[发明专利]一种考虑分布式储能系统电池组均衡性的储能电池充放电方法

说明书

本发明提供了一种考虑分布式储能系统电池组均衡性的储能电池充放电方法以及充放电控制系统。储能电池充放电方法包含以下步骤：采集分布式储能系统各节点电流电压数据，计算需要储能系统吸收/发出的功率以及各电池组的SOC(荷电状态)；根据各电池组的SOC计算电池组均衡性充放电所能承受的最大功率；在BMS对部分电池组进行切断或接入动作后，电池组能够实现均衡性充放电；设计的控制流程有一定刷新频率，控制流程回到第一步重新采集数据并循环操作。本发明根据储能系统吸收/发出的需求功率自发实现电池组均衡充放电，不需系统停机操作，不依靠额外的均衡性充放电电路，能够充分利用能量，具有结构简单，易实现，无能量浪费，提高电池组寿命的优点。

技术领域

本发明主要涉及分布式储能的技术领域，具体为一种考虑分布式储能系统电池组均衡性的储能电池充放电方法。

背景技术

分布式新能源发电是当前研究和工程建设的一个热点，为提高新能源消纳率，实现新能源平滑并网，常为分布式新能源发电设备配备储能系统。但大量电池单体经过串并联后形成的电池堆在充放电过程中容易出现充放电深度不均衡的现象，降低了电池储能系统的循环寿命和运行能力。由于电池储能系统造价昂贵，为分布式储能系统配置合适的均衡管理系统具有重要意义。分布式储能系统中的储能设备可采用铅蓄电池、锂离子电池、钠硫电池、钒液流电池等二次电池，但目前铅蓄电池和锂离子电池在储能工程上的应用最多。针对铅蓄电池和锂离子电池组均衡管理问题，目前已有专利公开了多种储能电池主动均衡方法、被动均衡方法、均衡电路结构、均衡装置、均衡控制算法，但专门针对分布式储能系统的专利较少，没有充分考虑分布式微电网的电源特性和功率波动性，不能完全适用于分布式微电网系统。同时，分布式储能系统的电池数量往往十分巨大，如果考虑每个电池单体的均衡性，可能造成电路结构复杂以及经济性低的问题。不同于直接利用大电网为二次电池充电以及汽车动力电池充放电的情况，分布式微网的联络线功率波动更加明显，储能电池系统的充放电状态转化更加频繁，现有均衡充放电方式一方面难以实现分布式储能系统中各电池组的有效均衡，另一方面容易降低储能系统的运行效率，因此针对分布式储能系统研究并设计一种合适的均衡充放电方法具有必要性

发明内容

本发明主要提供了一种考虑电池均衡性的分布式储能充放电控制方法及系统，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

步骤S1，启动均衡性充放电系统。

步骤S2，采集分布式储能系统中各节点的电压和电流数据，根据采集到的电压和电流数据计算各分布式电源的功率、联络线功率、需要储能系统发出/吸收的功率P_s以及各储能电池组SOC。

步骤S3，根据采集到的各储能电池组SOC，计算用于均衡充放电所允许的最大功率P_a。

步骤S4，判断需要储能系统发出/吸收的功率P_s的绝对值是否小于用于均衡充放电所允许的最大功率P_a。

步骤S5，若P_s小于或等于P_a，则利用BMS控制电池组的投入或切断，对电池进行均衡充放电。

步骤S6，若P_s大于P_a，则不进行均衡充放电，所有电池组都接入电池储能系统，使得电池储能系统能够以功率P_s工作。

步骤S7，随着充放电过程的进行，各电池组SOC改变，系统刷新，重新检测各数据，回到步骤S2。

进一步地，所述步骤S2的需要储能系统发出/吸收的功率P_s，该功率由联络线功率、本地负载功率、分布式电源功率共同决定，即需要储能系统发出或吸收的功率，以维持分布式储能系统的功率平衡。