CN113809766B - 一种多母线储能系统及其控制方法 - Google Patents

一种多母线储能系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种多母线储能系统及其控制方法,该多母线储能系统包括至少两个直流母线,而且,其各直流母线分别通过至少一个第一开关模块连接对应的电池单元,还分别通过至少一个第二开关模块连接对应PCS的直流侧;也即,各直流母线所接的电池单元数量和PCS数量均可以任意设置,而且还可以根据实际运行场景实时设置PCS的投入数量,也即,实现了电池容量与PCS功率的解耦,能够适用于不同备电时长和不同电池容量的应用场景。且其各个PCS分别连接于相应的直流母线,能够最大程度减少共直流母线后多台PCS之间的相互影响。

Description

一种多母线储能系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域,特别涉及一种多母线储能系统及其控制方法。
背景技术
现有的储能系统,一般是由多个电池模组串联构成电池簇,再由多个电池簇并联连接后,接入相应的PCS(Power Conversion System,储能逆变器)。
对于同一储能系统而言,其在不同时长的运行要求下,所需要的PCS容量也不同;而对于同样时长的运行要求而言,若电池容量有所改变,也需要同时改变PCS的容量来进行匹配。因此,面对时长运行要求和电池容量有可能会变化的情况,需要开发多款不同功率等级的PCS,以适用不同备电时长和电池容量。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种多母线储能系统及其控制方法,以适应不同备电时长和电池容量的应用需求。
为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
本发明第一方面提供了一种多母线储能系统,包括:至少两个电池单元、至少两个直流母线以及至少两个储能变流器PCS;其中:
各所述直流母线,分别通过至少一个第一开关模块,连接对应的所述电池单元;
各所述直流母线,还分别通过至少一个第二开关模块,连接对应所述PCS的直流侧;
各所述直流母线并联连接;
各所述PCS的交流侧并联连接。
可选的,所述第一开关模块包括:一个第一保护装置和至少两个第一开关装置;
所述第一保护装置的第二端连接相应的所述直流母线;
所述第一保护装置的第一端连接各所述第一开关装置的第二端;
各所述第一开关装置的第一端分别连接相应的所述电池单元。
可选的,所述第一保护装置包括:至少一个保护开关;
所述第一保护装置包括至少两个所述保护开关时,各所述保护开关串联连接,且分别用于实现不同位置的故障保护。
可选的,所述第一保护装置包括至少两个所述保护开关时,各所述保护开关的类型不同,和/或,各所述保护开关的容量不同。
可选的,所述第一保护装置包括两个所述保护开关,分别为:断路器,和,熔断器或串联连接的熔断器与负荷开关。
可选的,所述第一开关装置为:负荷开关、隔离开关或者继电器。
可选的,所述电池单元与相应所述第一开关装置之间,还设置有DCDC变换器。
可选的,所述第一保护装置包括至少两个所述保护开关时,多个所述电池单元及其所述DCDC变换器、所述第一开关装置及靠近其的所述第一保护开关,集成设置于户外柜中。
可选的,所述第一开关装置独立设置,或者,集成于自身所接的所述DCDC变换器内部。
可选的,至少一个所述直流母线,还连接有至少一个另一侧闲置的所述第一开关模块。
可选的,所述第二开关模块包括:第二保护装置和第二开关装置;
所述第二保护装置的第一端连接相应的所述直流母线;
所述第二保护装置的第二端连接所述第二开关装置的第一端;
所述第二开关装置的第二端连接相应的所述PCS的直流侧。
可选的,所述第二开关装置为:负荷开关、隔离开关或者继电器。
可选的,所述第二开关装置,设置于所述PCS的内部或外部;
