CN117375054B - 储能系统高压接入控制方法、储能系统、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种储能系统高压接入控制方法、储能系统、设备及存储介质。储能系统包括主控制单元、多个电池簇单元、以及与各电池簇单元一一对应且电连接的多个直流变换器。该方法包括:根据各电池簇单元中电池簇的电压以及荷电状态确定至少一个初始电池簇集合;根据各初始电池簇集合中的电池簇的数量,确定目标电池簇集合与对应电池簇直流变换器的目标调压值;根据目标调压值,向目标电池簇集合中各电池簇对应的直流变换器发送调压指令。通过各直流变换器分别对目标电池簇集合中的各电池簇进行调压,能够保证接入直流母线的电池簇数量最大化,从而保证了电池簇单元接入直流母线后储能系统的运行效率。
Description
技术领域
本申请涉及储能系统控制技术领域,具体而言,涉及一种储能系统高压接入控制方法、储能系统、设备及存储介质。
背景技术
当前的储能系统通常包括多个并联的独立电池簇,在储能系统接入电网之前需要将储能系统中的多个电池簇接入至直流母线,即将电池簇并联至直流母线上,以使得电网能够通过直流母线对电池簇进行充放电。在电池簇并柜的过程中,如果各电池簇之间电压差值过大,并柜时会形成较大的环流,从而影响到储能系统的运行安全。基于此,需要在保证储能系统运行安全的前提下,尽可能使所有的电池簇并柜,以使得储能系统运行效率最大化。
现有技术中,通常储能系统的控制单元会先获取所有电池簇的电压大小排序,在并柜过程中控制单元会按照电压大小排序依次向当前电压最小的电池簇下发上高压指令,并向储能系统中的储能变流器(Power Conversion System,简称PCS)发送指令,使得储能变流器对当前电压最小的电池簇进行强制充电,等到储能系统的所有的电池簇都完成并柜且所有的电池簇的电压满足与电网进行充放电工作的电压要求时,储能系统开始工作。另外,在储能系统工作过程中,如果储能系统中有电池簇需要上高压或者下高压时,储能系统会停止工作,等待该电池簇完成上高压或下高压后重新工作。
这种储能系统的接入控制方法需要在充电完成后才能进行工作,导致储能系统等待时间较长,同时储能系统的工作过程受到单个电池簇的影响,使得储能系统的效率不高,另外需要储能变流器对所有电池簇进行强制充电,导致对储能变流器的性能要求较高。
发明内容
本申请的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种储能系统高压接入控制方法、储能系统、电子设备及存储介质,以解决现有技术中储能系统效率不高的问题。
为实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案如下:
第一方面,本申请一实施例提供了一种储能系统高压接入控制方法,应用于储能系统的主控制单元,所述方法包括:
根据各电池簇单元中电池簇的电压以及荷电状态确定至少一个初始电池簇集合,各所述初始电池簇集合中包括一个主电池簇以及至少一个从电池簇;
根据各所述初始电池簇集合中的电池簇的数量,确定目标电池簇集合与目标调压值;
根据所述目标调压值,向所述目标电池簇集合中各电池簇对应的直流变换器发送调压指令,以使得各所述直流变换器根据所述调压指令调整所述目标电池簇集合中各电池簇的电压并将所述电池簇接入直流母线。
作为一种可能的实现方式,所述根据各电池簇单元中电池簇的电压以及荷电状态确定至少一个初始电池簇集合,包括:
确定至少一个主电池簇;
根据各主电池簇的电压以及荷电状态,确定各所述主电池簇对应的至少一个从电池簇,得到至少一个所述初始电池簇集合,各所述初始电池簇集合中包括一个主电池簇以及所述主电池簇对应的至少一个从电池簇。
作为一种可能的实现方式,所述根据各主电池簇的电压以及荷电状态,确定各所述主电池簇对应的至少一个从电池簇,包括:
确定当前主电池簇对应的各待选电池簇与所述当前主电池簇的电压差值以及荷电状态差值,其中,所述待选电池簇为所述储能系统中除所述主电池簇之外的任一电池簇;
根据所述电压差值以及所述荷电状态差值,确定所述当前主电池簇对应的至少一个从电池簇。
作为一种可能的实现方式,所述根据各所述初始电池簇集合中的电池簇的数量,确定目标电池簇集合与目标调压值,包括:
将电池簇数量最大的初始电池簇集合作为所述目标电池簇集合;
根据目标电池簇集合中的主电池簇的电压,确定所述目标调压值。
作为一种可能的实现方式,所述根据所述目标调压值,向所述目标电池簇集合中各电池簇对应的直流变换器发送调压指令,包括:
根据所述目标调压值,向所述目标电池簇集合中的主电池簇对应的第一直流变换器发送第一调压指令,所述第一调压指令用于指示所述第一直流变换器基于所述目标调压值对所述主电池簇输出电压进行调节,以使得调压完成后的直流母线电压等于所述主电池簇输出电压;
检测所述直流母线的电压的变化信息;
若所述直流母线电压的变化信息满足预设条件,则根据所述直流母线的当前电压向所述目标电池簇集合中的各从电池簇对应的第二直流变换器发送第二调压指令,所述第二调压指令用于指示所述第二直流变换器基于所述直流母线的当前电压将所述从电池簇的电压调整至与直流母线的电压一致。
作为一种可能的实现方式,所述方法还包括:
接收当前故障的电池簇单元的子控制单元发送的故障信息;
根据所述故障信息,向所述当前故障的电池簇单元对应的直流变换器发送限流指令,所述限流指令用于指示所述当前故障的电池簇单元对应的直流变换器对所述当前故障的电池簇单元的电池簇进行限流。
作为一种可能的实现方式,所述方法还包括:
获取所述储能系统中不属于所述目标电池簇集合的各剩余电池簇的电压以及荷电状态;
后续储能系统工作过程中,根据所述剩余电池簇的电压与直流母线的当前电压的差值,以及所述剩余电池簇的荷电状态与所述目标电池簇集合中所有电池簇的平均荷电状态的差值,确定是否将所述剩余电池簇接入直流母线;
若是,则向所述剩余电池簇对应的直流变换器发送调压指令,以使得所述直流变换器根据所述调压指令调整所述剩余电池簇的电压并将剩余电池簇接入直流母线。
作为一种可能的实现方式,所述方法还包括:
获取所述储能系统中不属于所述目标电池簇集合的各剩余电池簇的电压以及荷电状态;
若所述剩余电池簇的电压与直流母线的当前电压的差值大于第一预设阈值,且,所述剩余电池簇的荷电状态与所述目标电池簇集合中各电池簇的平均荷电状态的差值小于或等于第二预设阈值,则根据直流母线的当前电流、所述剩余电池簇的电压以及当前接入所述直流母线的电池簇的数量,确定直流母线的电流降低值;
向直流母线的控制装置发送降流指令,所述降流指令中包括所述电流降低值。
作为一种可能的实现方式,所述方法还包括:
判断当前已接入直流母线的电池簇的数量是否小于第三预设阈值;
若是,向当前已接入直流母线的各电池簇对应的直流变换器发送限流指令,以使得各电池簇对应的直流变换器对当前已接入直流母线的电池簇进行限流,从而将当前已接入直流母线的所有电池簇脱出直流母线。
