CN110137990B - 一种分布式储能系统及其群控控制方法 - Google Patents

Abstract

一种分布式储能系统及其群控控制方法，该分布式储能系统包括电表、主控制器、多个从控制器以及多个储能系统；主控制器分别与多个从控制器连接，多个从控制器分别与多个储能系统一一对应连接；电表采集电网的负载功率值；主控制器读取电表存储的负载功率值，并获取分布式储能系统的输出功率规格，及根据负载功率值和输出功率规格获取计算功率值，以判断当地负载是否满足被放电条件；若当地负载满足被放电条件，则主控制器根据计算功率值发送控制信号至预设数量的从控制器；从控制器根据控制信号控制对应的储能系统启动工作以对当地负载放电；在主控制器的集中控制下根据当地负载的用电功率变化情况，对多个储能系统的供电状态进行智能调节。

Description

一种分布式储能系统及其群控控制方法

技术领域

本发明属于电能控制技术领域，尤其涉及一种分布式储能系统及其群控控制方法。

背景技术

电子电路都需要接入电能才能够实现正常的电路功能，因此电子电路的储能安全性和稳定性对于电子电路的工作稳定性具有极为关键的影响；而且随着电子电路的功能逐渐复杂化，电子电路的供电电能也朝着集群化的方向发展，通过集群化的电源对于大规模电子电路进行供电，保障了大功率电力系统的电能稳定性，集群化的电源可根据电子电路的用电需求输出可变功率的电能，电子电路接入电能，以保持在额定的工作状态；因此集群化的电源供电方式已经广泛地应用在各种类型的电子电路，兼容性较强，尤其对于大功率电力系统的供电安全具有重要的意义。

然而在传统技术的集群化电源系统中，根据基尔霍夫电流定律，当位于电源集中控制下的一个电池系统对于用电设备进行放电时，该电池系统的负载功率示数也会随着放电而降低；因此如何在通过一个控制模块的集中控制下对于多个电池系统进行自动化的集群控制，根据电池系统的负载功率情况使多个电池系统之间进行均衡放电，保持集群化电源系统的持续供电稳定性和安全性；这已经成为本领域中集成化电源系统供电的核心难题。

因此，传统技术无法实现对于集群化电源系统进行自动化集群控制，不同电池系统在放电过程中容易出现供电功率不稳定，安全性较低，以及传统技术中的集群化电源系统的控制步骤过于复杂的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种分布式储能系统及其群控控制方法，旨在解决传统的技术方案无法对于集群化电源系统进行自动化集群控制，电池系统的供电功率不稳定，安全性较低，并且控制过程过于复杂的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种分布式储能系统，包括：

电表、主控制器、多个从控制器以及多个储能系统；

所述电表接入电网，所述电网用于对当地负载进行放电，所述电表与所述主控制器连接，所述主控制器分别与多个所述从控制器连接，多个所述从控制器分别与多个所述储能系统一一对应连接；

所述电表用于采集所述电网的负载功率值；

所述主控制器用于读取所述电表存储的负载功率值，并获取所述分布式储能系统的输出功率规格，以及根据所述负载功率值和所述输出功率规格获取计算功率值，以判断所述当地负载是否满足被放电条件；若所述当地负载满足被放电条件，则所述主控制器根据所述计算功率值发送控制信号至预设数量的所述从控制器；