所述第二保护装置设置于所述PCS的内部或外部。
本发明第二方面提供了一种多母线储能系统的控制方法,所述多母线储能系统为如上述第一方面任一段落所述的多母线储能系统;所述控制方法包括:
确定所述多母线储能系统需要运行的总功率;
根据总功率及所述多母线储能系统中PCS的额定功率,确定需要运行的PCS台数;
控制相应的所述PCS运行。
可选的,控制相应的所述PCS运行时:
优先选择所述多母线储能系统中同一直流母线上的所述PCS;
或者,优先选择所述多母线储能系统中剩余容量SOC更多的电池单元所接所述直流母线上的所述PCS进行放电运行,优先选择SOC更少的所述电池单元所接所述直流母线上的所述PCS进行充电运行;
又或者,以将所述PCS台数对各所述直流母线进行平均分配为优先;
再或者,关闭至少一台所述PCS,以使运行的所述PCS均为满功率运行状态。
可选的,所述多母线储能系统中各电池单元均配备有相应的DCDC变换器时,控制相应的所述PCS运行,包括对相应所述PCS所接直流母线执行的:
闭合所述直流母线所接的各个第一开关模块;
开启所述直流母线所接的各所述DCDC变换器,建立相应的母线电压;
判断所述母线电压是否满足所述PCS的并网启动电压要求;
若所述母线电压满足所述并网启动电压要求,则闭合相应所述PCS的第二开关模块,并控制相应所述PCS开机。
可选的,在控制相应的所述PCS运行之后,所述控制方法还包括:
在需要进行关机操作时,控制相应所述PCS的功率降为零;
分断相应所述PCS的所述第二开关模块;
控制各运行的所述DCDC变换器关机;
分断相应的所述第一开关模块。
可选的,所述第一开关模块包括一个第一保护装置和至少两个第一开关装置时:
分断相应的所述第一开关模块时,其分断顺序为:先分断所述第一保护装置,再分断各所述第一开关装置;或者,先分断各所述第一开关装置,再分断所述第一保护装置。
本发明第三方面提供了一种光储系统,包括:光伏系统及如第一方面任一段落所述的多母线储能系统;其中:
所述光伏系统的输出端与所述多母线储能系统中PCS的直流侧相连。
本发明提供的多母线储能系统,包括至少两个直流母线,而且,其各直流母线分别通过至少一个第一开关模块连接对应的电池单元,还分别通过至少一个第二开关模块连接对应PCS的直流侧;也即,各直流母线所接的电池单元数量和PCS数量均可以任意设置,而且还可以根据实际运行场景实时设置PCS的投入数量,也即,实现了电池容量与PCS功率的解耦,能够适用于不同备电时长和不同电池容量的应用场景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中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的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1至图3分别为本发明实施例提供的多母线储能系统的三种结构示意图;
图4至图6分别为本发明实施例提供的多母线储能系统的控制方法的三个部分的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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。
在本申请中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明提供一种多母线储能系统,以适应不同备电时长和电池容量的应用需求。
如图1所示,该多母线储能系统,包括:至少两个电池单元(如图中所示的各个BT)、至少两个直流母线以及至少两个PCS;其中:
电池单元,可以是指电池簇,也可以是指电池模组,此处不做限定,视其具体应用环境而定即可,均在本申请的保护范围内。