第二方面,本申请另一实施例提供了一种储能系统,所述系统包括:
主控制单元、多个电池簇单元、以及与各所述电池簇单元一一对应且电连接的多个直流变换器;
各电池簇单元中包括电池簇以及子控制单元;
各所述直流变换器以及各所述子控制单元均与所述主控制单元通信连接;
所述主控制单元执行如上述第一方面任一所述方法的步骤。
第三方面,本申请另一实施例提供了一种电子设备,包括:处理器、存储介质和总线,所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信,所述处理器执行所述机器可读指令,以执行如上述第一方面任一所述方法的步骤。
第四方面,本申请另一实施例提供了一种存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行如上述第一方面任一所述方法的步骤。
本申请的有益效果是:通过在储能系统中设置直流变换器,以及通过储能系统中各直流变换器的最大电压调节范围、储能系统中没有直流变换器时各电池簇单元中电池簇接入直流母线时的预设电压差值以及储能系统中各电池簇单元中电池簇接入直流母线时的预设荷电状态差值对各电池簇单元中电池簇进行筛选,能够避免各电池簇单元中的电池簇在接入直流母线时产生较大的电流差异,保证储能系统的充放电安全,同时,也避免了由于各电池簇单元中的电池簇电压差异不大,但各电池簇单元中的电池簇荷电状态差异过大导致各电池簇单元中的电池簇接入直流母线后出现提前达到充放电截至条件的问题,保证了储能系统的运行效率。在此基础上,根据目标电池簇集合中主电池簇与各从电池簇的电压差值以及预设电压差值,确定出将目标电池簇集合中的各电池簇接入直流母线时所需要的目标调压值,能够保证储能系统中各直流变换器的调压范围最小,运行代价最低,进一步的,通过各直流变换器分别对目标电池簇集合中的各电池簇进行调压,能够保证接入直流母线的电池簇数量最大化,提高了储能系统的运行效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法涉及的系统场景示意图;
图2为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法所应用的储能系统的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法的流程示意图;
图4为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中初始电池簇集合确定过程的一种流程示意图;
图5为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中初始电池簇集合确定过程的另一种流程示意图;
图6为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中目标电池簇集合与目标调压值确定过程的流程示意图;
图7为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中调压过程的流程示意图;
图8为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中故障电池簇单元脱出过程的流程示意图;
图9为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中剩余电池簇单元接入过程的一种流程示意图;
图10为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中母线电流调节过程的流程示意图;
图11为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法的储能系统脱出过程的流程示意图;
图12为本申请实施例提供的电子设备结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,应当理解,本申请中附图仅起到说明和描述的目的,并不用于限定本申请的保护范围。另外,应当理解,示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解,流程图的操作可以不按顺序实现,没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。 此外,本领域技术人员在本申请内容的指引下,可以向流程图添加一个或多个其他操作,也可以从流程图中移除一个或多个操作。
另外,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请实施例中将会用到术语“包括”,用于指出其后所声明的特征的存在,但并不排除增加其它的特征。
现有技术中,通常储能系统的控制单元会先获取所有电池簇的电压大小排序,在储能系统接入过程中控制单元会按照电压大小排序依次向当前电压最小的电池簇下发接入指令,并向储能系统中的储能变流器(Power Conversion System,简称PCS)发送指令,使得PCS系统对当前电压最小的电池簇进行强制充电,等到储能系统的所有的电池簇都完成接入且所有的电池簇的电压满足与电网进行充放电工作的电压要求时,储能系统开始工作。另外,在储能系统工作过程中,如果储能系统中有电池簇需要重新接入或者脱出时,储能系统会停止工作,等待该电池簇完成重新接入或者脱出后重新工作。
这种储能系统的接入控制方法需要在充电完成后才能进行工作,导致储能系统等待时间较长,同时储能系统的工作过程受到单个电池簇的影响,使得储能系统的效率不高,另外需要储能变流器(Power Conversion System,简称PCS)对所有电池簇进行强制充电,导致对储能变流器的性能要求较高。
本申请实施例基于上述问题,提出一种储能系统高压接入控制方法,通过获取各电池簇单元中电池簇的电压以及荷电状态,确定目标电池簇集合与目标调压值,并通过直流变换器对各电池簇单元中的电池簇进行调压,实现储能系统高效运行。
图1为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法涉及的系统场景示意图。
首先对本申请实施例涉及的系统场景进行说明,参照图1所示,该场景中可以涉及储能系统与电网,储能系统与电网进行交互,以实现储能系统的充放电。其中,储能系统中包括能源管理系统(Energy Management System,简称EMS)、储能变流器(PowerConversion System,简称PCS)、电池管理系统(Battery Management System,简称BMS)、各电池簇单元以及直流母线。其中,电网为高压电网,电网通过储能系统中的能源管理系统进行储能系统的充放电,具体来说,各电池簇单元将状态信息反馈给电池管理系统,电池管理系统将其共享给能源管理系统和储能变流器,能源管理系统根据优化及调度决策将控制信息下发至储能变流器与电池管理系统,控制各电池簇单元完成充放电。