所述从控制器用于根据所述控制信号控制对应的所述储能系统启动工作以对所述当地负载放电。

在其中的一个实施例中，所述电表和所述主控制器采用485串行总线连接；

所述主控制器与多个所述从控制器之间采用干接点形式连接。

在其中的一个实施例中，所述主控制器和所述从控制器均采用可编程逻辑控制器实现。

本发明实施例的第二方面提供了一种基于如上所述的分布式储能系统的群控控制方法，所述群控控制方法包括：

采用所述电表采集所述电网的负载功率值；

采用所述主控制器读取所述电表存储的负载功率值，并获取所述分布式储能系统的输出功率规格；

采用所述主控制器根据所述负载功率值和所述输出功率规格获取计算功率值，以判断所述当地负载是否满足被放电条件；

若所述当地负载满足被放电条件，则所述主控制器根据所述计算功率值发送控制信号至预设数量的所述从控制器；

当所述从控制器接收到所述控制信号后，则所述从控制器控制对应的所述储能系统启动工作以对所述当地负载放电。

在其中的一个实施例中，采用所述主控制器根据所述负载功率值和所述输出功率规格获取计算功率值具体为：

将所述负载功率值和所述输出功率规格进行逻辑运算，逻辑运算公式如下：

A＝B+N*C；

在上式中，所述A为所述计算功率值，所述B为所述负载功率值，所述C为所述输出功率规格，所述N为所述分布式储能系统中储能系统的数量。

在其中的一个实施例中，所述储能系统包括：电池和用于容纳所述电池的机柜；

在所述从控制器接收到所述控制信号后，在所述从控制器控制对应的所述储能系统启动工作之前，所述群控控制方法还包括：

所述从控制器判断对应的所述储能系统是否存在物理故障；

若对应的所述储能系统不存在物理故障，则所述从控制器控制对应的所述储能系统启动工作以对所述当地负载放电。

在其中的一个实施例中，在所述从控制器接收到所述控制信号后，在所述从控制器控制对应的所述储能系统启动工作之前，所述群控控制方法还包括：

判断当前时间是否处于所述电网的峰价时间段；

若所述当前时间处于所述电网的峰价时间段，则所述从控制器控制对应的所述储能系统启动工作以对所述当地负载放电。

在其中的一个实施例中，若所述当前时间处于所述电网的峰价时间段，在所述从控制器控制对应的所述储能系统启动工作之前，所述群控控制方法还包括：

所述从控制器判断所述电池的内部存储电压是否大于所述电池的内部允许放电电压；

若所述电池的内部存储电压大于所述电池的内部允许放电电压，则所述从控制器控制对应的所述储能系统启动工作以对所述当地负载放电。

在其中的一个实施例中，若所述当前时间处于所述电网的峰价时间段，在所述从控制器控制对应的所述储能系统启动工作之前，所述群控控制方法还包括：

所述从控制器判断所述机柜的内部温度是否小于所述机柜的安全温度阈值；

若所述机柜的内部温度小于所述机柜的安全温度阈值，则所述从控制器控制对应的所述储能系统启动工作以对所述当地负载放电。

在其中的一个实施例中，所述从控制器控制对应的所述储能系统启动工作以对所述当地负载放电，具体为；

所述从控制器根据所述控制信号控制对应的所述储能系统以第一预设电功率进行放电。

上述分布式储能系统通过电表实时采集电网的负载功率值，进而得出当地负载的实际电力功率需求；主控制器根据电网的放电功率情况和分布式储能系统的安全供电阈值分别控制一个或者多个储能系统进行放电，以使多个储能系统可向电网进行均衡、安全的供电，储能系统具有更高的供电安全性，并且不同储能系统在主控制器的控制下实现了供电状态转换；因此本发明实施例在一个主控制器的集中控制下可根据当地负载的用电功率变化情况对于多个储能系统的供电状态进行自动、安全调节，并且对于多个储能系统的供电控制具有较为简化的步骤，保障了电网中电力系统的安全性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的分布式储能系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的分布式储能系统的群控控制方法的具体流程图；

图3为本发明一实施例提供的分布式储能系统的群控控制方法步骤S205的具体流程图；

图4为本发明一实施例提供的分布式储能系统的群控控制方法步骤S205的另一种具体流程图；

图5为本发明一实施例提供的分布式储能系统的群控控制方法步骤S210的具体流程图；

图6为本发明一实施例提供的分布式储能系统的群控控制方法步骤S210的另一种具体流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明实施例提供的分布式储能系统10的结构示意图，通过该分布式储能系统10能够向当地负载进行均衡供电，以维持实现供电的持续性和稳定性；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

如图1所示，分布式储能系统10包括：电表101、主控制器102、多个从控制器103以及多个储能系统104，电表101接入电网20，电网20用于对当地负载进行放电，电网20可存储供电电能并且传输该供电电能，通过电网20将供电电能输出至当地负载，以驱动当地负载处于稳定、安全的工作状态；并且通过电表101能够实时显示当地负载的功率信息，进而使得用户能够更加直观地得到当地负载的电能运行情况，该分布式储能系统10具有更高的人机交互性能。

示例性的，电网20为市电电网，进而分布式储能系统10可广泛应用于不同的电力系统。

电表101与主控制器102连接，主控制器102分别与多个从控制器103连接，多个从控制器103分别与多个储能系统104一一对应连接；主控制器102与电表101进行数据通讯，主控制器102具有信息集中控制和处理的功能，主控制器102与多个从控制器103采用分布式连接形式，通过主控制器102能够同步控制一个或者多个从控制器103的工作状态，以使分布式储能系统10输出不同幅值的供电电能；因此本实施例通过主控制器102与多个从控制器103之间的分布式连接形式可提高多个储能系统102的控制效率和控制灵活性；通过每一个从控制器103可实时单独改变相应的储能系统102的工作状态，以使多个储能系统102之间相互配合输出不同幅值的电能，分布式储能系统10具有更高的供电灵活性。

在图1示出分布式储能系统10的结构示意，需要同时控制多个储能系统10来协助电网20进行供电，并且在保障各个储能系统102的自身放电安全性和准确性基础之上，需要同时保障当地负载的电能稳定性和功率可控性。

其中，电表101用于采集电网20的负载功率值。

电表能够实时获取电网20的供电变化情况，并实时获取当地负载的用电功率需求；根据电网20的负载功率值能够准确地得出当地负载的实际功率变化情况；可选的，通过电表101能够显示当地负载的电力功率需求，技术人员可根据电表101中负载功率值对于当地负载进行自动化的充电控制，提高了对于当地负载的用电功率的操控稳定性和监控精确性，分布式储能系统10的供电性能具有更高的可操控性，可操作性能更强。

