[发明专利]分布式储能系统及分布式储能控制方法

说明书

本申请公开了一种分布式储能系统及分布式储能控制方法，可解决电池集中放置的安全问题以及电池荷电状态差异问题。分布式储能系统，包括：能量模块、移相变压器模块；能量模块包括多个并联连接的分布式储能单元，分布式储能单元包括电池包和变流器组合封装的能量块，电池包由多个串联的电芯构成，变流器采用三相两电平结构；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，移相多绕组变压器副边的单边绕组数目与能量模块中分布式储能单元的数目相同；每个分布式储能单元的能量块一一对应连接于移相多绕组变压器副边中的不同绕组，移相多绕组变压器副边与移相多绕组变压器原边通过磁芯耦合，用于完成升压并网运行或独立离网运行。

技术领域

本申请涉及电力电子控制领域，尤其涉及到一种分布式储能系统及分布式储能控制方法。

背景技术

储能系统是电力生产中“采-发-输-配-用-储”中重要的一环，集中式储能系统采用MW级大功率DC/AC，电池采用电池柜或电池架独立设计并在集装箱内进行集成，然而电池的集中布置一方面在火灾发生时，易扩大火势，另一方面因为温度不平衡使得部分电池无法工作在理想温度下，从而进一步导致电池荷电状态(State of Charge，SOC)差异。

目前采用级联方案(级联方案中，每相由若干个H桥模块级联构成单相能量链，3个单相能量链构成三相系统进行并网)解决电池集中放置安全问题和电池荷电状态(Stateof Charge，SOC)差异问题，但是在该方式下电池电流中存在大比例的二倍频电流波动，使得电池发热并对电池寿命造成影响。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种分布式储能系统及分布式储能系统控制方法，能够解决电池集中放置的安全问题以及电池荷电状态差异的问题。

为实现上述目的，本申请提供了一种分布式储能系统，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。

可选地，所述电池包中串联电芯的数量为30～60节。

可选地，所述变流器中的开关器件采用低压MOSFET并联设计。

可选地，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。

可选地，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。