值得说明的是,电池管理系统中可以包括储能系统的主电池管理系统以及各电池簇单元中的子电池管理系统,子电池管理系统对各电池簇单元进行监测、评估以及保护,主电池管理系统与各子电池管理系统进行交互,接收来自各子电池管理系统的各电池簇单元的状态信息并通过各子电池管理系统对各电池簇单元进行控制。
值得说明的是,当电网中需要接入储能系统中的电池簇以进行充放电时,能源管理系统向储能系统的主电池管理系统下发接入指令,其中,接入指令可以包括本次接入的最小接入电池簇数量以及本次接入的电网的相关信息等,储能系统的主电池管理系统可以对本次接入的电网的相关信息进行处理,得到储能系统中各直流变换器的最大电压调节范围、储能系统中没有直流变换器时各电池簇单元中电池簇接入直流母线时的预设电压差值/>以及储能系统中各电池簇单元中电池簇接入直流母线时的预设荷电状态差值,同时,储能系统的主电池管理系统可以将最大电压调节范围/>、预设电压差值/>以及预设荷电状态差值/>分别发送至各电池簇单元中的子电池管理系统,以进行下述储能系统高压接入控制方法的处理。另外,储能系统的主电池管理系统也可以通过各电池簇单元中的子电池管理系统获取各电池簇单元中电池簇当前的电压以及荷电状态,以进行下述储能系统高压接入控制方法的处理。
值得说明的是,储能系统的各电池簇单元中的电池簇通过直流母线与电网进行电连接,当各电池簇单元中的电池簇执行完毕下述储能系统高压接入控制方法的步骤后,各电池簇单元中的电池簇通过接入直流母线来实现与电网的交互。储能变流器可以接收来自能源管理系统和电池管理系统的指令,以对直流母线的充放电进行调整,直流母线可以在储能变流器的控制下与电网进行充放电。
以下结合多个实施例对本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法进行详细说明。
图2为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法所应用的储能系统的结构示意图,参照图2所示,该储能系统包括主控制单元、多个电池簇单元、以及与各电池簇单元一一对应且电连接的多个直流变换器;各电池簇单元中包括电池簇以及子控制单元;各直流变换器以及各子控制单元均与主控制单元通信连接。
其中,主控制单元与各电池簇单元中的子控制单元通信连接,用于接收各电池簇单元中的子控制单元发送的信息,并向各电池簇单元中的子控制单元下发指令。其中,主控制单元与各直流变换器通信连接,用于对各直流变换器下发指令。
其中,各直流变换器与各电池簇单元中的子控制单元电连接,各直流变换器基于主控制单元下发的指令对各电池簇单元进行控制。例如,直流变换器基于主控制单元下发的调压指令对电池簇单元中的电池簇进行调压或降流。
其中,各电池簇单元用于在接入直流母线后与电网进行充放电交互。
其中,主控制单元可以是上述储能系统的主电池管理系统,子控制单元可以是上述子电池管理系统。其中,通信连接可以是通过CAN总线实现。
图3为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法的流程示意图,该方法的执行主体可以为储能系统的主控制单元,参照图3所示,该方法包括:
S301、根据各电池簇单元中电池簇的电压以及荷电状态确定至少一个初始电池簇集合,各初始电池簇集合中包括一个主电池簇以及至少一个从电池簇。
值得说明的是,当能源管理系统向储能系统的主控制单元下发接入指令时,储能系统的主控制单元需要根据各电池簇单元中电池簇的电压以及荷电状态,结合储能系统的工作要求,对各电池簇是否可以通过调压接入直流母线以与电网进行充放电交互进行判断,在保证储能系统运行安全的基础上,尽可能的使储能系统中更多的电池簇接入直流母线中,以确保储能系统与电网进行交互时能够高效运行。
应当理解,储能系统的主控制单元能够通过各电池簇单元中的子控制单元周期性的获取各电池簇单元中电池簇当前的电压以及荷电状态。
可选的,储能系统的主控制单元首先确定出多个主电池簇。
可选的,储能系统的主控制单元根据最大电压调节范围、预设电压差值以及预设荷电状态差值/>确定出各电池簇单元中的电池簇接入直流母线时的预设条件。
可选的,储能系统的主控制单元在确定出主电池簇后根据各电池簇单元中电池簇的电压以及荷电状态、以及各电池簇单元中的电池簇接入直流母线时的预设条件,确定出该主电池簇对应的至少一个从电池簇,将该主电池簇与对应的至少一个从电池簇作为一个初始电池簇集合,同时对该初始电池簇集合进行计数,确定该初始电池簇集合中电池簇的数量。
可选的,储能系统的主控制单元对每一个主电池簇都确定出多个初始电池簇集合。
通过储能系统中各直流变换器的最大电压调节范围、储能系统中没有直流变换器时各电池簇单元中电池簇接入直流母线时的预设电压差值/>以及储能系统中各电池簇单元中电池簇接入直流母线时的预设荷电状态差值/>确定出各电池簇单元中的电池簇接入直流母线时的预设条件,通过预设条件对各电池簇单元中电池簇进行限制,能够避免各电池簇单元中的电池簇在接入直流母线时产生较大的电流差异,保证储能系统的充放电安全,同时,也避免了由于各电池簇单元中的电池簇电压差异不大,但各电池簇单元中的电池簇荷电状态差异过大导致各电池簇单元中的电池簇接入直流母线后出现提前达到充放电截至条件的问题,保证了储能系统的运行效率。
S302、根据各初始电池簇集合中的电池簇的数量,确定目标电池簇集合与目标调压值。
应当理解,储能系统的主控制单元确定出多个初始电池簇集合以及对应的电池簇数量后,储能系统的主控制单元可以对多个初始电池簇集合的数量结合本次接入的最小接入电池簇数量进行比较,确定出初始电池簇集合中满足要求的目标电池簇集合,其中,目标电池簇集合为多个初始电池簇集合中允许接入电池簇数量最大的集合,通过目标电池簇集合确定出目标调压值,以最小储能系统运行代价在后续处理中将目标电池簇集合中的各电池簇调压后接入直流母线中,完成与电网的充放电交互。
应当理解,储能系统的主控制单元确定出目标电池簇集合后,可以对应的确定出目标电池簇集合中的主电池簇以及至少一个从电池簇,从而能够通过主电池簇对应的子控制单元确定出目标电池簇集合中主电池簇的电压值以及通过各从电池簇对应的子控制单元确定出目标电池簇集合中各从电池簇的电压值,从而确定出目标集合电池簇中目标调压值。
可选的,储能系统的主控制单元确定出多个初始电池簇集合以及对应的电池簇数量后,根据多个初始电池簇集合的电池簇数量的大小结合本次接入的最小接入电池簇数量,确定多个初始电池簇集合中目标电池簇集合。
可选的,储能系统的主控制单元根据目标电池簇集合确定出目标电池簇集合中的主电池簇以及至少一个从电池簇,同时通过各电池簇的子控制单元获取主电池簇的当前电压与各从电池簇的当前电压,从而能够通过目标电池簇集合中当前电压最大的从电池簇与主电池簇的电压差值,确定出将该电池簇集合中的各电池簇接入直流母线时所需要的最小调压值,在此基础上,将各电池簇接入直流母线时所需要的最小调压值加上预设电压差值,作为目标调压值。