主控制器102用于读取电表101存储的负载功率值，并获取分布式储能系统10的输出功率规格，以及根据负载功率值和输出功率规格获取计算功率值，以判断当地负载是否满足被放电条件；若当地负载满足被放电条件，则主控制器102根据计算功率值发送控制信号至预设数量的从控制器103。

可选的，对负载功率值和输出功率规格进行逻辑运算得到计算功率值，其中逻辑运算公式为：

A1＝B1+N1*C1 (1)

在上式(1)中，A1为计算功率值，B1为负载功率值，C1为输出功率规格，N1为分布式储能系统中储能系统的数量，根据上式(1)可准确地得出相应的计算功率值，以判断出当地负载是否处于安全的电能运行状态。

其中，通过主控制器102可实现信息采集和数据处理功能，该主控制器102根据负载功率值可得出当地负载的实际功率需求以及当地负载的电量运行情况；并且通过输出功率规格可得出分布式储能系统10的功率需求，以使分布式储能系统与当地负载之间的供电功率平衡；可选的，输出功率规格为预先设置在分布式储能系统的内部，根据分布式储能系统10在放电过程中当地负载功率的变化量对于供电功率进行灵活调节，以保障电网20存储的电能与当地负载的功率完全匹配、抑制。

主控制器102可结合负载功率值和输出功率规格判断当地负载的实际电量情况，通过分布式储能系统10的计算功率值判断出当地负载的充电安全性能，以使分布式储能系统10可输出相应的电能；示例性的，在当地负载充电过程中，当地负载的功率值为36KW，分布式储能系统10的输出功率规格为24KW，那么根据当地负载和分布式储能系统10这两者功率情况可实时得到当地负载的充放电安全性能；因此本实施例根据当地负载和分布式储能系统10这两者实际电能变化情况更加精确地判断出当地负载的放电安全性；只有当当地负载满足被放电条件时，则该分布式储能系统10才能够对当地负载进行放电，极大地保障当地负载的放电安全性和稳定性；进而分布式储能系统10可根据自身的输出功率要求和当地负载的充电功率需求来设定电网20中的电能状态，以使分布式储能系统10能够及时、安全地输出相应的电能，加快当地负载的充电效率。

其中主控制器102具有信息的集中控制和信号生成功能，通过控制信号能够及时改变多个从控制器的工作状态，因此在主控制器102的集中控制下，则通过一路控制信号能够同步改变一个或者多个从控制器103的工作状态，提高了主控制器对于多个从控制器的集群控制效率和集群控制响应速度，分布式储能系统10能够及时对当地负载的电能需求作出供电响应，保障了分布式储能系统10的供电功率稳定性和平衡性。

从控制器103用于根据控制信号控制对应的储能系统104启动工作以对当地负载放电。

可选的，主控制器102根据电网的供电功率需求操控一个或者多个从控制器103工作，进而通过从控制器103使相应的储能系统104输出电能，以保障当地负载的电力安全性和稳定性。

其中通过控制信号可直接改变一个或者多个从控制器103的工作状态，以使从控制器103实现储能系统104的实时充放电控制，通过一个或者多个储能系统104输出的电能对当地负载上电，当地负载接入额定的电能，以维持当地负载处于安全的工作状态；示例性的，当当地负载满足被放电条件时，主控制器102根据当地负载的实际功率需求将控制信号输出任意一个从控制器103；比如当当地负载的功率为：35KW时，主控制器102将控制信号发送至第一个从控制器#1，通过第一个从控制器#1控制第一个储能系统#1输出35KW的电能，以满足当地负载的充电功率；又比如当当地负载的功率为：55KW时，主控制器102将控制信号同时发送至第一个从控制器#1和第二个从控制器#2，这两个从控制器分别控制第一个储能系统#1和第二个储能系统#2总共输出55KW的电能，当地负载可通过电能实时接入55KW的电能，保障了当地负载的电能安全性和可靠性；进而每一个储能系统104在与其连接的从控制器103的操控下对电网出力，保障了多个储能系统104的供电精度和集群控制响应速度，分布式储能系统10对于当地负载具有更高的供电灵活性，避免当地负载处于故障充电的状态。

在图1示出分布式储能系统10的结构示意中，本实施例中的分布式储能系统10通过电表101能够精确地得到当地负载的供电功率需求，进而主控制器102对于当地负载的功率需求变化情况和自身的供电功率安全性进行综合分析和处理，以得出电网20的实际用电需求；在主控制器102的集中控制下，通过主控制信号自适应改变一个或者多个从控制器103的工作状态，每一个从控制器103可自适应改变相应的储能系统104的放电状态，那么分布式储能系统10通过结合多个储能系104对于电网20进行灵活放电，进一步保障了电网20中的电力安全性和电力可靠性，根据当地负载的实际功率变化情况对于多个储能系统704进行集群控制以输出稳定的电能，该分布式储能系统10具有更为简化的空间结构，通过分布式储能系统10输出的电能可保障当地负载处于额定的运行状态，提升了分布式储能系统10的适用范围和实用价值；因此本实施例中的分布式储能系统10可实现对于当地负载的自适应、均衡供电性能，对于本领域中分布式储能集群控制技术的快速发展具有极为积极的促进作用，将产生重要的工业价值；有效地解决了传统技术中多个储能系统的集群控制的稳定性和可靠性较低，输出的电能无法满足负载的额定功率需求，传统的分布式储能系统的集群供电功能无法适用于各个不同工业技术领域中的问题。

