一种集中式大规模电池储能电站的控制方法及系统与流程

2.本发明属于电池储能系统技术领域，具体涉及一种集中式大规模电池储能电站的控制方法及系统。


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，特别是风光可再生能源电力的大量应用，催生了大规模电池储能电站系统建设发展，尤其是电网需求像抽水蓄能这样的gw级大规模储能电站，将有力支撑电网的安全运行，特别是大量风光新能源电力接入电网迫切需要建设投运gw级电池储能电站系统。由于gw级电池储能电站系统规模大，需要数百万乃至上千万个单体电池组成，储能电站的运行是通过由电池及管理控制部件和功率设备组成的储能单元系统的各功能部件实时信息交互并通过储能电站能量管理系统ems执行电网调度指令和有效的运行策略控制实现充放电储能调控，达到平抑电网电力波动、调剂电力余缺、保障电网运行安全的目标效果；然而，gw级电池储能电站系统目前国内外还没有成功建设的实例，没有现成的gw级电池储能电站的技术方案。


技术实现要素：

6.本发明提出一种集中式大规模电池储能电站的控制方法及系统，其特征在于，每一台pcs直流侧接入相应连接电池管理系统bms的电池簇，构成储能单元，各储能单元接入电网电力线并通过通信网络连接储能管控系统ems，储能管控系统ems执行充放电计划以及电网调度指令，对各储能单元进行充放电功率和电量的管控，同时，储能管控系统ems连接各储能单元中相应的电池管理系统bms并通过电池管理系统bms实时监测各储能单元相应电池簇的各电池电量，放电时根据各储能单元相应电池簇的各电池电量以每一个储能单元中电池电量最少的为基准参量，由少到多的顺序进行排队构成储能单元的放电优先顺序队列，在执行放电管控时储能管控系统ems将需要放电的功率以下列方法控制各pcs放电功率：
7.k＝(储能系统总放电功率pout)/(pcs高效运行功率ph)，储能管控系统ems在放电功率管控时，选取放电优先顺序队列的前k个储能单元控制其分别以pcs高效运行功率ph运行并达到pout功率要求进行放电，其中：pcs高效运行功率为ph，pcs额定功率为pn，储能系统总充电功率pin，储能系统总放电功率pout；
8.充电时根据各储能单元相应电池簇的各电池电量以每一个储能单元中电池电量最多的为基准参量，由多到少的顺序进行排队构成储能单元的充电优先顺序队列，在执行充电管控时储能管控系统ems将需要充电的功率以下列方法控制各pcs充电功率：
9.k＝(储能系统总充电功率pin)/(pcs高效运行功率为ph)，储能管控系统ems在放电功率管控时，选取放电优先顺序队列的前k个储能单元控制其分别以pcs高效运行功率ph运行并达到pin功率要求进行充电。
10.所述集中式大规模电池储能的控制方法及系统，其特征在于，储能单元(2)主要包括：电池管理系统bms、pcs、电池簇，并且电池管理系统bms连接电池簇中每一个电池单体，各电池簇分别连接pcs的直流侧。
11.所述储能单元，其特征是：储能单元直流侧至少连接一个电池簇。
12.本发明提出一种集中式大规模电池储能电站的控制方法及系统，通过储能管控系统ems连接各储能单元中相应的电池管理系统bms并通过电池管理系统bms实时监测各储能单元相应电池簇的各电池电量，根据pcs设备的高效运行功率区间及实时监测的储能单元系统电量状况，进行科学、合理的功率分配，实现安全、高效、快速响应和执行充放电计划以及电网功率调度指令，使得储能电站达到平抑电网电力波动、调剂电力余缺、保障电网运行安全的目标效果，为gw级电池储能电站提供了可行的解决方案。
附图说明
14.图1为一种集中式大规模电池储能电站的控制方法及系统构成的原理框图。
具体实施方式
16.作为实施例子，结合附图对一种集中式大规模电池储能电站的控制方法及系统给予说明，但是，所描述的实施例是本发明应用于一种集中式大规模电池储能电站的控制方法及系统的一部分实施例，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。
17.如图1所示，一种集中式大规模电池储能电站的控制方法及系统，其特征在于，每一台pcs(4)直流侧接入相应连接电池管理系统bms(3)的电池簇(5)，构成储能单元(2)，各储能单元(2)接入电网电力线(6)并通过通信网络连接储能管控系统ems(1)，储能管控系统ems(1)执行充放电计划以及电网调度指令，对各储能单元(2)进行充放电功率和电量的管控，同时，储能管控系统ems(1)连接各储能单元(2)中相应的电池管理系统bms(3)并通过电池管理系统bms(3)实时监测各储能单元(2)相应电池簇(5)的各电池电量；放电时，根据各储能单元(2)相应电池簇(5)的各电池电量以每一个储能单元(2)中电池电量最少的为基准参量，由少到多的顺序进行排队构成储能单元(2)的放电优先顺序队列，在执行放电管控时储能管控系统ems(1)将需要放电的功率以下列方法控制各pcs放电功率：
18.k＝(储能系统总放电功率pout)/(pcs高效运行功率ph)，储能管控系统ems(1)在放电功率管控时，选取放电优先顺序队列的前k个储能单元(2)控制其分别以pcs高效运行功率ph运行并达到pout功率要求进行放电，其中：pcs高效运行功率为ph，pcs额定功率为pn，储能系统总充电功率pin，储能系统总放电功率pout；
19.充电时，根据各储能单元(2)相应电池簇(5)的各电池电量以每一个储能单元(2)中电池电量最多的为基准参量，由多到少的顺序进行排队构成储能单元(2)的充电优先顺序队列，在执行充电管控时储能管控系统ems(1)将需要充电的功率以下列方法控制各pcs充电功率：
20.k＝(储能系统总充电功率pin)/(pcs高效运行功率为ph)，储能管控系统ems(1)在放电功率管控时，选取放电优先顺序队列的前k个储能单元(2)控制其分别以pcs高效运行
功率ph运行并达到pin功率要求进行充电。
21.所述集中式大规模电池储能的控制方法及系统，其特征在于，储能单元(2)主要包括：电池管理系统bms(3)、pcs(4)、电池簇(5)，并且电池管理系统bms(3)连接电池簇(5)中每一个电池单体，各电池簇(5)分别连接pcs(4)的直流侧。
22.所述储能单元(2)，其特征是：储能单元(2)直流侧至少连接一个电池簇(5)。
23.本发明提出一种集中式大规模电池储能电站的控制方法及系统，通过储能管控系统ems(1)连接各储能单元(2)中相应的电池管理系统bms(3)并通过电池管理系统bms(3)实时监测各储能单元(2)相应电池簇(5)的各电池电量，根据pcs(4)设备的高效运行功率区间及实时监测的储能单元系统电量状况，进行科学、合理的功率分配，实现安全、高效、快速响应和执行充放电计划以及电网功率调度指令，使得储能电站达到平抑电网电力波动、调剂电力余缺、保障电网运行安全的目标效果，为gw级电池储能电站提供了可行的解决方案。