根据目标电池簇集合中主电池簇与各从电池簇的电压差值,确定出将该电池簇集合中的各电池簇接入直流母线时所需要的最小调压值,在此基础上,加上储能系统中没有直流变换器时各电池簇单元中电池簇接入直流母线时的预设电压差值,能够保证储能系统中各直流变换器的调压范围最小,运行代价最低。
S303、根据目标调压值,向目标电池簇集合中各电池簇对应的直流变换器发送调压指令,以使得各直流变换器根据调压指令调整目标电池簇集合中各电池簇的电压并将电池簇接入直流母线。
应当理解,上述步骤S302中得到的目标调压值是将目标电池簇集合中的所有电池簇接入直流母线时直流变换器需要调整的电压值,因此,在得到目标调压值后,储能系统的主控制单元将目标调压指令发送至各直流变换器,以使得各直流变换器能够对目标电池簇集合中的各电池簇的电压进行调整,从而使得目标电池簇集合中的各电池簇能够接入直流母线。
应当理解,各直流变换器能够对储能系统的主控制单元发送的调压指令进行处理,得到各直流变换器需要调整的电压值,从而对对应的各电池簇单元中的电池簇的电压进行调整,储能系统的主控制单元通过各电池簇单元中的子控制单元对各直流变换器对各电池簇的电压调整的结果进行监控。
示例性的,当储能系统的主控制单元发送的调压指令中仅包括目标调压值时,直流变换器使用目标调压值对对应的各电池簇单元中的电池簇的电压进行调整。
示例性的,当储能系统的主控制单元发送的调压指令中仅包括直流母线电压值时,直流变换器对直流母线电压值结合对应的各电池簇单元中的电池簇的电压进行处理后,对对应的各电池簇单元中的电池簇的电压进行调整。
应当理解,各电池簇单元与直流母线之间可以有由各电池簇单元中的子控制单元控制的继电器,当储能系统的主控制单元向各子控制单元下发闭合指令时,各子控制单元可以控制各自的继电器进行闭合,以使得各电池簇单元能够接入直流母线中。
可选的,储能系统的主控制单元向目标电池簇集合中主电池簇对应的子控制单元发送闭合指令,主电池簇对应的子控制单元控制对应的继电器进行闭合。
可选的,储能系统的主控制单元向目标电池簇集合中主电池簇对应的直流变换器发送调压指令,其中,调压指令包括目标调压值,以使得主电池簇对应的直流变换器根据调压指令调整主电池簇的电压。
可选的,目标电池簇集合中主电池簇电压调整完成后,储能系统的主控制单元接收来自主电池簇对应的子控制单元的接入直流母线后的状态信息。
可选的,储能系统的主控制单元可以在目标电池簇集合中的主电池簇接入直流母线后对直流母线的电压进行检测,以确定直流母线电压。
可选的,储能系统的主控制单元同时向目标电池簇集合中各从电池簇对应的直流变换器发送调压指令,其中,调压指令可以包括目标调压值或直流母线电压值,以使得各从电池簇对应的直流变换器根据调压指令进行处理,调整各从电池簇的电压。
可选的,目标电池簇集合中各从主电池簇电压调整完成后,储能系统的主控制单元接收来自各从电池簇对应的子控制单元的各从电池簇调整后的电压。
可选的,储能系统的主控制单元向目标电池簇集合中各从电池簇对应的子控制单元发送闭合指令,各从电池簇对应的子控制单元控制对应的继电器进行闭合。
可选的,储能系统的主控制单元接收来自各从电池簇对应的子控制单元的接入直流母线后的状态信息。
在本实施例中,通过在储能系统中设置直流变换器,以及通过储能系统中各直流变换器的最大电压调节范围、储能系统中没有直流变换器时各电池簇单元中电池簇接入直流母线时的预设电压差值以及储能系统中各电池簇单元中电池簇接入直流母线时的预设荷电状态差值对各电池簇单元中电池簇进行筛选,能够避免各电池簇单元中的电池簇在接入直流母线时产生较大的电流差异,保证储能系统的充放电安全,同时,也避免了由于各电池簇单元中的电池簇电压差异不大,但各电池簇单元中的电池簇荷电状态差异过大导致各电池簇单元中的电池簇接入直流母线后出现提前达到充放电截至条件的问题,保证了储能系统的运行效率。在此基础上,根据目标电池簇集合中主电池簇与各从电池簇的电压差值以及预设电压差值,确定出将目标电池簇集合中的各电池簇接入直流母线时所需要的目标调压值,能够保证储能系统中各直流变换器的调压范围最小,运行代价最低,进一步的,通过各直流变换器分别对目标电池簇集合中的各电池簇进行调压,能够保证接入直流母线的电池簇数量最大化,提高了储能系统的运行效率。
图4为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中初始电池簇集合确定过程的一种流程示意图。
作为一种可能的实现方式,在上述步骤S301中确定初始电池簇集合时,可以按照下述方式执行,参照图4所示,以下具体进行说明:
S401、确定至少一个主电池簇。
应当理解,储能系统的主控制单元中存储有各电池簇单元的物理标识与各电池簇单元的映射关系,储能系统的主控制单元可以根据各电池簇单元的物理标识的不同,确定出多个主电池簇。
可选的,储能系统的主控制单元根据各电池簇单元的物理标识的不同,确定出多个主电池簇,以根据主电池簇的不同确定出不同的从电池簇。
S402、根据各主电池簇的电压以及荷电状态,确定各主电池簇对应的至少一个从电池簇,得到至少一个初始电池簇集合,各初始电池簇集合中包括一个主电池簇以及主电池簇对应的至少一个从电池簇。
可选的,储能系统的主控制单元根据当前的主电池簇的电压以及荷电状态、储能系统的主控制单元根据最大电压调节范围、预设电压差值/>以及预设荷电状态差值/>,确定出当前的主电池簇对应的满足条件的至少一个从电池簇,将当前的主电池簇与对应的至少一个从电池簇作为一个初始电池簇集合。
可选的,储能系统的主控制单元继续进行步骤S401-S402的处理,确定出下一个主电池簇,直到储能系统中的所有电池簇单元都已经进行过步骤S401-S402的处理。
在本实施例中,将每一个电池簇作为主电池簇,结合各电池簇的电压以及荷电状态、储能系统的主控制单元根据最大电压调节范围、预设电压差值以及预设荷电状态差值,判断出对应的满足条件的从电池簇,能够得到接入直流母线时的多组初始电池簇单元集合,从而能够在后续处理过程中,对多组初始电池簇单元集合进行筛选,确定出使储能系统中更多的电池簇接入直流母线中的目标电池簇集合,提高了储能系统的运行效率。
图5为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中初始电池簇集合确定过程的另一种流程示意图。
作为一种可能的实现方式,在上述步骤S402中进行各从电池簇的确定时,可以按照下述方式对各电池簇进行判断,以得到初始电池簇集合,参照图5所示,以下具体进行说明:
S501、确定当前主电池簇对应的各待选电池簇与当前主电池簇的电压差值以及荷电状态差值,其中,待选电池簇为储能系统中除主电池簇之外的任一电池簇。