作为一种可选的实施方式，电表101和主控制器102采用485串行总线连接；其中485形式连接采用屏蔽双绞线连接，通过屏蔽双绞线可保障信息的完整传输以及通信的抗干扰性能，通过电表101能够实时精确地采集电网20的负载功率信息，主控制器102可精确地获取该负载功率信息，以实现对于多个储能系统104的动态充电控制功能，提高了对于当地负载的功率采样精度和准确性。

主控制器102与多个从控制器103之间采用干接点形式连接；需要说明的是，干接点为电气开关连接形式，并且电气开关具有闭合和断开两种状态；并且电气开关中的开关接点和闭合接点之间没有极性，可以互换；那么主控制器102和从控制器103具有极为灵活、兼容的连接方式，当当地负载满足被放电条件时，主控制器102能够将控制信息同步传输至一个或者多个从控制器103，主控制器102和从控制器103之间具有更高的控制信息传输效率，保障了主控制器102对于从控制器103的控制响应速度和控制精确性。

在本实施例中，分布式储能系统10的内部就有更高的通信效率，更为简化的空间布线结构，避免了主控制器102和电表101之间以及主控制器102和从控制器103之间的繁琐布线工作，防止了主控制器102和从控制器103之间通讯距离过远或者现场环境复杂而导致控制信号出现失真的现象；本实施例中的分布式储能系统10可在不同的通讯环境中保持精度较高的信号传输性能，适用范围更广，分布式储能系统10具有更低的布线成本和通信成本。

作为一种可选的实施方式，主控制器102和从控制器103均采用可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)实现。

其中，PLC具有数据存储以及逻辑运算等功能，该PLC根据操作信息生成相应的操作信号，通过该操作信号可改变相应电子元器件的工作状态，PLC的控制性能具有较高的可扩展性和控制灵活性；因此本实施例通过PLC对于信息进行处理和转换以输出相应的控制信号，通过该控制信号可驱动一个或者多个PLC执行相应的电路动作，从控制器103作为执行设备，PLC根据控制信号改变每一个储能系统104的供电状态，PLC具有较高的控制效率和控制响应性能；因此本实施例通过结合多个PLC对于当地负载的功率信息进行精确的处理和转换，进而对于多个储能系统104进行准确的群控控制，提高了对于多个储能系统104的群控控制效率和准确性，降低了对于多个储能系统104的群控控制成本，防止了对于储能系统104的群控控制方式的控制误差和控制延时。

图2示出了本发明实施例提供的分布式储能系统的群控控制方法的具体实现流程，其中本实施例中的分布式储能系统与图1中的分布式储能系统相同，因此关于本实施例中分布式储能系统的结构将不再赘述；群控控制方法可实现对于多个储能系统进行均衡的放电控制。

请参阅图2，群控控制方法包括如下步骤：

步骤S201：采用电表采集电网的负载功率值；进而通过电表可实时监控电网的供电功率需求。

步骤S202：采用主控制器读取电表存储的负载功率值，并获取分布式储能系统的输出功率规格；其中根据输出功率规格可得出分布式储能系统自身的供电安全性。

步骤S203：采用主控制器根据负载功率值和输出功率规格获取计算功率值，以判断当地负载是否满足被放电条件。

步骤S204：若当地负载满足被放电条件，则主控制器根据计算功率值发送控制信号至预设数量的从控制器；其中主控制器可直接改变从控制器的工作状态，以使从控制器能够实现电子元器件实时控制功能；因此本实施例中主控制器与多个从控制器采用分布式连接形式，通过该主控制器可更加直接、高效地操控一个或者多个从控制器的工作状态，有利于提升多个从控制器的控制效率和控制精度。

可选的，若当地负载不满足被放电条件，则主控制器并不会将控制信号发送至从控制器，此时分布式储能系统无法输出额定的电能，通过电网也无法将电能传输至当地负载；进而防止当地负载在非必要充电状态下接入电能造成当地负载自身的损坏；因此本实施例通过对于当地负载的被放电条件进行判断后，进一步提升当地负载在电能传输过程中的安全性和可靠性。

步骤S205：当从控制器接收到控制信号后，则从控制器控制对应的储能系统启动工作以对当地负载放电；其中通过从控制器可精确地、单独地改变每一个储能系统的放电状态，一个或者多个从控制器在控制信号的驱动下改变相应储能系统的放电状态，以使储能系统能够安全、均匀地向电网进行出力，当地负载接入电能以保持正常、安全的工作状态；通过多个储能系统可均匀地向电网进行供电，当地负载可通过电网接入额定的电能。

