基于实物参数的GW级储能电站电池管理系统验证平台的制作方法

基于实物参数的gw级储能电站电池管理系统验证平台
技术领域
2.本发明属于电池储能系统技术领域，具体涉及一种基于实物参数的gw级储能电站电池管理系统验证平台。


背景技术：

4.电池储能电站在电网系统中的应用有利于电网的稳定运行和提高电网灵活性调节，因而大规模电池储能电站系统应运而生；由于电池储能电站系统规模比较大，需要数十万上百万乃至上千万个单体电池组成，目前主要是通过组成多个可以独立调控运行的储能单元系统构成，储能单元系统由电池及连接的电池组串、电池管理单元、电池簇控制单元、电池管理系统bms以及储能pcs经合理的选型、配置及电气连接组成，通过各功能部件的实时信息交互并执行有效的运行策略来控制实现充放电调控，达到储能系统的目标效果。海量的监测和控制对象如何保证监测设备和控制装置能够满足系统运行的要求，是系统达到目标效果的必要条件，而目前业界在建设电池储能电站前特别是gw级大规模电池储能电站，并无法知道这些设备及连接运行是否能够满足要求，不能保障和确定设备处理海量数据的时效性，从而无法保证储能电站项目建成后能够实现安全正常运行，以致造成项目系统不能如期投运以及投资方的损失。
5.电池管理系统是储能电站系统的关键技术与设备，现有技术没有能够进行大规模储能电站中实物电池管理系统的实验及验证的工具与手段，利用纯软件程序仿真的效果与实际系统运行差距过大，不能满足储能电站系统设计及电池管理系统产品选型的需求，使得储能电站投资建设缺少科学依据、产生盲目性，难免造成投资的效果不能达到预期目标。