应当理解,储能系统的主控制单元在确定出当前的主电池簇后,将储能系统中除主电池簇之外的任一电池簇均作为当前主电池簇对应的待选电池簇,储能系统的主控制单元对各待选电池簇依次进行判断,将满足条件的待选电池簇作为当前主电池簇对应的从电池簇,直到对所有的待选电池簇都完成判断。
可选的,储能系统的主控制单元通过主电池簇对应的子控制单元获取主电池簇的电压以及荷电状态,通过各待选电池簇对应的子控制单元获取各待选电池簇的电压以及荷电状态,依次对各待选电池簇进行计算,得到各待选电池簇与主电池簇的电压差值以及各待选电池簇与主电池簇的荷电状态差值/>。
S502、根据电压差值以及荷电状态差值,确定当前主电池簇对应的至少一个从电池簇。
可选的,储能系统的主控制单元根据各待选电池簇与主电池簇的电压差值是否小于最大电压调节范围/>和预设电压差值/>的和,判断当前主电池簇对应的各待选电池簇是否满足电压条件,以对各待选电池簇进行荷电状态条件判断。
可选的,储能系统的主控制单元根据各待选电池簇与主电池簇的荷电状态差值的绝对值是否小于或等于预设荷电状态差值/>,判断当前主电池簇对应的各待选电池簇是否满足荷电状态条件,以将各待选电池簇作为当前主电池簇对应的从电池簇。
示例性的,假设该储能系统中有5个电池簇单元,物理标识分别为01-05。在上述步骤S401的基础上,储能系统的主控制单元将物理标识为02的电池簇作为当前的主电池簇,此时,物理标识为01、03-05的电池簇单元作为待选电池簇。储能系统的主控制单元通过子控制单元获取主电池簇02的电压以及荷电状态/>,获取待选电池簇的电压以及荷电状态/>,依次对各待选电池簇进行计算,得到各待选电池簇与主电池簇的电压差值/>以及各待选电池簇与主电池簇的荷电状态差值/>,并对电压差值/>以及荷电状态差值/>按照下述公式(1)和(2)进行判断:
(1)
(2)
当各待选电池簇与主电池簇的电压差值以及各待选电池簇与主电池簇的荷电状态差值/>同时满足上述公式(1)和(2)时,该待选电池簇作为当前主电池簇对应的从电池簇。
当各待选电池簇均完成上述公式(1)和(2)的判断时,将当前主电池簇对应的所有从电池簇作为当前主电池簇的初始电池簇集合。同时对该初始电池簇集合进行计数,确定该初始电池簇集合中电池簇的数量。
图6为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中目标电池簇集合与目标调压值确定过程的流程示意图。
作为一种可能的实现方式,在上述步骤S302中确定目标电池簇集合与目标调压值时,参照图6所示,可以包括:
S601、将电池簇数量最大的初始电池簇集合作为目标电池簇集合。
可选的,储能系统的主控制单元确定出多个初始电池簇集合以及对应的电池簇数量后,将电池簇数量最大的初始电池簇集合与本次接入的最小接入电池簇数量进行判断,当电池簇数量最大的初始电池簇集合的电池簇数量大于本次接入的最小接入电池簇数量,将将电池簇数量最大的初始电池簇集合作为目标电池簇集合。
S602、根据目标电池簇集合中的主电池簇的电压,确定目标调压值。
可选的,储能系统的主控制单元根据目标电池簇集合确定出目标电池簇集合中的主电池簇以及至少一个从电池簇,同时通过各电池簇的子控制单元获取主电池簇的当前电压与各从电池簇的当前电压,对目标电池簇集合中各电池簇的当前电压进行判断,确定出目标电池簇集合中当前电压最大的电池簇以及目标电池簇集合中当前电压最大的电池簇的电压。
可选的,储能系统的主控制单元根据目标电池簇集合中当前电压最大的电池簇的电压与目标电池簇集合中主电池簇的电压差值/>,加上预设电压差值/>,作为目标调压值/>。
在本实施例中,根据目标电池簇集合中主电池簇与各从电池簇的电压差值,确定出将该电池簇集合中的各电池簇接入直流母线时所需要的最小调压值,在此基础上,加上储能系统中没有直流变换器时各电池簇单元中电池簇接入直流母线时的预设电压差值,能够在储能系统中各直流变换器的最小调压范围内实现将更多的电池簇单元接入直流母线中。
图7为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中调压过程的流程示意图。
作为一种可能的实现方式,参照图7所示,上述步骤S303,可以包括:
S701、根据目标调压值,向目标电池簇集合中的主电池簇对应的第一直流变换器发送第一调压指令,第一调压指令用于指示第一直流变换器基于目标调压值对主电池簇输出电压进行调节,以使得调压完成后的直流母线电压等于主电池簇输出电压。
应当理解,在得到目标调压值后,储能系统的主控制单元将目标调压指令发送至各直流变换器,以使得各直流变换器能够对目标电池簇集合中的各电池簇的电压进行调整,从而使得目标电池簇集合中的各电池簇的电压能够与直流母线的电压在理想情况下保持一致。而在实际应用中,目标电池簇集合中的各电池簇的电压能够与直流母线的电压保持较小误差即可。
可选的,储能系统的主控制单元向目标电池簇集合中主电池簇对应的子控制单元发送闭合指令,主电池簇对应的子控制单元控制对应的继电器进行闭合。
可选的,储能系统的主控制单元向目标电池簇集合中主电池簇对应的直流变换器发送第一调压指令,其中,第一调压指令种包括目标调压值,以使得主电池簇对应的直流变换器根据第一调压指令调整主电池簇的电压。
S702、检测直流母线的电压的变化信息。
可选的,储能系统的主控制单元对直流母线的电压进行周期性检测并存储,以确定直流母线的电压的变化信息。
S703、若直流母线电压的变化信息满足预设条件,则根据直流母线的当前电压向目标电池簇集合中的各从电池簇对应的第二直流变换器发送第二调压指令,第二调压指令用于指示第二直流变换器基于直流母线的当前电压将从电池簇的电压调整至与直流母线的电压一致。
可选的,储能系统的主控制单元对直流母线的电压的变化信息进行判断,确定直流母线的电压的变化信息是否满足预设条件,当满足预设条件时,储能系统的主控制单元同时向目标电池簇集合中各从电池簇对应的直流变换器发送第二调压指令,其中第二调压指令中包括直流母线的当前电压,以使得各从电池簇对应的直流变换器根据第二调压指令进行处理,调整各从电池簇的电压。
可选的,储能系统的主控制单元向目标电池簇集合中各从电池簇对应的子控制单元发送闭合指令,各从电池簇对应的子控制单元控制对应的继电器进行闭合。
以上对本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中目标电池簇集合中各电池簇接入直流母线的过程进行了说明,本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法在进行上述步骤的处理后,由于目标电池簇集合中的所有电池簇已经接入直流母线中,因此该储能系统已经可以满足与电网进行充放电交互的最低工作要求,在此基础上,当需要对储能系统中已接入直流母线的电池簇单元进行脱出时,可以按照以下步骤S801-S802对需要脱出直流母线的电池簇单元进行处理。