需要说明的是，其中图2中的分布式储能系统的群控控制方法与图1中的分布式储能系统10相对应，因此关于图2中分布式储能系统的群控控制方法的各个操作步骤的实施例可参照图1的具体实施方式，此处将不再赘述。

作为一种可选的实施方式，当地负载为本领域中任意类型的用电设备，如电机等，技术人员可将分布式储能系统的群控控制方法应用于各种不同类型的当地负载供电过程，兼容性较强，适用范围极广。

在图2示出的群控控制方法的操作步骤，通过电表可采集当地负载的实时功率信息，进而主控制器根据当地负载的功率信息和分布式储能系统自身的功率规格对多个从控制器进行自动化集群控制，根据当地负载的实际功率情况配置一个或者多个储能系统协助电网出力，当地负载可通过电网接入额定的电能以实现正常的电路功能，极大地保障了当地负载的电力安全性能和分布式储能系统的供电均衡性；本实施例中的分布式储能系统在一个主控制器的操控下，根据当地负载的实际功率需求对于多个从控制器的工作状态进行灵活、安全控制，分布式储能系统的供电控制过程较为简便，结合主控制器和从控制器对于每一个储能系统的供电状态进行自使用操控，通过一个或者多个储能系统的放电过程向当地负载提供额定的电能；既保障了当地负载的电能安全性和可靠性，又实现了分布式储能系统的电能供应削峰填谷的集群控制功能，多个储能系统可自动输出协调一致的电能，安全性更高，储能系统具有更高的供电稳定性和适应性能，应用范围更广；从而有效地解决了传统技术无法对于多个储能系统进行自适应集群控制功能，负载的供电稳定性和可靠性较低，储能系统的可调控性能不强，控制步骤过于复杂的问题。

作为一种可选的实施方式，在步骤S203中，采用主控制器根据负载功率值和输出功率规格获取计算功率值具体为：

将负载功率值和输出功率规格进行逻辑运算，逻辑运算公式如下：

A＝B+N*C (2)

在上式(2)中，A为计算功率值，B为负载功率值，C为输出功率规格，N为分布式储能系统中储能系统的数量，示例性的，所述N为8，通过N可调节分布式储能系统的安全供电条件，以使所述分布式储能系统在各种供电环境中都能够保持自身的安全性和可靠性，提高了群控控制方法的适用范围；示例性的，电网的负载功率值为24KW，分布式储能系统的输出功率规格为36KW，分布式储能系统总共包含8个储能系统，按照上式(2)，逻辑运算后的功率值为：52.8KW；那么根据该逻辑运算后的功率值可精确地得出当地负载和分布式储能系统这两者的电能功率波动情况，进而判断出分布式储能系统中每一个储能系统的启停条件，保障了分布式储能系统的正常供电性能；因此当地负载可在安全的供电模式下接入电能，提高了分布式储能系统对于当地负载的供电安全性能。

作为一种可选的实施方式，储能系统包括：电池和用于容纳电池的机柜；其中，电池用于存储电能，进而电池能够处于放电预备阶段，通过从控制器可及时改变电池的电能供应状态，保障储能系统的电能传输状态控制响应速度；可选的，机柜由合金材料或者冷轧钢板等制造，可为电池提供电池存放的保护，并且屏蔽电磁干扰，储能系统具有更高的结构稳定性和空间结构集成性；作为一种更为具体的实施方式，所述储能系统还包括：双向储能逆变器，电池管理系统及温控管理系统；其中所述双向储能逆变器、所述电池管理系统及所述温控管理系统均可采用传统技术中的电路结构实现，通过储能系统能够实现电能的存储和实时传输，并且可避免电能损耗功能；本实施例中的储能系统可适用在不同的工业环境中，保障了自身的电能传输效率和稳定性。

作为一种可选的实施方式，电池包括锂电池或者其它任意类型的储能介质，储能系统具有较高的电能存储性能和电能兼容性能。

图3示出了本实施例提供的步骤S205的具体操作步骤，请参阅图3，在从控制器接收到控制信号后，在从控制器控制对应的储能系统启动工作之前，群控控制方法还包括：

步骤S206：从控制器判断对应的储能系统是否存在物理故障。

其中从控制器可直接获取储能系统的电能运行状态，该从控制器与储能系统之间可进行实时的信号通讯功能；那么从控制器可精确地得出储能系统的物理运行状态，进而判断出储能系统是否处于安全、稳定的运行状态；示例性的，储能系统的物理故障包括：储能系统无法进行正常通讯、储能系统的电池出现物理破损等；进而从控制器可及时监控储能系统是否出现故障信息，保障了储能系统的物理安全性，提高了主控制器和从控制器之间形成的集群控制稳定性和安全性。

