CN110931894A - 一种中压直挂式储能系统电池相内荷电状态均衡控制方法 - Google Patents

一种中压直挂式储能系统电池相内荷电状态均衡控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种中压直挂式储能系统电池相内荷电状态均衡控制方法，所述控制方法包括如下步骤：步骤(1)：采集每相电池充放电电流、每组电池充放电电流；步骤(2)：计算各组电池荷电状态；步骤(3)：计算各相所述电池组荷电状态平均值；步骤(4)：将电池各相充放电电流进行dq变换，得到id、iq；步骤(5)：计算每组电池的荷电状态与所在相荷电状态平均值差值；步骤(6)：计算每相每组补偿电压分量；步骤(7)：将补偿电压分别注入各相各组电池，完成电池相内荷电状态均衡控制。本发明提供一种中压直挂式储能系统电池相内荷电状态均衡控制方法，能够完成对所述储能系统电池相内荷电状态均衡控制，提高各相电池工作质量和寿命。

Description

一种中压直挂式储能系统电池相内荷电状态均衡控制方法
技术领域
本发明属于电力控制技术领域，特别涉及一种中压直挂式储能系统电池相内荷电状态均衡控制方法。
背景技术
随着智能电网的发展，储能技术已经成为其发展过程中的重要环节。储能系统能够有效解决太阳能发电、风能发电等可再生能源发电的间歇性和波动性等问题，进而提高电网中新能源发电的消纳能力。在各类储能技术中，电池储能系统因具有功率密度高、响应速度快、占地面积小、对安装地点无特殊要求等优点而得到优先发展。
电池储能系统荷电状态的均衡控制是保证电池使用寿命和提高电池容量利用的重要保证，若SOC不均衡状况不能得到及时改善，则最终会影响储能装置的输出性能和电池使用寿命。此外，随着储能装置的持续循环运行，各组电池组老化程度不一致也会逐渐加剧SOC不一致程度。
本发明提出一种中压直挂式储能系统电池相内荷电状态均衡控制方法，根据电池充放电电流得到每组电池的荷电状态，准确计算出每组补偿电压分量，完成对电池相内荷电状态均衡控制。
发明内容
本发明提供一种中压直挂式储能系统电池相内荷电状态均衡控制方法，能够完成对所述储能系统电池相内荷电状态均衡控制，提高各相电池工作质量和寿命。
本发明具体为一种中压直挂式储能系统电池相内荷电状态均衡控制方法，所述控制方法包括如下步骤：
步骤(1)：采集每相电池充放电电流、每组电池充放电电流；
步骤(2)：根据所述电池充放电电流计算各组电池荷电状态
Figure BDA0002275827180000011
SOCan0为a相第n组电池荷电状态初始值，SOCbn0为b相第n组荷电状态初始值，SOCcn0为c相第n组荷电状态初始值，Qan为a相第n组电池额定容量，Qbn为b相第n组电池额定容量，Qcn为c相第n组电池额定容量，ian为a相第n组电池充放电电流，ibn为b相第n组电池充放电电流，icn为c相第n组充放电电流；
步骤(3)：计算各相所述电池组荷电状态平均值；
步骤(4)：将所述电池各相充放电电流ia、ib、ic进行dq变换，得到id、iq；
步骤(5)：计算每组电池的荷电状态与所在相荷电状态平均值差值
Figure BDA0002275827180000021
SOCan为a相第n组电池的荷电状态，
Figure BDA0002275827180000022
为a相荷电状态平均值，SOCbn为b相第n组电池的荷电状态，
Figure BDA0002275827180000023
为b相荷电状态平均值，SOCcn为c相第n组电池的荷电状态，
Figure BDA0002275827180000024
为c相荷电状态平均值；
步骤(6)：计算每相每组补偿电压分量
Figure BDA0002275827180000025
k为比例系数，
Figure BDA0002275827180000026
步骤(7)：将所述补偿电压分别注入a相第n组电池、b相第n组电池、c相第n组电池，完成所述电池相内荷电状态均衡控制。
所述每相电池充放电电流、所述每组电池充放电电流分别采用电流传感器采集，并输入控制器完成对所述电池相内荷电状态控制信号的计算；所述控制器包含外部输入接口，通过所述外部输入接口能够完成SOCan0、SOCbn0、SOCcn0、Qan、Qbn、Qcn、k值的设定。
与现有技术相比，有益效果是：所述控制方法采集所述储能系统所有电池组电流，得到实时荷电状态，进而计算出每相补偿电压分量，完成对所述电池的相间均衡控制。
附图说明
图1为本发明一种中压直挂式储能系统电池相内荷电状态均衡控制方法的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种中压直挂式储能系统电池相内荷电状态均衡控制方法的具体实施方式做详细阐述。
如图1所示，本发明的控制方法包括如下步骤：步骤(1)：采集每相电池充放电电流、每组电池充放电电流；步骤(2)：根据所述电池充放电电流计算各组电池荷电状态
Figure BDA0002275827180000031
SOCan0为a相第n组电池荷电状态初始值，SOCbn0为b相第n组荷电状态初始值，SOCcn0为c相第n组荷电状态初始值，Qan为a相第n组电池额定容量，Qbn为b相第n组电池额定容量，Qcn为c相第n组电池额定容量，ian为a相第n组电池充放电电流，ibn为b相第n组电池充放电电流，icn为c相第n组充放电电流；步骤(3)：计算各相电池组荷电状态平均值；步骤(4)：将电池各相充放电电流ia、ib、ic进行dq变换，得到id、iq；步骤(5)：计算每组电池的荷电状态与所在相荷电状态平均值差值；步骤(6)：计算每相每组补偿电压分量；步骤(7)：将补偿电压分别注入a相第n组电池、b相第n组电池、c相第n组电池，完成所述电池相内荷电状态均衡控制。
控制方法中步骤(2)各组电池荷电状态计算公式为：
Figure BDA0002275827180000032
SOCan0为a相第n组电池荷电状态初始值，SOCbn0为b相第n组荷电状态初始值，SOCcn0为c相第n组荷电状态初始值，Qan为a相第n组电池额定容量，Qbn为b相第n组电池额定容量，Qcn为c相第n组电池额定容量，ian为a相第n组电池充放电电流，ibn为b相第n组电池充放电电流，icn为c相第n组充放电电流。
控制方法中步骤(5)中每组电池的荷电状态与所在相荷电状态平均值差值计算公式为：
Figure BDA0002275827180000041
SOCan为a相第n组电池的荷电状态，
Figure BDA0002275827180000042
为a相荷电状态平均值，SOCbn为b相第n组电池的荷电状态，
Figure BDA0002275827180000043
为b相荷电状态平均值，SOCcn为c相第n组电池的荷电状态，
Figure BDA0002275827180000044
为c相荷电状态平均值。
控制方法中步骤(6)中每相每组补偿电压分量计算公式为：
Figure BDA0002275827180000045
k为比例系数，
Figure BDA0002275827180000046
最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。