图8为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中故障电池簇单元脱出过程的流程示意图。
作为一种可能的实现方式,参照图8所示,该储能系统高压接入控制方法中可以按照下述步骤对出现故障的电池簇单元进行处理,以下进行具体说明:
S801、接收当前故障的电池簇单元的子控制单元发送的故障信息。
应当理解,各电池簇单元中的子控制单元可以为上述各电池簇单元中的子控制单元,各电池簇单元中的子控制单元对各电池簇单元进行周期性监测,以对各电池簇单元进行评估和保护,当各电池簇单元中的子控制单元判断其对应的电池簇故障时,各电池簇单元中的子控制单元可以将故障依据、当前电池簇的电压以及当前电池簇的荷电状态等打包为故障信息,发送给储能系统的主控制单元。
可选的,储能系统的主控制单元接收当前故障的电池簇单元中的子控制单元发送的故障信息,并对故障信息进行解包处理。
示例性的,故障依据可以为当前电池簇的电压过高或过低、当前电池簇的荷电状态过高或过低、当前电池簇的电流过高或过低、当前电池簇单元的温度过高或过低等。
S802、根据故障信息,向当前故障的电池簇单元对应的直流变换器发送限流指令,限流指令用于指示当前故障的电池簇单元对应的直流变换器对当前故障的电池簇单元的电池簇进行限流。
可选的,储能系统的主控制单元向当前故障的电池簇单元对应的直流变换器发送限流指令,其中,限流指令用于指示当前故障的电池簇单元对应的直流变换器将当前故障的电池簇单元的电池簇的输出电流限制为0,以限制当前故障的电池簇单元的电池簇进行输出。
可选的,当前故障的电池簇单元中的子控制单元可以再次对当前故障的电池簇单元中电池簇的电流进行检测,当检测到当前故障的电池簇单元中电池簇的电流小于继电器工作的最低电流阈值时,当前故障的电池簇单元中的子控制单元对继电器进行打开,并将打开后的状态信息反馈至储能系统的主控制单元。
可选的,储能系统的主控制单元在接收到当前故障的电池簇单元中的子控制单元发送的打开后状态信息后,将当前故障的电池簇单元从目标电池簇集合中移除,等待当前故障的电池簇单元故障恢复了之后,进行后续S901-S903或S1001-S1003的处理。
值得说明的是,在实际应用过程中,需要脱出直流母线的电池簇单元不仅仅局限于出现故障的电池簇单元,能源管理系统也可以向储能系统的主控制单元下发储能系统的电池簇单元的脱出指令,储能系统的主控制单元在接收到脱出指令后可以按照上述步骤S801-S802对需要脱出的电池簇单元进行判断后,将需要脱出的电池簇单元脱出直流母线。
在本实施例中,各电池簇单元中的子控制单元对各电池簇单元进行评估,储能系统的主控制单元对需要脱出直流母线的电池簇单元通过限制电流的方式,限制需要脱出直流母线的电池簇单元的输出,在确认输出电流限制完成后,再断开继电器,从而实现电池簇单元脱出直流母线,能够保证储能系统的运行安全,同时,接入直流母线的其他电池簇单元不会受到脱出直流母线的电池簇单元的影响而暂停工作,以最小的运行代价完成电池簇单元的脱出,保证了储能系统的运行效率。
以上对本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中对已接入直流母线的电池簇单元进行脱出直流母线时的过程进行了说明,本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法在进行上述步骤S801-S802的处理后,能够对需要脱出直流母线的电池簇单元进行脱出。
应当理解,储能系统的主控制单元在保证储能系统运行安全的基础上,需要尽可能的使储能系统中更多的电池簇接入直流母线中,以确保储能系统与电网进行交互时能够高效运行。基于此,储能系统的主控制单元需要在目标电池簇集合均接入直流母线之后,对不属于目标电池簇集合的各剩余电池簇再次进行判断,以确定各剩余电池簇能否接入直流母线,从而使得储能系统运行效率最大化。
以下对本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中不属于目标电池簇集合的各剩余电池簇接入直流母线的过程进行说明。
应当理解,剩余电池簇可以为故障后已经恢复的电池簇单元,例如,上述步骤S801-S802中因为故障脱出直流母线的电池簇单元,在某个时刻后经由对应的子控制单元确认故障已经消除。另外,剩余电池簇也可以为不属于目标电池簇集合的电池簇单元,例如,从未接入过直流母线的电池簇单元。
图9为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中剩余电池簇单元接入过程的一种流程示意图。
作为一种可能的实现方式,参照图9所示,该储能系统高压接入控制方法中可以按照下述步骤对尚未接入直流母线的剩余电池簇单元进行处理,以下进行具体说明:
S901、获取储能系统中不属于目标电池簇集合的各剩余电池簇的电压以及荷电状态。
可选的,储能系统的主控制单元周期性接收来自各剩余电池簇对应的子控制单元的电压以及荷电状态。
可选的,储能系统的主控制单元对各剩余电池簇按照物理标识依次进行判断,当判断该剩余电池簇可以接入直流母线时,将该剩余电池簇按照后续步骤接入直流母线,再对下一个剩余电池簇进行判断。
S902、后续储能系统工作过程中,根据剩余电池簇的电压与直流母线的当前电压的差值,以及剩余电池簇的荷电状态与目标电池簇集合中所有电池簇的平均荷电状态的差值,确定是否将剩余电池簇接入直流母线。
应当理解,由于储能系统中目标电池簇集合中的各电池簇单元已经在与电网进行充放电交互,储能系统的主控制单元可以确定目标电池簇集合中任一电池簇的荷电状态,同时,储能系统的主控制单元可以对直流母线的当前电压进行检测。
可选的,储能系统的主控制单元根据当前剩余电池簇的电压与直流母线的当前电压的差值以及剩余电池簇的荷电状态与目标电池簇集合中任一电池簇的荷电状态的差值/>是否同时满足以下公式(3)和(4)进行判断:
(3)
(4)
其中,为直流变换器最小调节电压值、/>为直流变换器最小调节电压值、/>为储能系统中没有直流变换器时各电池簇单元中电池簇接入直流母线时的预设电压差值、/>为储能系统中各电池簇单元中电池簇接入直流母线时的预设荷电状态差值。
S903、若是,则向剩余电池簇对应的直流变换器发送调压指令,以使得直流变换器根据调压指令调整剩余电池簇的电压并将剩余电池簇接入直流母线。
可选的,当该剩余电池簇的电压以及荷电状态满足上述公式(3)和(4)时,储能系统的主控制单元向该剩余电池簇对应的直流变换器发送调压指令,其中调压指令中包括直流母线的当前电压,以使得该剩余电池簇对应的直流变换器根据调压指令进行处理,调整该剩余电池簇的电压。
可选的,储能系统的主控制单元向该剩余电池簇对应的子控制单元发送闭合指令,该剩余电池簇对应的子控制单元控制对应的继电器进行闭合,以使得该剩余电池簇接入直流母线。
可选的,储能系统的主控制单元将该剩余电池簇加入目标电池簇集合进行存储。
