CN107732946A - 一种电池储能系统能量管理系统 - Google Patents

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CN107732946A CN201711110371.5A CN201711110371A CN107732946A CN 107732946 A CN107732946 A CN 107732946A CN 201711110371 A CN201711110371 A CN 201711110371A CN 107732946 A CN107732946 A CN 107732946A
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涂振坤
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Abstract

本发明公开了一种电池储能系统能量管理系统，包括储能系统状态评估模块，所述储能状态评估模块包括：运行数据计算模块：用于获取电池储能系统的运行数据，并根据该运行数据计算获得电池储能系统的荷电状态的实时情况；数据获取模块：用于获得电池储能系统的剩余容量、峰值功率、计划电压、开路电压、温升性能和衰退情况；控制模块：用于接收和处理来自运行数据计算模块的数据和数据收集模块的数据。

Description

一种电池储能系统能量管理系统
技术领域
本发明涉及一种电池储能系统能量管理系统，属于电池储能管理技术领域。
背景技术
当前，电池储能是解决新能源接入、电网削峰填谷、微网的关键共性技术。电池储能系统的充放电控制由能量管理系统进行管理，能量管理系统性能的好坏直接关系到电池储能系统的使用寿命。
目前，针对电池储能系统应用于平抑新能源波动、削峰填谷、稳定微网电压的研究很多，其在能量管理方面大多使用基本的限制管理来保证电池储能系统的SOC不能过低或过高，以免严重影响电池储能系统的使用寿命，限值管理的基本思路是，当电池储能系统的SOC达到设定的上限或者下限时，主动降低充电功率或者放电功率，直至停下。这种方式下，电池储能系统的具体运行区间是由电池储能系统的运行模式、SOC的初始状态和电池储能系统的自耗电率等决定，只要电池储能系统的SOC不越线，能量管理系统就不加干预，例如，如果SOC上下限分别为90%和10%，那么电池储能系统再SOC为10%-40%的区间运行或者再SOC为53%-65%的区间运行时，能量管理系统都是不加干预的，而实际上，对于电池储能系统而言，要保证最优的循环寿命，不仅需要尽量避免SOC越限情况发生，电池储能系统的SOC运行区间也至关重要，一般而言，电池储能系统的SOC运行区间以50%为中心对称时对电池储能系统的寿命最为有利，在SOC为50%时，其充放电特性才能达到整体最优。
发明内容
针对上述问题，本发明公开了一种电池储能系统能量管理系统。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电池储能系统能量管理系统，包括储能系统状态评估模块，所述储能状态评估模块包括：
运行数据计算模块：用于获取电池储能系统的运行数据，并根据该运行数据计算获得电池储能系统的荷电状态的实时情况；
数据获取模块：用于获得电池储能系统的剩余容量、峰值功率、计划电压、开路电压、温升性能和衰退情况；
控制模块：用于接收和处理来自运行数据计算模块的数据和数据收集模块的数据；
还包括数据采集模块、数据处理模块、平滑滤波模块、比较模块和PI调节模块；
所述数据采集模块：用于采集电池储能系统的电气量，将该电气量数据发送至数据处理模块；
所述数据处理模块：对来自数据采集模块的数据进行处理，将处理结果发送至控制模块；
所述平滑滤波模块对电池储能系统输出的SOC进行平滑滤波，得到SOC平均值，并将该SOC平均值数据发送至比较模块；
所述比较模块：用于将接收到的SOC平均值与设定的SOC值进行比较，将比较后的结果发送至PI调节模块；
所述PI调节模块：根据来自比较模块的数据，得到调节信号，将该调节信号发送至控制模块。
作为本发明的进一步优化，本发明所述的运行数据计算模块根据该运行数据计算获得电池储能系统的荷电状态的实时情况，所述实时情况包括：电压极差、温度分布和电池电压标准差。
作为本发明的进一步优化，本发明所述的运行数据计算模块根据该运行数据计算获得电池储能系统的荷电状态的实时情况，所述实时情况为储能系统的荷电状态一致性的实时发散情况。
作为本发明的进一步优化，本发明所述的数据获取模块按预定周期获取数据。
作为本发明的进一步优化，本发明所述的温升性能包括放电温升和充电温升。
作为本发明的进一步优化，本发明所述的平滑滤波模块对电池储能系统输出的SOC进行平滑滤波，该平滑滤波为窗口滑动平均滤波，窗口时间为1-2个运行周期。
有益效果：本发明与现有技术相比，本发明结合调试运行经验，以运行监测数据及实验工况为数据源，在储能系统能量管理中增加评估模块，从电池寿命、老化、一致性角度来评估储能系统，本发明大大降低了储能系统的全寿命周期成本，使系统长期运行于最有利于电池寿命和效率的区间呢，对于提高储能系统的效率，延迟使用寿命具有较高的价格。
具体实施方式
本实施例的一种电池储能系统能量管理系统，包括储能系统状态评估模块，所述储能状态评估模块包括：
运行数据计算模块：用于获取电池储能系统的运行数据，并根据该运行数据计算获得电池储能系统的荷电状态的实时情况；
数据获取模块：用于获得电池储能系统的剩余容量、峰值功率、计划电压、开路电压、温升性能和衰退情况；
控制模块：用于接收和处理来自运行数据计算模块的数据和数据收集模块的数据；
还包括数据采集模块、数据处理模块、平滑滤波模块、比较模块和PI调节模块；
所述数据采集模块：用于采集电池储能系统的电气量，将该电气量数据发送至数据处理模块；
所述数据处理模块：对来自数据采集模块的数据进行处理，将处理结果发送至控制模块；
所述平滑滤波模块对电池储能系统输出的SOC进行平滑滤波，得到SOC平均值，并将该SOC平均值数据发送至比较模块；
所述比较模块：用于将接收到的SOC平均值与设定的SOC值进行比较，将比较后的结果发送至PI调节模块；
所述PI调节模块：根据来自比较模块的数据，得到调节信号，将该调节信号发送至控制模块。
具体的，本实施例的运行数据计算模块根据该运行数据计算获得电池储能系统的荷电状态的实时情况，所述实时情况包括：电压极差、温度分布和电池电压标准差。
具体的，本实施例的运行数据计算模块根据该运行数据计算获得电池储能系统的荷电状态的实时情况，所述实时情况为储能系统的荷电状态一致性的实时发散情况。
其中，本实施例的数据获取模块按预定周期获取数据，该温升性能包括放电温升和充电温升，且其平滑滤波模块对电池储能系统输出的SOC进行平滑滤波，该平滑滤波为窗口滑动平均滤波，窗口时间为1-2个运行周期。