Claims (2)

1.一种中压直挂式储能系统电池相内荷电状态均衡控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
步骤(1)：采集每相电池充放电电流、每组电池充放电电流；
步骤(2)：根据所述电池充放电电流计算各组电池荷电状态
Figure FDA0002275827170000011
SOCan0为a相第n组电池荷电状态初始值，SOCbn0为b相第n组荷电状态初始值，SOCcn0为c相第n组荷电状态初始值，Qan为a相第n组电池额定容量，Qbn为b相第n组电池额定容量，Qcn为c相第n组电池额定容量，ian为a相第n组电池充放电电流，ibn为b相第n组电池充放电电流，icn为c相第n组充放电电流；
步骤(3)：计算各相所述电池组荷电状态平均值；
步骤(4)：将所述电池各相充放电电流ia、ib、ic进行dq变换，得到id、iq；
步骤(5)：计算每组电池的荷电状态与所在相荷电状态平均值差值
Figure FDA0002275827170000012
SOCan为a相第n组电池的荷电状态，
Figure FDA0002275827170000013
为a相荷电状态平均值，SOCbn为b相第n组电池的荷电状态，
Figure FDA0002275827170000014
为b相荷电状态平均值，SOCcn为c相第n组电池的荷电状态，
Figure FDA0002275827170000015
为c相荷电状态平均值；
步骤(6)：计算每相每组补偿电压分量
Figure FDA0002275827170000016
k为比例系数，
Figure FDA0002275827170000017
步骤(7)：将所述补偿电压分别注入a相第n组电池、b相第n组电池、c相第n组电池，完成所述电池相内荷电状态均衡控制。
2.根据权利要求1所述的一种中压直挂式储能系统电池相内荷电状态均衡控制方法，其特征在于，所述每相电池充放电电流、所述每组电池充放电电流分别采用电流传感器采集，并输入控制器完成对所述电池相内荷电状态控制信号的计算；所述控制器包含外部输入接口，通过所述外部输入接口能够完成SOCan0、SOCbn0、SOCcn0、Qan、Qbn、Qcn、k值的设定。
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CN114336700A (zh) * 2021-12-01 2022-04-12 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 一种中压直挂式储能系统容量利用率控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114336700A (zh) * 2021-12-01 2022-04-12 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 一种中压直挂式储能系统容量利用率控制方法
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