[发明专利]分布式储能系统及分布式储能控制方法

权利要求书

1.一种分布式储能系统，其特征在于，所述系统包括：能量模块、移相变压器模块；

所述能量模块包括多个并联连接的分布式储能单元，所述分布式储能单元包括电池包和变流器组合封装的能量块，其中，所述电池包由多个串联的电芯构成，所述变流器采用三相两电平结构；

所述移相变压器模块包括移相多绕组变压器副边、移相多绕组变压器原边，所述移相多绕组变压器副边的单边绕组数目与所述能量模块中所述分布式储能单元的数目相同；

每个所述分布式储能单元的能量块一一对应连接于所述移相多绕组变压器副边中的不同绕组，所述移相多绕组变压器副边与所述移相多绕组变压器原边通过磁芯耦合，形成并联运行系统，用于支持完成升压并网运行或独立离网运行；

所述系统还包括采样模块、控制模块，所述控制模块包括至少一个集中控制器，所述集中控制器，包括：功率计算单元、锁相环单元、电池能量均衡单元、外环控制单元；

所述功率计算单元，用于将所述采样模块采集到的并网点的三相交流电压和三相交流电流相乘得到功率实际值；

所述锁相环单元，用于将所述采样模块采集到的并网点的三相交流电压输出为电网角度；

所述电池能量均衡单元，用于计算所述分布式储能单元的直流电流修正量；

所述外环控制单元，用于计算功率参考值与所述功率实际值的差，并将所述功率参考值与所述功率实际值的差通过比例积分调节器或比例谐振调节器控制输出直流电流指令，根据所述直流电流修正量对所述直流电流指令进行修正，输出每个所述分布式储能单元的差异电流指令。

2.根据权利要求1所述的分布式储能系统，其特征在于，所述电池包中串联电芯的数量为30～60节。

3.根据权利要求1所述的分布式储能系统，其特征在于，所述变流器中的开关器件采用低压MOSFET并联设计。

4.根据权利要求1所述的分布式储能系统，其特征在于，所述系统还包括：采样模块、控制模块；

所述控制模块包括至少一个集中控制器和多个分布式控制器，所述多个分布式控制器一一部署在所述多个分布式储能单元中，所述采样模块与所述控制模块连接，所述控制模块与所述能量模块连接；

所述采样模块用于采集并网点的三相交流电压和三相交流电流，并将所述三相交流电压和所述三相交流电流发送至所述集中控制器，以使所述集中控制器根据所述三相交流电压和所述三相交流电流计算每个所述分布式储能单元的差异电流指令；

所述分布式控制器与集中控制器连接，用于根据所述差异电流指令输出各个所述分布式储能单元的控制信号，并根据所述控制信号控制所述多个分布式储能单元的充放电功率以及电池荷电状态均衡。

5.根据权利要求1所述的分布式储能系统，其特征在于，所述变流器采用三相两电平结构，包括开关管和续流二极管，所述续流二极管连接于所述开关管的集电极和发射极之间，用于在所述开关管关断时为感性负载的电动势提供击穿通路从而避免所述开关管被击穿损坏。

6.根据权利要求4所述的分布式储能系统，其特征在于，所述分布式控制器包括内环控制单元、PWM调制单元，故障检测单元；

所述内环控制单元与所述外环控制单元连接，用于接收所述外环控制单元输出的所述差异电流指令，将所述差异电流指令与直流电流实际值经过比例积分调节器或比例谐振调节器控制后，输出各个所述分布式储能单元的直流电压，将所述直流电压与所述电网角度经过矩阵变换得到控制信号，其中，所述控制信号为三相电压调制波信号；

所述PWM调制单元与所述内环控制单元连接，用于接收所述控制信号，并根据所述控制信号进行比相调制，控制所述多个分布式储能单元的充放电功率以及电池荷电状态均衡；

所述故障检测单元用于对分布式储能单元进行实时故障检测，并在检测存在故障时向所述集中控制器发送封波停机信号，以使所述集中控制器基于所述封波停机信号实现非全系统运行控制。