各直流母线,分别通过至少一个第一开关模块10,连接对应的电池单元;实际应用中,各直流母线所接第一开关模块10的个数不限,且各第一开关模块10所接的电池单元数量也不限;各第一开关模块10可以分别连接两个电池单元,也可以分别连接更多个电池单元,图2中以一个第一开关模块10连接两个电池单元为例进行展示。另外,各直流母线所接第一开关模块10的数量可以相同,也可以不同;各第一开关模块10所接电池单元的数量可以相同,也可以不同;各直流母线所接第一开关模块10的数量及电池单元的数量,均可视其具体应用环境而定,均在本申请的保护范围内。
该第一开关模块10可以实现对于相应电池单元的投入和切出,还可以实现对于其所在支路的过流保护、过压保护、过温保护和短路保护等;其具体实现形式可以根据实际应用环境而定,此处不做限定。
另外,各直流母线,还分别通过至少一个第二开关模块20,连接对应PCS的直流侧;一般情况下,可以设置各个第二开关模块20与各个PCS一一对应,但实际应用中也并不限定于此,也并不排除两个或多个PCS共用同一第二开关模块20的情况,均在本申请的保护范围内。
该第二开关模块20可以实现对于相应PCS的投入和切出,也可以根据实际情况使其具备对于其所在支路的各种故障保护功能;其具体实现形式可以根据实际应用环境而定,此处不做限定。
各直流母线并联连接,且各PCS的交流侧并联连接,进而能够根据实际情况选择相应数量的PCS并联输出。
具体的工作原理为:
在某一时长运行要求下,为了满足相应的备电时长,可以根据该多母线储能系统全部电池单元构成的电池容量,计算所需要输出或接收的总功率;然后结合各PCS的额定功率,确定需要运行的PCS台数;再控制相应的PCS运行,即可在相应电池容量下,满足该时长运行要求。
无论是更换应用场景导致时长运行要求改变,还是由于增减电池单元所导致的电池容量改变,都可以依据上述过程,重新确定需要运行的PCS台数,进而使该多母线储能系统能够适应不同备电时长和不同电池容量的应用场景。
本实施例提供的该多母线储能系统,其各直流母线所接的电池单元数量和PCS数量均可以任意设置,而且还可以根据实际运行场景实时设置PCS的投入数量;也即,实现了电池容量与PCS功率的解耦,能够适用于不同备电时长和不同电池容量的应用场景。
在上一实施例的基础之上,参见图2,该多母线储能系统中的第一开关模块10包括:一个第一保护装置101和至少两个第一开关装置(比如图2中所示的Q11和Q12);其中:
第一保护装置101的第二端连接相应的直流母线;第一保护装置101的第一端连接至少两个第一开关装置(图2中以两个第一开关装置Q11和Q12为例进行展示)的第二端;第一开关装置Q11和Q12的第一端连接相应的电池单元,优选各电池单元分别配备有相应的一个第一开关装置,当然,实际应用中也可以两个或更多个电池单元共用同一第一开关装置。
该第一开关装置可以是负荷开关、隔离开关或继电器等分断开关。实际应用中,该第一开关装置优选可人为分断,方便现场维护。更为优选的,该第一开关装置配备有相应的电操结构,能够通过多母线储能系统中的控制器来进行电动控制。
优选的,实际应用中,如图3所示,该第一开关装置Q11和Q12的第一端与相应电池单元之间,还可以设置有DCDC变换器,利于不同的电池单元实现并联连接,且还能够通过受控于控制器来实现对于其所在支路的各种故障保护。
实际应用中,该电池单元与其相应的DCDC变换器和第一开关装置,可以集成设置于该电池单元的壳体内部,以一个整体投入应用;当然,三者也可以分别独立设置并进行安装连接后再投入应用,视其具体应用环境而定即可,均在本申请的保护范围内。
另外,该第一保护装置101可以包括:至少一个保护开关。
参见图2和图3,该第一保护装置101同时包括串联连接的第一保护开关S1和第二保护开关S2;当然,实际应用中,也可以仅包括其第一保护开关S1,或者,第二保护开关S2,视其具体应用环境而定即可,均在本申请的保护范围内。