步骤S207：若对应的储能系统不存在物理故障，则从控制器控制对应的储能系统启动工作以对当地负载放电。

步骤S208：若对应的储能系统存在物理故障，则从控制器控制对应的储能系统不启动工作。

当从控制器检测出储能系统不存在物理故障时，则储能系统符合安全放电条件，从控制器根据该控制信号对储能系统执行放电，储能系统可实时地输出额定电能，以保障当地负载的供电安全性和供电稳定性，避免了储能系统处于故障供电状态；当从控制器检测出储能系统存在物理故障时，则储能系统不符合安全放电条件，则从控制器处于工作停止状态，储能系统无法进行正常的放电功能，保护了储能系统安全运行状态；因此本实施例通过对于储能系统的故障状态进行精确的检测和监控，以及时排除储能系统的物理故障信息，储能系统可在安全的物理状态下进行放电，提高了多个储能系统的群控控制效率和群控控制安全性，当地负载可始终接入稳定的电能。

作为一种可选的实施方式，图4示出了本实施例提供的步骤S205的另一种具体操作步骤，请参阅图4，在从控制器接收到控制信号后，在从控制器控制对应的储能系统启动工作之前，群控控制方法还包括：

步骤S209：判断当前时间是否处于电网的峰价时间段；其中峰价时间段是指：当地负载用电功率需求最大的时间；例如可将一天24小时分为：峰价时间段、平价时间段以及低谷时间段，那么电网中峰价时间段的电能供应需求量最大，电价最高；其次为平价时间段；最后低谷时间段的供电需求量最低；通过对于电网的电能供应需求进行实时监控和检测，以使储能系统向电网供应不同类型的电能，分布式储能系统具有更高的供电稳定性和供电均衡性；从控制器可根据电网中电能的功率需求波动情况控制一个或者多个储能系统开始供电，从控制器具有更高的控制灵活性。

步骤S210：若当前时间处于电网的峰价时间段，则从控制器控制对应的储能系统启动工作以对所述当地负载放电。

步骤S211：若当前时间不处于电网的峰价时间段，则从控制器控制对应的储能系统不启动工作。

其中，若电网中的供电功率需求处于最大的供电功率需求量最大时，则此时储能系统对于电网的供电出力效率最大，通过从控制器控制储能系统能够及时地进行放电操作，提升了多个储能系统的群控控制下的供电效益，保障电网能够在用电高峰期间也能够向当地负载进行稳定的供电，储能系统中的电能发挥更大的电能供应价值，对于维持电网中的电能稳定具有重要的意义；而在当前时间处于平价时间段或者低谷时间段时，此时电网的电量需求量较低，电网无需接入分布式储能系统中的电能，那么储能系统并不会对电网出力，此时当地负载仍然能够维持稳定的工作状态，避免了储能系统中的电能被浪费以及储能系统中的电能供应成本过低的问题；因此本实施例根据当前时间是否处于电网的峰价时间段对于储能系统的供电状态进行控制，保障了多个储能系统的群控控制效益，储能系统在电网的用电功率需求最大时将电能输出至当地负载，以使多个储能系统的电能调度具有更高的合理性和科学性，当地负载可任意的时间段接入电网中的电能，并保持额定的运行状态；因此本实施例中的群控控制方法极大地降低了当地负载的供电成本，并且电网中的电能也具有更高的稳定性和可靠性。

作为一种可选的实施方式，图5示出了本实施例提供的步骤S210的具体操作步骤，请参阅图5，在步骤S210中，若当前时间处于电网的峰价时间段，在从控制器控制对应的储能系统启动工作之前，群控控制方法还包括：

步骤S212：从控制器判断电池的内部存储电压是否大于电池的内部允许放电电压。

通过从控制器能够获取电池内部的电压信息，通过该电压信息可判断出电池内部的电量状态，并且在分布式储能系统进行电能输出的过程中，储能系统的剩余电量也会发生相应的波动；因此本实施例通过监控储能系统的内部存储电压，以防止电池处于欠压运行状态，电网中可接入更加稳定的电能，供电安全性更高；可选的，电池的内部允许放电电压为电池的预设电压值；例如电池的内部允许放电电压为300V，只有当电池的内部存储电压大于300V时，则说明电池的电能处于充足状态；若电池的内部存储电压小于或者等于300V时，则说明电池的电能处于不足状态；因此根据电池的内部存储电压能够准确地判断储能系统是否满足安全放电条件，有利于提升储能系统的自身的物理安全性和电能输出的稳定性。

步骤S213：若电池的内部存储电压大于电池的内部允许放电电压，则从控制器控制对应的储能系统启动工作以对所述当地负载放电。

步骤S214：若电池的内部存储电压小于或者等于电池的内部允许放电电压，则从控制器控制对应的储能系统不启动工作。

若根据电池的内部存储电压得出电池处于电量充足状态，则从控制器能够实时控制储能系统进行放电，该储能系统可输出稳定、可靠的电能，以保障当地负载的电能稳定性和电能安全性，多个储能系统可处于更佳的放电状态；当从控制器检测到电池处于电量不足状态，此时储能系统不满足安全放电条件，储能系统并不会对电网进行放电，从控制器处于工作停止状态，在电量不足的条件下，避免了电池输出欠压或者不稳定的电能；因此本实施例根据电池的内部存储电压的判断储能系统内部的剩余电量，在主控制器的集中控制下，从控制器可保障电池内部的电量情况进行自适应供电控制，极大地保障了分布式储能系统的群控控制方法的安全性和高效性。