技术实现要素：

7.为了解决电池储能电站前特别是gw级大规模电池储能电站无法对关键设备和电池管理系统进行有效的实验与验证的困境，本发明提出一种基于实物参数的gw级储能电站电池管理系统验证平台，其特征在于，数据处理及赋值模块通过储能单元数据通信线分别连接实物储能pcs和实物bms系统，获取储能单元系统的电池及电池组串和储能pcs的实时运行参数，由数据处理及赋值模块识别处理并通过赋值通信线将实时的电池参数分类成组分发给构成gw级储能电站的多个模拟储能单元系统的第1单元系统模拟储能pcs及第1单元系统模拟电池簇控制单元模块、第2单元系统模拟储能pcs及第2单元系统模拟电池簇控制单元模块、第n单元系统模拟储能pcs及第n单元系统模拟电池簇控制单元模块，作为模拟运行的基准参考数据并配合预置的运行误差变化系数由各模拟电池簇控制单元模块进行动态修正，得到实时模拟运行的gw储能电站所有电池及电池组串的实时同步采样参数，gw级储能电站的多个模拟储能单元系统相应的验证电池管理系统bms、验证电池管理系统bms、验证电池管理系统bms分别连接各自单元系统的第1单元系统模拟储能pcs及第1单元系统模拟电池簇控制单元模块、第2单元系统模拟储能pcs及第2单元系统模拟电池簇控制单元模块、第n单元系统模拟储能pcs及第n单元系统模拟电池簇控制单元模块，构成验证电池管
理系统bms的实时运行的多个储能单元系统，再由验证运行控制模块通过储能单元数据通信线控制实物储能pcs以及通过gw模拟电站通信线分别控制第1单元系统模拟储能pcs、第2单元系统模拟储能pcs第n单元系统模拟储能pcs，构成测试验证电池管理系统bms的不同运行工况和场景以及生成实时实验与验证数据，用以分析判别验证电池管理系统bms功能特性、时间响应特性以及比对相关标准对应的指标参数是否满足系统设计和运行要求。
8.所述基于实物参数的gw级储能电站电池管理系统验证平台，其特征在于，实物bms系统通过实物bms通信线连接实物储能pcs，并通过bms组串通信线分别连接第1实物电池簇控制单元模块、第i实物电池簇控制单元模块各个实物电池簇控制单元模块，由第1实物电池簇控制单元模块通过第1组串通信线分别连接经采样线束连接第1电池pack中每个电池的第1电池管理单元模块、经采样线束连接第2电池pack中每个电池的第1电池管理单元模块、经采样线束连接第m电池pack中每个电池的第m电池管理单元模块以及第i实物电池簇控制单元模块通过第i组串通信线分别连接经采样线束连接第i1电池pack中每个电池的第i1电池管理单元模块、经采样线束连接第i2电池pack中每个电池的第i2电池管理单元模块、经采样线束连接第im电池pack中每个电池的第im电池管理单元模块，构成实物储能单元系统的全电芯监测采样的路径。
9.所述基于实物参数的gw级储能电站电池管理系统验证平台，其特征在于，第1单元系统模拟储能pcs、第2单元系统模拟储能pcs、第n单元系统模拟储能pcs是分别具备接受执行验证运行控制模块充放电控制指令、生成和传送储能pcs实时运行的输入输出电特性参数能力以及常规通信协议的功能模块。
10.所述基于实物参数的gw级储能电站电池管理系统验证平台，其特征在于，数据处理及赋值模块是具有嵌入式计算机及程序的数据处理功能模块，并具备数据存储及多个通信接口。
11.所述基于实物参数的gw级储能电站电池管理系统验证平台，其特征在于，第1单元系统模拟电池簇控制单元模块、第2单元系统模拟电池簇控制单元模块、第n单元系统模拟电池簇控制单元模块分别设置具备对应各个实物电池簇控制单元模块及电池管理单元模块和对应每个采样电池的参数存储单元，接收通过数据处理及赋值模块得到的实物储能单元系统实时运行的电池参数，并配合预置的运行误差变化系数进行动态修正得到实时模拟运行的同步gw级储能电站所有电池及电池组串的个性化采样数据，实时刷新并存储备份，同时配置与实物电池簇控制单元模块一致的通信协议和通信接口。
12.所述基于实物参数的gw级储能电站电池管理系统验证平台，其特征在于，验证电池管理系统bms、验证电池管理系统bms、验证电池管理系统bms采用gw级大规模储能电站实际配置及连接方式并安装和连接在实物储能单元系统的运行环境中，构成验证电池管理系统bms运行环境适应性实验与验证工况场景的监测平台。
13.本发明属于电池储能系统技术领域，具体涉及一种基于实物参数的gw级储能电站电池管理系统验证平台。通过采用与目标设计一致的一个实物电池储能单元系统样板和目标储能电站规模一致的多个具有选型验证所需验证的bms电池管理系统，按照储能电站系统连接方式连接安装在样板实物储能单元系统运行环境中，通过样板储能单元系统的实际场景运行，提供实时运行的电池及储能系统参数，由各模拟储能pcs和模拟储能单元系统的电池簇控制单元按预置参数修正系数及方法生成各电池组串模拟充放电电流及模拟电池
及电池簇的实时运行数据，实验和验证所需验证的bms电池管理系统在各种工况场景下的适用性和有效性，为大规模电池储能电站的设计建设搭建了实验验证工具并提供有效的科学依据，减少盲目建设及投资损失。
附图说明
15.图1为一种基于实物参数的gw级储能电站电池管理系统验证平台及构成的原理框图。
具体实施方式
17.作为实施例子，结合附图对基于实物参数的gw级储能电站电池管理系统验证平台给予说明，但是，所描述的实施例是本发明应用于基于实物参数的gw级储能电站电池管理系统验证平台的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明的技术与方案不限于本实施例子给出的内容。