Claims (6)

1.一种电池储能系统能量管理系统，其特征在于：包括储能系统状态评估模块，所述储能状态评估模块包括：
运行数据计算模块：用于获取电池储能系统的运行数据，并根据该运行数据计算获得电池储能系统的荷电状态的实时情况；
数据获取模块：用于获得电池储能系统的剩余容量、峰值功率、计划电压、开路电压、温升性能和衰退情况；
控制模块：用于接收和处理来自运行数据计算模块的数据和数据收集模块的数据；
还包括数据采集模块、数据处理模块、平滑滤波模块、比较模块和PI调节模块；
所述数据采集模块：用于采集电池储能系统的电气量，将该电气量数据发送至数据处理模块；
所述数据处理模块：对来自数据采集模块的数据进行处理，将处理结果发送至控制模块；
所述平滑滤波模块对电池储能系统输出的SOC进行平滑滤波，得到SOC平均值，并将该SOC平均值数据发送至比较模块；
所述比较模块：用于将接收到的SOC平均值与设定的SOC值进行比较，将比较后的结果发送至PI调节模块；
所述PI调节模块：根据来自比较模块的数据，得到调节信号，将该调节信号发送至控制模块。
2.根据权利要求1所述的一种电池储能系统能量管理系统，其特征在于：所述运行数据计算模块根据该运行数据计算获得电池储能系统的荷电状态的实时情况，所述实时情况包括：电压极差、温度分布和电池电压标准差。
3.根据权利要求1所述的一种电池储能系统能量管理系统，其特征在于：所述运行数据计算模块根据该运行数据计算获得电池储能系统的荷电状态的实时情况，所述实时情况为储能系统的荷电状态一致性的实时发散情况。
4.根据权利要求1所述的一种电池储能系统能量管理系统，其特征在于：所述数据获取模块按预定周期获取数据。
5.根据权利要求1所述的一种电池储能系统能量管理系统，其特征在于：所述温升性能包括放电温升和充电温升。
6.根据权利要求1所述的一种电池储能系统能量管理系统，其特征在于：所述平滑滤波模块对电池储能系统输出的SOC进行平滑滤波，该平滑滤波为窗口滑动平均滤波，窗口时间为1-2个运行周期。
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