当第一保护装置101包括至少两个保护开关时,各保护开关可以是不同类型的设备,其保护时间不同,进而可以识别不同的故障类型并分别进行保护;和/或,各保护开关也可以是不同容量的设备,面对不同的故障等级,其响应不同。具体的,比如图2和图3中的第一保护开关S1和第二保护开关S2,两者可以一个是断路器,而另一个是熔断器或串联连接的熔断器与负荷开关;视其具体应用环境而定即可,均在本申请的保护范围内。
而且,当第一保护装置101包括至少两个保护开关时,各保护开关串联连接,分别用于实现不同位置的故障保护。以图2和图3为例,其第一保护开关S1的第一端连接相应的第一开关装置,第一保护开关S1的第二端连接第二保护开关S2的第一端,第二保护开关S2的第二端连接第二开关装置Q2。
第一保护开关S1保护电池输出,不少于两个的电池单元分别连接其DCDC变换器和第一开关装置后,各第一开关装置的另一侧并联在一起,再通过第一保护开关S1和第二保护开关S2汇流后接入直流母线,减少了第一保护装置101的数量,成本降低。然后直流母线上接入多台最小并网单元的PCS,实现电池容量与PCS功率的解耦,以灵活适配不同小时数;系统通过多个直流母线实现多个PCS与相应电池单元的连接,能够提高在线率,PCS归一化设计。
实际应用中,多个电池单元及其DCDC变换器、第一开关装置和对应的第一保护开关S1,可以集成设置于一个相应的户外柜或储能集装箱中,该户外柜或储能集装箱只要设置有相应的外接端口,能够将各个第一保护开关S1的第二端引出即可;当时,上述各个设备也可以分别独立设置,视其具体应用环境而定即可,均在本申请的保护范围内。
因电池集成装置比如户外柜或储能集装箱,与汇流部分通常在实际现场分别安装,在汇流部分需要接入保护装置,第二保护开关S2作为汇流部分保护装置,保护相应支路电池单元能够独立分断及接入,各支路电池管理更加灵活。
另外,实际应用中,还可以为至少一个或者各个直流母线,设置连接有至少一个另一侧闲置的第一开关模块10,也即,相应直流母线上可以连接有一个或多个额外的第一开关模块10,以随时实现系统扩容。
比如,该多母线储能系统应用于储能电站时,在面对增容扩容情况时,有两种方式:
(1)通过汇流部分预留不少于一个的第一开关模块10,方便后续增加独立的电池单元或者储能集装箱或户外柜,该储能集装箱或户外柜内可有多个电池单元。同时,无需新增汇流装置,也即无需增加新的直流母线。
实际应用中,也可以仅在直流母线上预留出连接第二保护开关S2的位置,并在储能集装箱或户外柜中预留出连接第一保护开关S1的位置,而不预装相应的第一开关模块10,只保留其扩展功能即可。
(2)同时新增储能集装箱、直流母线及PCS,不影响原有系统的运行。
而且,该系统还有一个优势,单一储能集装箱或户外柜中的所有电池单元,可以并不统一接入一个单一直流母线;当所有电池单元都接入的情况下,可以根据实际需要灵活配置直流母线个数,尽量小的减小多个PCS之间的相互影响,保持单一集成装置多个直流母线装置互不影响。
另外,参见图2和图3,该多母线储能系统中的第二开关模块20包括:第二保护装置S3和第二开关装置Q2;其中:
第二保护装置S3的第一端连接相应的直流母线;第二保护装置S3的第二端连接第二开关装置Q2的第一端;第二开关装置Q2的第二端连接相应的PCS的直流侧。
该第二开关装置Q2可以为:负荷开关、隔离开关或继电器等分断开关。各PCS分别通过相应的第二开关装置Q2和第二保护装置S3连接相应的直流母线,第二保护装置S3可以保护PCS短路或其他故障发生后,将其可靠地从直流母线回路中切除,维持系统其他部分正常运行。
实际应用中,该第二开关装置Q2可以设置于其所接PCS的内部,或者也可以独立设置于其所接PCS的外部;该第二保护装置S3也可以设置于相应PCS的内部或外部;视其具体应用环境而定即可,均在本申请的保护范围内。
需要说明的是,实际应用中,第一开关装置Q11和Q12和第二开关装置Q2的类型可以相同也可以不同,视其具体应用环境而定即可。
本发明另一实施例还提供了一种多母线储能系统的控制方法,其多母线储能系统为如上述任一实施例所述的多母线储能系统;该多母线储能系统的结构及原理可以参见上述实施例,此处不再一一赘述。