在本实施例中,储能系统的主控制单元对不属于目标电池簇集合的各剩余电池簇进行判断,在直流变换器的调压范围的基础上,结合储能系统没有直流变换器时各电池簇单元中电池簇接入直流母线时的预设电压差值,对各剩余电池簇与直流母线的当前电压的差值进行比较,能够考虑到储能系统存在且允许的原始电压差异,从而能够使得更多的电池簇单元接入直流母线中与电网进行充放电交互,进一步的,使得储能系统运行效率最大化。
以上对本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中各剩余电池簇接入过程进行说明。
值得说明的是,在上述储能系统高压接入控制方法的各剩余电池簇接入过程的处理中,储能系统中的部分剩余电池簇单元由于温度和电阻分压的影响,导致部分剩余电池簇单元与直流母线的电压差值超过直流变换器的调压范围,从而在上述步骤S901-S903的处理中不满足公式(3)的条件,因此,储能系统中仍然存在一些剩余电池簇单元并未接入直流母线中。
基于此,本申请实施例还可以通过降低母线电流来降低各剩余电池簇单元的电阻分压,从而降低剩余电池簇单元与直流母线的电压差值,从而使得部分剩余电池簇单元能够接入直流母线中。
以下对本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中母线电流的调节过程进行说明。
图10为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中母线电流调节过程的流程示意图。
作为一种可能的实现方式,参照图10所示,该储能系统高压接入控制方法中还可以按照下述步骤对尚未接入直流母线的剩余电池簇单元进行母线电流调整,以下进行具体说明:
S1001、获取储能系统中不属于目标电池簇集合的各剩余电池簇的电压以及荷电状态。
可选的,储能系统的主控制单元周期性接收来自各剩余电池簇对应的子控制单元的电压以及荷电状态。
可选的,储能系统的主控制单元对各剩余电池簇按照物理标识依次进行判断,当判断该剩余电池簇满足下述条件时,将该剩余电池簇按照后续步骤进行处理,再对下一个剩余电池簇进行判断。
S1002、若剩余电池簇的电压与直流母线的当前电压的差值大于第一预设阈值,且,剩余电池簇的荷电状态与目标电池簇集合中所有电池簇的平均荷电状态的差值小于或等于第二预设阈值,则根据直流母线的当前电流、剩余电池簇的电压以及当前接入直流母线的电池簇的数量,确定直流母线的电流降低值。
应当理解,由于储能系统中目标电池簇集合中的各电池簇单元已经在与电网进行充放电交互,储能系统的主控制单元可以确定目标电池簇集合中任一电池簇的荷电状态和直流阻抗,同时,储能系统的主控制单元可以对直流母线的当前电压、当前电流、以及当前接入直流母线的电池簇的数量进行确定。
可选的,第一预设阈值为直流变换器的最大调压范围,第二预设阈值为储能系统中各电池簇单元中电池簇接入直流母线时的预设荷电状态差值。
可选的,储能系统的主控制单元根据当前剩余电池簇的电压与直流母线的当前电压的差值是否不满足以下公式(3)以及剩余电池簇的荷电状态与目标电池簇集合中任一电池簇的荷电状态的差值/>是否满足以下公式(4)进行判断:
(3)
(4)
其中,为直流变换器最小调节电压值、/>为直流变换器最小调节电压值、/>为储能系统中没有直流变换器时各电池簇单元中电池簇接入直流母线时的预设电压差值、/>为储能系统中各电池簇单元中电池簇接入直流母线时的预设荷电状态差值。
可选的,当该剩余电池簇的电压与荷电状态不满足上述公式(3)且满足上述公式(4)时,储能系统的主控制单元根据直流母线的当前电流、剩余电池簇的电压以及当前接入直流母线的电池簇的数量,确定直流母线的电流降低值,具体可以参照如下公式(5):
(5)
其中,为当前的直流母线电压、/>为该剩余电池簇的电压、/>为目标电池簇集合中任一电池簇的直流阻抗、/>为当前接入直流母线的电池簇的数量。
S1003、向直流母线的控制装置发送降流指令,降流指令中包括电流降低值。
应当理解,直流母线的控制装置可以是上述储能变流器,储能系统的主控制单元可以向储能变流器发送降流指令,使得储能变流器对直流母线的充放电进行调整。
可选的,储能系统的主控制单元向储能变流器发送降流指令,其中,降流指令包括为了使当前剩余电池簇接入直流母线中所得到的电流降低值。
可选的,储能变流器根据降流指令对直流母线的电流进行调整,储能系统的主控制单元对直流母线的电流进行检测,确定降流是否完成。
在本实施例中,通过对母线电流进行调整,能够对由于电阻分压导致的部分剩余电池簇单元与直流母线的电压差值超过直流变换器的调压范围的情况进行修正,从而避免了电阻分压对剩余电池簇的影响,能够在后续处理中使得更多的电池簇接入直流母线中,从而使得储能系统运行效率最大化。
值得说明的是,本申请实施例提供的上述步骤S901-S903与上述步骤S1001-S1003的执行顺序可以根据实际应用场景进行调整。
示例性的,当储能系统中的某个剩余电池簇单元通过上述步骤S901-S903的处理后实现了接入直流母线,则不需要对该剩余电池簇进行上述步骤S1001-S1003的处理。
示例性的,当储能系统中的某个剩余电池簇单元通过上述步骤S901-S903的处理后并未接入直流母线,则可以先对该剩余电池簇进行上述步骤S1001-S1003的处理,等待母线电流降低后,再对该剩余电池簇进行上述步骤S901-S903的处理,以补偿电阻分压对剩余电池簇的影响,使得该剩余电池簇接入直流母线。
示例性的,也可以先对储能系统中的某个剩余电池簇单元进行上述S1001-S1003的处理,等待母线电流降低后,再对该剩余电池簇进行上述步骤S901-S903的处理,以补偿电阻分压对剩余电池簇的影响,使得该剩余电池簇接入直流母线。
以上对本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中母线电流的调节过程进行说明。接下来,对本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法中储能系统脱出过程进行说明。
图11为本申请实施例提供的储能系统高压接入控制方法的储能系统脱出过程的流程示意图。
作为一种可能的实现方式,参照图11所示,该储能系统高压接入控制方法中还可以按照下述步骤对已接入直流母线的电池簇单元不满足本次接入的最小接入电池簇数量的情况进行处理,以下进行具体说明:
S1101、判断当前已接入直流母线的电池簇的数量是否小于第三预设阈值。
应当理解,储能系统的主控制单元可以对已接入直流母线的电池簇单元的数量进行确定,当已接入直流母线的电池簇单元的数量不满足本次接入的最小接入电池簇数量的情况时,则停止储能系统与电网的充放电交互,避免由于储能系统运行效率过低带来的不必要的损耗。
可选的,第三预设阈值可以是本次接入的最小接入电池簇数量,通过能源管理系统向储能系统的主控制单元下发接入指令获得。