作为一种可选的实施方式，图6示出了本实施例提供的步骤S210的另一种具体操作步骤，请参阅图6，在步骤S210中，若当前时间处于电网的峰价时间段，在从控制器控制对应的储能系统启动工作之前，群控控制方法还包括：

步骤S215：从控制器判断机柜的内部温度是否小于机柜的安全温度阈值。

由于电池的制造材料属于导电金属材料，并且电池本身的结构较小，内部的材料连接紧密，因此在电池进行大功率的供电过程中，电池也会出较大的发热现象，特别当电池长期进行供电的过程中，电池将会积累大量的热量；而机柜具有较高的导热性能，在一定的空间内，机柜的温度会上升较快；因此本实施例通过监控机柜的温度以判断储能系统是否处于安全运行状态；安全温度阈值为储能系统可忍受的最高温度值，示例性的，安全温度阈值为80摄氏度；只有当机柜的内部温度小于80摄氏度，则机柜才能够处于安全的运行状态；若机柜的内部温度大于或者等于80摄氏度，则机柜处于过温运行状态，储能系统在过温运行状态持续供电会出现供电故障，甚至电池被完全毁坏；因此本实施例通过监控机柜的内部温度完全保障储能系统的物理安全性能。

步骤S216：若机柜的内部温度小于机柜的安全温度阈值，则从控制器控制对应的储能系统启动工作以对所述当地负载放电。

步骤S217：若机柜的内部温度大于或者等于机柜的安全温度阈值，则从控制器控制对应的储能系统不启动工作。

当机柜的内部温度处于安全状态，则说明该储能系统可继续供电，储能系统可处于安全的供电状态，则储能系统可继续输出电能，以保持当地负载的供电安全性和持续性；当机柜的温度处于过温状态，则储能系统无法再继续放电，为了保障电池内部的安全性能，则通过从控制器使储能系统处于停止状态，保障了储能系统的工作安全性能，防止储能系统在过高的温度下长期处于供电状态、进而导致分布式储能系统的供电安全性较低的问题；因此本实施例通过监控机柜的内部温度可判断储能系统的安全放电性能，从控制器能够使储能系统处于安全温度的条件下进行放电，提高了对于多个储能系统的群控控制方法的安全性和可靠性，多个储能系统可均衡地输出电能，以使当地负载处于安全、稳定的工作状态，电网中的电能可实现更加灵活的控制功能。

作为一种可选的实施方式，在步骤S205中，从控制器控制对应的储能系统启动工作以对当地负载放电，具体为：

从控制器根据控制信号控制对应的储能系统以第一预设电功率进行放电。

可选的，第一预设电功率为35KW或者55KW；其中主控制器根据当地负载的功率状态对于一个或者多个从控制器的工作状态进行灵活调节，以使储能系统输出的电能完全符合当地负载的功率需求，当地负载可处于额定的工作状态，提高多个储能系统的群控控制方法的稳定性和可靠性；因此本实施例中的从控制器可接入并且解析控制信号中的控制信息，使储能系统以特定的电功率输出电能，多个储能系统对于电网具有更高的充电效率和充电稳定性，每一个从控制器能够精确地改变相应储能系统的电力供应状态，储能系统的放电功率具有更高的可控性和可调性，群控控制方法的控制精确性更高。

在本文对各种器件、电路、装置、系统和/或方法描述了各种实施方式。阐述了很多特定的细节以提供对如在说明书中描述的和在附图中示出的实施方式的总结构、功能、制造和使用的彻底理解。然而本领域中的技术人员将理解，实施方式可在没有这样的特定细节的情况下被实施。在其它实例中，详细描述了公知的操作、部件和元件，以免使在说明书中的实施方式难以理解。本领域中的技术人员将理解，在本文和所示的实施方式是非限制性例子，且因此可认识到，在本文公开的特定的结构和功能细节可以是代表性的且并不一定限制实施方式的范围。

在整个说明书中对“各种实施方式”、“在实施方式中”、“一个实施方式”或“实施方式”等的引用意为关于实施方式所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此，短语“在各种实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在实施方式中”等在整个说明书中的适当地方的出现并不一定都指同一实施方式。此外，特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施方式中以任何适当的方式组合。因此，关于一个实施方式示出或描述的特定特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其它实施方式的特征、结构或特性进行组合，而没有假定这样的组合不是不合逻辑的或无功能的限制。任何方向参考(例如，加上、减去、上部、下部、向上、向下、左边、右边、向左、向右、顶部、底部、在…之上、在…之下、垂直、水平、顺时针和逆时针)用于识别目的以帮助读者理解本公开内容，且并不产生限制，特别是关于实施方式的位置、定向或使用。

