CN106803605B - 一种虚拟储能系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种虚拟储能系统，包括：虚拟电池、储能系统模拟装置、虚拟电源转换系统、虚拟数据采集与监视控制系统及虚拟电池管理系统；所述储能系统模拟装置分别与所述虚拟电池、所述虚拟电源转换系统、所述虚拟数据采集与监视控制系统和所述虚拟电池管理系统通讯连接。本发明可以设有一个虚拟储能系统，可以实现各个功能模块之间虚拟的数据和信号的输入输出。该虚拟储能系统可以实现配置电池保护参数和保存历史故障数据等功能。虚拟储能系统相对于目前的方案来说，不需要真实的电池模组和各类功能的硬件设备，节省了巨大的设备成本，也不需要真实的电流和电压，可以实现完全的数字化模拟，操作简单，测试方便，具有很好的实时性。

Description

一种虚拟储能系统
技术领域
本发明涉及储能系统领域，特别是涉及一种虚拟储能系统。
背景技术
随着科技的进步和社会的发展，新能源的发展问题越来越受到人们的重视，在新能源领域中，一个智能微电网储能系统通常是由一个电源管理单元(PMU)，一个能源管理系统(EMS)和电池管理系统(BMS)及电池组系统组成。
其中，电池管理系统(BMS)主要是由电池控制单元(BCU)和电池测量单元(BMU)两部分组成，电池控制单元(BCU)将所需要的电池电压、电流等信息发出去，电池测量单元(BMU)负责电压模块采集，并上传给电池控制单元(BCU)，电池测量单元(BMU)采集得到的数据，由测量工具直接测出，但是对于数量比较大，或者多个电池模组的电池阵列系统，就需要多块电池测量单元(BMU)和多个电池模组。
然而，通过采购大量电池模组的电芯和这些储能系统各个设备，都是需要一大笔开销的，更不用说逆变器、电源管理单元(PMU)、电源转换系统(PCS)等储能系统设备，并且由于这些设备组成的储能系统体积庞大，不易移动，也不适于随时随地做测试。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种虚拟储能系统。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种虚拟储能系统，包括：虚拟电池、储能系统模拟装置、虚拟电源转换系统、虚拟数据采集与监视控制系统及虚拟电池管理系统；
所述储能系统模拟装置分别与所述虚拟电池、所述虚拟电源转换系统、所述虚拟数据采集与监视控制系统和所述虚拟电池管理系统通讯连接；
所述虚拟电源转换系统，用于负责所述虚拟储能系统的电流双向逆变；
所述虚拟数据采集与监视控制系统，用于采集和监控所述虚拟电池的数据；
所述虚拟电池管理系统，用于监控所述虚拟电池的状态和报警，并保护所述虚拟电池。
作为进一步优选的方案，所述虚拟数据采集与监视控制系统包括：
虚拟能源管理单元，用于调度所述虚拟储能系统的充电指令、放电指令及电池保护指令。
作为进一步优选的方案，所述虚拟电源转换系统包括：
虚拟电源管理单元，用于控制所述虚拟储能系统的电压、电流和功率。
作为进一步优选的方案，所述虚拟电池管理系统包括：
虚拟本地监控单元：用于监控虚拟电池的状态、报警和保护虚拟电池；
虚拟电池测量单元：用于检测虚拟电池信息及状态；
虚拟电池控制单元：用于计算和分析所述虚拟电池测量单元采集的数据并监控所述虚拟电池测量单元状态。
作为进一步优选的方案，所述虚拟本地监控单元、虚拟电池测量单元、虚拟电池控制单元分别与所述虚拟储能模拟装置通讯连接。
作为进一步优选的方案，所述通讯连接的接口方式包括CAN总线接口、RS485接口和RS232接口。
本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：
本发明提供一个虚拟储能系统，该虚拟储能系统还设有虚拟电池、虚拟电池管理单元等，可以实现对虚拟电池信息、电池故障状态的监控和报警。该虚拟储能系统还设有虚拟数据采集与监视控制系统、虚拟电源转换系统等可以实现配置电池保护参数和保存历史故障数据等功能。虚拟储能系统相对于目前的方案来说，不需要真实的电池模组和各类功能的硬件设备，节省了巨大的设备成本，也不需要真实的电流和电压，可以实现完全的数字化模拟，操作简单，测试方便，具有很好的实时性。
附图说明
图1为实施例一的虚拟储能系统的原理框图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例
请参阅图1，本发明提供一种虚拟储能系统10，该系统是基于计算机系统实现的虚拟储能系统。该虚拟储能系统包括：虚拟电池1、储能系统模拟装置2、虚拟电源转换系统3、虚拟数据采集与监视控制系统4及虚拟电池管理系统5。
所述储能系统模拟装置2分别与所述虚拟电池1、所述虚拟电源转换系统3、所述虚拟数据采集与监视控制系统4和所述虚拟电池管理系统5通讯连接；所述通讯连接的接口方式包括CAN总线接口、RS485接口和RS232接口。
所述虚拟电源转换系统3，用于负责所述虚拟储能系统的电流双向逆变；所述虚拟数据采集与监视控制系统4，用于采集和监控所述虚拟电池1的数据；所述虚拟电池管理系统5，用于监控所述虚拟电池1的状态和报警，并保护所述虚拟电池1。
所述虚拟数据采集与监视控制系统4包括：虚拟能源管理单元，用于调度所述虚拟储能系统的充电指令、放电指令及电池保护指令。
要说明的是，所述虚拟电源转换系统3包括：虚拟电源管理单元，用于控制所述虚拟储能系统的电压、电流和功率。
要说明的是，所述虚拟电池管理系统5包括：虚拟本地监控单元51：用于监控虚拟电池的状态、报警和保护虚拟电池；虚拟电池测量单元52：用于检测虚拟电池信息及状态；虚拟电池控制单元53：用于计算和分析所述虚拟电池测量单元采集的数据并监控所述虚拟电池测量单元状态。具体的，所述虚拟本地监控单元51、虚拟电池测量单元52、虚拟电池控制单元53分别与所述虚拟储能模拟装置2通讯连接。
启动该虚拟储能系统时，加载所有虚拟的功能模块，本发明实施例的虚拟储能系统包括一个桌面启动器，在系统启动时，通过内置的桌面启动器挂载所有的虚拟的功能模块。上述桌面启动器是基于计算机系统的终端设备启动系统时的第一个启动的应用，是计算机中其它各应用的入口。
启动虚拟储能系统后，储能系统模拟装置2允许接入一个或者多个功能模块，每个功能模块可以选择通讯接口与储能系统模拟装置2连接，例如CAN总线接口或RS485接口等。
在本实施例中，储能系统模拟装置2与虚拟电池管理系统5通过CAN总线通讯连接，可以在所述储能系统模拟装置2中使用CAN调试工具进行调试，确认连接成功后，在储能系统模拟装置2中输入虚拟电池1的参数以及使用到的各类功能模块的参数，完成所有参数配置后，就可以开始虚拟储能系统各类测试工作了。
具体的，储能系统模拟装置2是与虚拟电池管理系统5的虚拟电池控制单元53通讯连接，虚拟电池控制单元53既可以作为该虚拟储能系统的主站，负责接收虚拟电池测量单元52的电池数据；又可以作为该虚拟储能系统的从站，负责接收虚拟电源管理单元3和虚拟能源管理单元的电压数据。虚拟电池控制单元53还可以与虚拟本地监控单元51通讯，监控虚拟电池的状态，并保护电池。
本发明可以设有一个虚拟储能系统，该虚拟储能系统设有虚拟电池、虚拟电池管理单元等，可以实现对虚拟电池信息、电池故障状态的监控和报警。该虚拟储能系统还设有虚拟数据采集与监视控制系统、虚拟电源转换系统等可以实现配置电池保护参数和保存历史故障数据等功能。本虚拟储能系统相对于目前的方案来说，不需要真实的电池模组和各类功能的硬件设备，节省了巨大的设备成本，也不需要真实的电流和电压，可以实现完全的数字化模拟，操作简单，测试方便，具有很好的实时性。
以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (1)