18.如图1所示，一种基于实物参数的gw级储能电站电池管理系统验证平台，其特征在于，数据处理及赋值模块(8)通过储能单元数据通信线(6)分别连接实物储能pcs(1)和实物bms系统(5)，获取储能单元系统的电池及电池组串和储能pcs的实时运行参数，由数据处理及赋值模块(8)识别处理并通过赋值通信线(81)将实时的电池参数分类成组分发给构成gw级储能电站的多个模拟储能单元系统的第1单元系统模拟储能pcs(11)及第1单元系统模拟电池簇控制单元模块(411)、第2单元系统模拟储能pcs(12)及第2单元系统模拟电池簇控制单元模块(421)、第n单元系统模拟储能pcs(1n)及第n单元系统模拟电池簇控制单元模块(4n1)，作为模拟运行的基准参考数据并配合预置的运行误差变化系数由各模拟电池簇控制单元模块进行动态修正，得到实时模拟运行的gw储能电站所有电池及电池组串的实时同步采样参数，gw级储能电站的多个模拟储能单元系统相应的验证电池管理系统bms(51)、验证电池管理系统bms(52)、验证电池管理系统bms(5n)分别连接各自单元系统的第1单元系统模拟储能pcs(11)及第1单元系统模拟电池簇控制单元模块(411)、第2单元系统模拟储能pcs(12)及第2单元系统模拟电池簇控制单元模块(421)、第n单元系统模拟储能pcs(1n)及第n单元系统模拟电池簇控制单元模块(4n1)，构成验证电池管理系统bms的实时运行的多个储能单元系统，再由验证运行控制模块(9)通过储能单元数据通信线(6)控制实物储能pcs(1)以及通过gw模拟电站通信线分别控制第1单元系统模拟储能pcs(11)、第2单元系统模拟储能pcs(12)第n单元系统模拟储能pcs(1n)，构成测试验证电池管理系统bms的不同运行工况和场景以及生成实时实验与验证数据，用以分析判别验证电池管理系统bms功能特性、时间响应特性以及比对相关标准对应的指标参数是否满足系统设计和运行要求。
19.所述基于实物参数的gw级储能电站电池管理系统验证平台，其特征在于，实物bms系统(5)通过实物bms通信线连接实物储能pcs(1)，并通过bms组串通信线(7)分别连接第1实物电池簇控制单元模块(41)、第i实物电池簇控制单元模块(4i)各个实物电池簇控制单元模块，由第1实物电池簇控制单元模块(41)通过第1组串通信线(31)分别连接经采样线束连接第1电池pack(201)中每个电池的第1电池管理单元模块(301)、经采样线束连接第2电池pack(202)中每个电池的第1电池管理单元模块(302)、经采样线束连接第m电池pack
(20m)中每个电池的第m电池管理单元模块(30m)以及第i实物电池簇控制单元模块(4i)通过第i组串通信线(3i)分别连接经采样线束连接第i1电池pack(2i1)中每个电池的第i1电池管理单元模块(3i1)、经采样线束连接第i2电池pack(2i2)中每个电池的第i2电池管理单元模块(3i2)、经采样线束连接第im电池pack(2im)中每个电池的第im电池管理单元模块(3im)，构成实物储能单元系统的全电芯监测采样的路径。
20.所述基于实物参数的gw级储能电站电池管理系统验证平台，其特征在于，第1单元系统模拟储能pcs(11)、第2单元系统模拟储能pcs(12)、第n单元系统模拟储能pcs(1n)分别接受执行充放电控制指令，是具备生成和传送储能pcs实时运行的输入输出电特性参数能力以及常规通信协议的功能模块。
21.所述基于实物参数的gw级储能电站电池管理系统验证平台，其特征在于，数据处理及赋值模块(8)是具有嵌入式计算机及程序的数据处理功能模块，并具备数据存储及多个通信接口。
22.所述基于实物参数的gw级储能电站电池管理系统验证平台，其特征在于，第1单元系统模拟电池簇控制单元模块(411)、第2单元系统模拟电池簇控制单元模块(421)、第n单元系统模拟电池簇控制单元模块(4n1)分别设置具备对应各个实物电池簇控制单元模块及电池管理单元模块(301)和对应每个采样电池的参数存储单元，接收通过数据处理及赋值模块(8)得到的实物储能单元系统实时运行的电池参数，并配合预置的运行误差变化系数进行动态修正得到实时模拟运行的同步gw级储能电站所有电池及电池组串的个性化采样数据，实时刷新并存储备份，同时配置与实物电池簇控制单元模块一致的通信协议和通信接口。
23.所述基于实物参数的gw级储能电站电池管理系统验证平台，其特征在于，验证电池管理系统bms(51)、验证电池管理系统bms(52)、验证电池管理系统bms(5n)采用gw级大规模储能电站实际配置及连接方式并安装和连接在实物储能单元系统的运行环境中，构成验证电池管理系统bms运行环境适应性实验与验证工况场景的监测平台。
24.本发明属于电池储能系统技术领域，具体涉及一种基于实物参数的gw级储能电站电池管理系统验证平台。通过采用与目标设计一致的一个实物电池储能单元系统样板和目标储能电站规模一致的多个具有选型验证所需验证的bms电池管现系统，按照储能电站系统连接方式连接安装在样板实物储能单元系统运行环境中，通过样板储能单元系统的实际场景运行，提供实时运行的电池及储能系统参数，由各模拟储能pcs和模拟储能单元系统的电池簇控制单元按预置参数修正系数及方法生成各电池组串模拟充放电电流及模拟电池及电池簇的实时运行数据，实验和验证所需验证的bms电池管理系统在各种工况场景下的适用性和有效性，为大规模电池储能电站的设计建设搭建了实验验证工具并提供有效的科学依据，减少盲目建设及投资损失。