虽然上面以某个详细程度描述了某些实施方式，但是本领域中的技术人员可对所公开的实施方式做出很多变更而不偏离本公开的范围。连接参考(例如，附接、耦合、连接等)应被广泛地解释，并可包括在元件的连接之间的中间构件和在元件之间的相对运动。因此，连接参考并不一定暗示两个元件直接连接/耦合且彼此处于固定关系中。“例如”在整个说明书中的使用应被广泛地解释并用于提供本公开的实施方式的非限制性例子，且本公开不限于这样的例子。意图是包含在上述描述中或在附图中示出的所有事务应被解释为仅仅是例证性的而不是限制性的。可做出在细节或结构上的变化而不偏离本公开。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种分布式储能系统，其特征在于，包括：

电表、主控制器、多个从控制器以及多个储能系统；

所述电表接入电网，所述电网用于对当地负载进行放电，所述电表与所述主控制器连接，所述主控制器分别与多个所述从控制器连接，多个所述从控制器分别与多个所述储能系统一一对应连接；

所述电表用于采集所述电网的负载功率值；

所述主控制器用于读取所述电表存储的负载功率值，并获取所述分布式储能系统的输出功率规格，以及根据所述负载功率值和所述输出功率规格获取计算功率值，以判断所述当地负载是否满足被放电条件；若所述当地负载满足被放电条件，则所述主控制器根据所述计算功率值发送控制信号至预设数量的所述从控制器；

所述从控制器用于根据所述控制信号控制对应的所述储能系统启动工作以对所述当地负载放电；

所述根据所述负载功率值和所述输出功率规格获取计算功率值包括：

将所述负载功率值和所述输出功率规格进行逻辑运算，逻辑运算公式如下：

A＝B+N*C；

其中，所述A为所述计算功率值，所述B为所述负载功率值，所述C为所述输出功率规格，所述N为所述分布式储能系统中储能系统的数量。

2.根据权利要求1所述的分布式储能系统，其特征在于，所述电表和所述主控制器采用485串行总线连接；

所述主控制器与多个所述从控制器之间采用干接点形式连接。

3.根据权利要求1所述的分布式储能系统，其特征在于，所述主控制器和所述从控制器均采用可编程逻辑控制器实现。

4.一种基于如权利要求1所述的分布式储能系统的群控控制方法，其特征在于，所述群控控制方法包括：

采用所述电表采集所述电网的负载功率值；

采用所述主控制器读取所述电表存储的负载功率值，并获取所述分布式储能系统的输出功率规格；

采用所述主控制器根据所述负载功率值和所述输出功率规格获取计算功率值，以判断所述当地负载是否满足被放电条件；

若所述当地负载满足被放电条件，则所述主控制器根据所述计算功率值发送控制信号至预设数量的所述从控制器；

当所述从控制器接收到所述控制信号后，则所述从控制器控制对应的所述储能系统启动工作以对所述当地负载放电；

采用所述主控制器根据所述负载功率值和所述输出功率规格获取计算功率值具体为：

将所述负载功率值和所述输出功率规格进行逻辑运算，逻辑运算公式如下：

A＝B+N*C；

其中，所述A为所述计算功率值，所述B为所述负载功率值，所述C为所述输出功率规格，所述N为所述分布式储能系统中储能系统的数量。

5.根据权利要求4所述的群控控制方法，其特征在于，所述储能系统包括：电池和用于容纳所述电池的机柜；

在所述从控制器接收到所述控制信号后，在所述从控制器控制对应的所述储能系统启动工作之前，所述群控控制方法还包括：

所述从控制器判断对应的所述储能系统是否存在物理故障；

若对应的所述储能系统不存在物理故障，则所述从控制器控制对应的所述储能系统启动工作以对所述当地负载放电。

6.根据权利要求5所述的群控控制方法，其特征在于，在所述从控制器接收到所述控制信号后，在所述从控制器控制对应的所述储能系统启动工作之前，所述群控控制方法还包括：

判断当前时间是否处于所述电网的峰价时间段；

若所述当前时间处于所述电网的峰价时间段，则所述从控制器控制对应的所述储能系统启动工作以对所述当地负载放电。

7.根据权利要求6所述的群控控制方法，其特征在于，若所述当前时间处于所述电网的峰价时间段，在所述从控制器控制对应的所述储能系统启动工作之前，所述群控控制方法还包括：

所述从控制器判断所述电池的内部存储电压是否大于所述电池的内部允许放电电压；

若所述电池的内部存储电压大于所述电池的内部允许放电电压，则所述从控制器控制对应的所述储能系统启动工作以对所述当地负载放电。

8.根据权利要求6所述的群控控制方法，其特征在于，若所述当前时间处于所述电网的峰价时间段，在所述从控制器控制对应的所述储能系统启动工作之前，所述群控控制方法还包括：

所述从控制器判断所述机柜的内部温度是否小于所述机柜的安全温度阈值；

若所述机柜的内部温度小于所述机柜的安全温度阈值，则所述从控制器控制对应的所述储能系统启动工作以对所述当地负载放电。

9.根据权利要求4所述的群控控制方法，其特征在于，所述从控制器控制对应的所述储能系统启动工作以对所述当地负载放电，具体为；

所述从控制器根据所述控制信号控制对应的所述储能系统以第一预设电功率进行放电。

Images