1.一种虚拟储能系统，其特征在于，包括：虚拟电池、储能系统模拟装置、虚拟电源转换系统、虚拟数据采集与监视控制系统及虚拟电池管理系统；
所述储能系统模拟装置分别与所述虚拟电池、所述虚拟电源转换系统、所述虚拟数据采集与监视控制系统和所述虚拟电池管理系统通讯连接；
所述虚拟电源转换系统，用于负责所述虚拟储能系统的电流双向逆变；
所述虚拟数据采集与监视控制系统，用于采集和监控所述虚拟电池的数据；
所述虚拟电池管理系统，用于监控所述虚拟电池的状态和报警，并保护所述虚拟电池；
所述虚拟数据采集与监视控制系统包括：
虚拟能源管理单元，用于调度所述虚拟储能系统的充电指令、放电指令及电池保护指令；
所述虚拟电源转换系统包括：
虚拟电源管理单元，用于控制所述虚拟储能系统的电压、电流和功率；
所述虚拟电池管理系统包括：
虚拟本地监控单元：用于监控虚拟电池的状态、报警和保护虚拟电池；
虚拟电池测量单元：用于检测虚拟电池信息及状态；
虚拟电池控制单元：用于计算和分析所述虚拟电池测量单元采集的数据并监控所述虚拟电池测量单元状态；
所述虚拟本地监控单元、虚拟电池测量单元、虚拟电池控制单元分别与所述虚拟储能模拟装置通讯连接；
所述通讯连接的接口方式包括CAN总线接口、RS485接口和RS232接口。
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