参见图4,该控制方法包括:
S101、确定多母线储能系统需要运行的总功率。
备电状态下,各电池单元需要放电;在某一时长运行要求下,为了满足相应的备电时长,可以根据该多母线储能系统全部电池单元构成的电池容量,计算所需要输出的总功率。当不需要该多母线储能系统供电时,可以视具体情况而定,为系统充电,此时应当根据全部电池单元的SOC(State ofcharge,剩余容量)计算所需要接收的总功率。
而且,对于该总功率的计算,可以是由系统内的控制器来实现的,也可以是由上位机来实现后,再据其生成功率指令。也即,步骤S101可以是该控制器根据上位机发送的功率指令来实现的,也可以是该控制器通过计算直接得到的;视其具体应用环境而定即可,均在本申请的保护范围内。
S102、根据总功率及多母线储能系统中PCS的额定功率,确定需要运行的PCS台数。
具体可以将该总功率,除以各PCS的额定功率,得到需要运行的PCS台数。再通过步骤S103控制相应台数的PCS运行,即可在相应电池容量下,满足该时长运行要求。
实际应用中,该步骤S101可以是实时或周期性执行的,每当执行一次步骤S101之后,都需要执行步骤S102和S103。
S103、控制相应的PCS运行。
实际应用中,执行该步骤S103时,可以有多种控制策略,比如以下任意一种:
(1)优先选择多母线储能系统中同一直流母线上的PCS。
也即,以直流母线运行数量较少为佳;比如,系统中共3个直流母线,每个直流母线上连接有3个PCS:若仅需3个PCS运行,则可以以其中一个直流母线所接的全部PCS投入运行;若需要6个PCS运行,则以其中两个直流母线所接的全部PCS投入运行。
而且,对于直流母线的选择,可以以较新的电池单元为优先选择,利用新增的直流母线及电池单元优先运行,能够提供的容量较大,而且能够尽快使各设备的运行参数相近。
(2)放电时,优先选择SOC更多的电池单元所接直流母线上的PCS进行放电运行;充电时,优先选择SOC更少的电池单元所接直流母线上的PCS进行充电运行。
该情况可以兼顾电池单元的SOC均衡,使系统中各电池单元尽量均衡运行,性能参数发展情况相近。
(3)以将PCS台数对各直流母线进行平均分配为优先。
也即,以各直流母线及其所接电池单元的参数平衡为优先考虑;比如,系统中共3个直流母线,每个直流母线上连接有3个PCS:若仅需3个PCS运行,则可以以每个直流母线所接的一个PCS投入运行;若需要6个PCS运行,则以每个直流母线所接的两个PCS投入运行。
该情况页能够使得全部电池单元的运行参数尽量保持相近,适用于全部电池单元安装时间相同的场景。
(4)关闭至少一台PCS,以使运行的PCS均为满功率运行状态。
该情况主要是考虑到多台PCS都没有满功率运行的情况下,为了提高系统效率,可以关闭一台或多台PCS,使剩余的PCS均以满功率运行。
不论以何种预设规则执行步骤S103,控制PCS运行时,对于涉及到的不同直流母线,其执行的具体步骤都是一样的;具体的,当多母线储能系统中各电池单元均配备有相应的DCDC变换器时,参见图5,该步骤S103中的控制相应的PCS运行,均可以包括对相应PCS所接直流母线执行的:
S201、闭合直流母线所接的各个第一开关模块。
S202、开启直流母线所接的各DCDC变换器,建立相应的母线电压。
S203、判断母线电压是否满足PCS的并网启动电压要求。
若母线电压满足并网启动电压要求,则执行步骤S204。
S204、闭合相应PCS的第二开关模块,并控制相应PCS开机。
参见图3,第一开关装置Q11和Q12闭合后,该电池单元外部的控制器向第一保护开关S1、第二保护开关S2、第二开关装置Q2下发闭合指令;第一保护开关S1、第二保护开关S2、第二开关装置Q2均闭合后,将DCDC变换器开机运行,建立PCS所需的并网母线电压;并在建立后,闭合相应的第二保护开关Q2,给相应PCS开机。
