括互相连接的发送器和接收器，中央处理器通过通信编码调制器与发送器连接，本地控制器通过通信编码解调器与接收器连接。

本发明还提出了一种基于串并联混合储能的能源互联网系统的控制方法，包括：

(1)中央控制器的控制方法

中央控制器通过与本地控制器通讯，检测储能组串的输出电压V_DG和输出电流I_DG；储能组串的输出功率是其内所有串联的储能单元的输出功率总和；