若单个直流母线上的PCS无法满足系统要求,控制器可以根据所需的总功率依次投入剩余直流母线上的PCS,也即按照上述第(1)种预设规则投入各个PCS。实际应用中,也可以同时对多个直流母线执行图5所示的相应步骤,进而按照上述第(2)种预设规则投入各个PCS。
另外,在控制相应台数的PCS运行之后,该控制方法还包括如图6所示的:
S301、在需要进行关机操作时,控制相应PCS的功率降为零。
S302、分断相应PCS的第二开关模块。
S303、控制各运行的DCDC变换器关机。
S304、分断相应的第一开关模块。
也即系统的关机过程为:控制器首先关闭各个PCS,并分断其第二开关装置Q2;然后下发关机指令给相应的DCDC变换器,控制各DCDC变换器关机。第一开关装置Q11和Q12、第一保护开关S1、第二保护开关S2及第二开关装置Q2中,对于可以实现电控的开关,该控制器还可以下发相应的断开信号,控制其实现分断;然后视具体应用环境需求,可以再手动分断一些只能手动操作的开关。
如图2所示,当第一开关模块10包括第一保护装置101和至少一个第一开关装置Q11和Q12时:
分断相应的第一开关模块10时,其分断顺序为:先分断第一保护装置101,再分断各第一开关装置Q11和Q12;或者,先分断各第一开关装置Q11和Q12,再分断第一保护装置101。而且,分断第一保护装置101时,若第一保护开关S1和第二保护开关S2均可电动操作,则可以先分断第一保护开关S1再分断第二保护开关S2,也可以先分断第二保护开关S2再分断第一保护开关S1;视其具体应用环境而定即可,均在本申请的保护范围内。
本发明另一实施例还提供了一种光储系统,其包括:光伏系统及如上述任一实施例所述的多母线储能系统;该多母线储能系统的结构、工作原理及控制方法,可以参见上述实施例,不再赘述。
其中,光伏系统的输出端与该多母线储能系统中PCS的直流侧相连,以通过该PCS共同并网;当然,实际应用中,该光伏系统也可以通过自身配备的逆变器实现并网,均在本申请的保护范围内。
该光伏系统内,至少包括一个光伏组串,还可以选择性设置有相应的DCDC变换器和汇流箱等,均在本申请的保护范围内。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统或系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明,本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (19)

1.一种多母线储能系统,其特征在于,包括:至少两个电池单元、至少两个直流母线以及至少两个储能变流器PCS;其中:
各所述直流母线,分别通过至少一个第一开关模块,连接对应的所述电池单元;
各所述直流母线,还分别通过至少一个第二开关模块,连接对应所述PCS的直流侧;
各所述直流母线互不影响;
各所述PCS的交流侧并联连接,以根据实际需要选择相应数量的PCS并联输出,以使所述多母线储能系统适应不同备电时长和不同电池容量的应用场景。
2.根据权利要求1所述的多母线储能系统,其特征在于,所述第一开关模块包括:一个第一保护装置和至少两个第一开关装置;
所述第一保护装置的第二端连接相应的所述直流母线;
所述第一保护装置的第一端连接各所述第一开关装置的第二端;
各所述第一开关装置的第一端分别连接相应的所述电池单元。
3.根据权利要求2所述的多母线储能系统,其特征在于,所述第一保护装置包括:至少一个保护开关;
所述第一保护装置包括至少两个所述保护开关时,各所述保护开关串联连接,且分别用于实现不同位置的故障保护。
4.根据权利要求3所述的多母线储能系统,其特征在于,所述第一保护装置包括至少两个所述保护开关时,各所述保护开关的类型不同,和/或,各所述保护开关的容量不同。
5.根据权利要求4所述的多母线储能系统,其特征在于,所述第一保护装置包括两个所述保护开关,其中一个保护开关为断路器,另一个保护开关为熔断器或串联连接的熔断器与负荷开关。
6.根据权利要求2所述的多母线储能系统,其特征在于,所述第一开关装置为:负荷开关、隔离开关或者继电器。
7.根据权利要求2-6任一项所述的多母线储能系统,其特征在于,所述电池单元与相应所述第一开关装置之间,还设置有DCDC变换器。
8.根据权利要求7所述的多母线储能系统,其特征在于,所述第一保护装置包括至少两个保护开关时,多个所述电池单元及其所述DCDC变换器、所述第一开关装置及靠近其的第一保护开关,集成设置于户外柜中。
9.根据权利要求7所述的多母线储能系统,其特征在于,所述第一开关装置独立设置,或者,集成于自身所接的所述DCDC变换器内部。
10.根据权利要求1-6任一项所述的多母线储能系统,其特征在于,至少一个所述直流母线,还连接有至少一个另一侧闲置的所述第一开关模块。
11.根据权利要求1-6任一项所述的多母线储能系统,其特征在于,所述第二开关模块包括:第二保护装置和第二开关装置;
所述第二保护装置的第一端连接相应的所述直流母线;
所述第二保护装置的第二端连接所述第二开关装置的第一端;
所述第二开关装置的第二端连接相应的所述PCS的直流侧。
12.根据权利要求11所述的多母线储能系统,其特征在于,所述第二开关装置为:负荷开关、隔离开关或者继电器。
13.根据权利要求11所述的多母线储能系统,其特征在于,所述第二开关装置,设置于所述PCS的内部或外部;
所述第二保护装置设置于所述PCS的内部或外部。
14.一种多母线储能系统的控制方法,其特征在于,所述多母线储能系统为如权利要求1-13任一项所述的多母线储能系统;所述控制方法包括:
确定所述多母线储能系统需要运行的总功率;
根据总功率及所述多母线储能系统中PCS的额定功率,确定需要运行的PCS台数;
控制相应的所述PCS运行。
15.根据权利要求14所述的多母线储能系统的控制方法,其特征在于,控制相应的所述PCS运行时:
优先选择所述多母线储能系统中同一直流母线上的所述PCS;
或者,优先选择所述多母线储能系统中剩余容量SOC更多的电池单元所接所述直流母线上的所述PCS进行放电运行,优先选择SOC更少的所述电池单元所接所述直流母线上的所述PCS进行充电运行;
又或者,以将所述PCS台数对各所述直流母线进行平均分配为优先;
再或者,关闭至少一台所述PCS,以使运行的所述PCS均为满功率运行状态。
16.根据权利要求14或15所述的多母线储能系统的控制方法,其特征在于,所述多母线储能系统中各电池单元均配备有相应的DCDC变换器时,控制相应的所述PCS运行,包括对相应所述PCS所接直流母线执行的:
闭合所述直流母线所接的各个第一开关模块;
开启所述直流母线所接的各所述DCDC变换器,建立相应的母线电压;
判断所述母线电压是否满足所述PCS的并网启动电压要求;
若所述母线电压满足所述并网启动电压要求,则闭合相应所述PCS的第二开关模块,并控制相应所述PCS开机。
17.根据权利要求16所述的多母线储能系统的控制方法,其特征在于,在控制相应的所述PCS运行之后,所述控制方法还包括:
在需要进行关机操作时,控制相应所述PCS的功率降为零;
分断相应所述PCS的所述第二开关模块;
控制各运行的所述DCDC变换器关机;
分断相应的所述第一开关模块。
18.根据权利要求17所述的多母线储能系统的控制方法,其特征在于,所述第一开关模块包括一个第一保护装置和至少两个第一开关装置时:
分断相应的所述第一开关模块时,其分断顺序为:先分断所述第一保护装置,再分断各所述第一开关装置;或者,先分断各所述第一开关装置,再分断所述第一保护装置。
19.一种光储系统,其特征在于,包括:光伏系统及如权利要求1-13任一所述的多母线储能系统;其中:
所述光伏系统的输出端与所述多母线储能系统中PCS的直流侧相连。
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