可选的,储能系统的主控制单元当前已接入直流母线的电池簇的数量与本次接入的最小接入电池簇数量进行判断,确定是否需要将储能系统进行脱出。
S1102、若是,向当前已接入直流母线的各电池簇对应的直流变换器发送限流指令,以使得各电池簇对应的直流变换器对当前已接入直流母线的电池簇进行限流,从而将当前已接入直流母线的所有电池簇脱出直流母线。
可选的,当储能系统的主控制单元判断,当前已接入直流母线的电池簇的数量小于第三预设阈值时,储能系统的主控制单元向当前已接入直流母线的各电池簇对应的直流变换器发送限流指令,其中,限流指令用于指示当前已接入直流母线的各电池簇对应的直流变换器将当前已接入直流母线的各电池簇的输出电流限制为0,以限制当前已接入直流母线的各电池簇进行输出。
可选的,当前已接入直流母线的各电池簇单元中的子控制单元对继电器进行打开,并将打开后的状态信息反馈至储能系统的主控制单元。
在本实施例中,储能系统的主控制单元对当前已接入直流母线的各电池簇单元通过限制电流的方式,限制当前已接入直流母线的各电池簇的输出,在确认输出电流限制完成后,再进行继电器的打开,从而实现各电池簇单元脱出直流母线,能够保证储能系统的运行安全。
本申请实施例还提供了一种电子设备1200,如图12所示,为本申请实施例提供的电子设备结构示意图,包括:处理器1201、存储器1202,可选的,还可以包括总线1203。所述存储器1202存储有所述处理器1201可执行的机器可读指令,当电子设备1200运行时,所述处理器1201与所述存储器1202之间通过总线63通信,所述机器可读指令被所述处理器1201执行时执行上述储能系统高压接入控制方法的处理。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行上述储能系统高压接入控制方法的步骤。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统的具体工作过程,可以参考方法实施例中的对应过程,本申请中不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统和方法,可以通过其它的方式实现。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
以上仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种储能系统高压接入控制方法,其特征在于,应用于储能系统的主控制单元,所述储能系统包括所述主控制单元、多个电池簇单元、以及与各所述电池簇单元一一对应且电连接的多个直流变换器;各电池簇单元中包括电池簇以及子控制单元;各所述直流变换器以及各所述子控制单元均与所述主控制单元通信连接;所述方法包括:
根据各电池簇单元中电池簇的电压以及荷电状态确定至少一个初始电池簇集合,各所述初始电池簇集合中包括一个主电池簇以及至少一个从电池簇,其中,所述主电池簇与所述从电池簇的电压差值满足第一预设条件,所述主电池簇与所述从电池簇的荷电状态差值满足第二预设条件;
根据各所述初始电池簇集合中的电池簇的数量,确定目标电池簇集合与目标调压值,其中,所述目标电池簇集合为多个初始电池簇集合中电池簇数量最大的初始电池簇集合;
根据所述目标调压值,向所述目标电池簇集合中各电池簇对应的直流变换器发送调压指令,以使得各所述直流变换器根据所述调压指令调整所述目标电池簇集合中各电池簇的电压并将所述电池簇接入直流母线。
2.根据权利要求1所述的储能系统高压接入控制方法,其特征在于,所述根据各电池簇单元中电池簇的电压以及荷电状态确定至少一个初始电池簇集合,包括:
确定至少一个主电池簇;
根据各主电池簇的电压以及荷电状态,确定各所述主电池簇对应的至少一个从电池簇,得到至少一个所述初始电池簇集合,各所述初始电池簇集合中包括一个主电池簇以及所述主电池簇对应的至少一个从电池簇。
3.根据权利要求2所述的储能系统高压接入控制方法,其特征在于,所述根据各主电池簇的电压以及荷电状态,确定各所述主电池簇对应的至少一个从电池簇,包括:
确定当前主电池簇对应的各待选电池簇与所述当前主电池簇的电压差值以及荷电状态差值,其中,所述待选电池簇为所述储能系统中除所述主电池簇之外的任一电池簇;
根据所述电压差值以及所述荷电状态差值,确定所述当前主电池簇对应的至少一个从电池簇。
4.根据权利要求1所述的储能系统高压接入控制方法,其特征在于,所述根据各所述初始电池簇集合中的电池簇的数量,确定目标电池簇集合与目标调压值,包括:
将电池簇数量最大的初始电池簇集合作为所述目标电池簇集合;
根据目标电池簇集合中的主电池簇的电压,确定所述目标调压值。
5.根据权利要求1所述的储能系统高压接入控制方法,其特征在于,所述根据所述目标调压值,向所述目标电池簇集合中各电池簇对应的直流变换器发送调压指令,包括:
根据所述目标调压值,向所述目标电池簇集合中的主电池簇对应的第一直流变换器发送第一调压指令,所述第一调压指令用于指示所述第一直流变换器基于所述目标调压值对所述主电池簇输出电压进行调节,以使得调压完成后的直流母线电压等于所述主电池簇输出电压;
检测所述直流母线的电压的变化信息;
若所述直流母线电压的变化信息满足预设条件,则根据所述直流母线的当前电压向所述目标电池簇集合中的各从电池簇对应的第二直流变换器发送第二调压指令,所述第二调压指令用于指示所述第二直流变换器基于所述直流母线的当前电压将所述从电池簇的电压调整至与直流母线的电压一致。
6.根据权利要求1所述的储能系统高压接入控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收当前故障的电池簇单元的子控制单元发送的故障信息;
根据所述故障信息,向所述当前故障的电池簇单元对应的直流变换器发送限流指令,所述限流指令用于指示所述当前故障的电池簇单元对应的直流变换器对所述当前故障的电池簇单元的电池簇进行限流。
7.根据权利要求1所述的储能系统高压接入控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述储能系统中不属于所述目标电池簇集合的各剩余电池簇的电压以及荷电状态;
后续储能系统工作过程中,根据所述剩余电池簇的电压与直流母线的当前电压的差值,以及所述剩余电池簇的荷电状态与所述目标电池簇集合中所有电池簇的平均荷电状态的差值,确定是否将所述剩余电池簇接入直流母线;
若是,则向所述剩余电池簇对应的直流变换器发送调压指令,以使得所述直流变换器根据所述调压指令调整所述剩余电池簇的电压并将剩余电池簇接入直流母线。
8.根据权利要求1所述的储能系统高压接入控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述储能系统中不属于所述目标电池簇集合的各剩余电池簇的电压以及荷电状态;
若所述剩余电池簇的电压与直流母线的当前电压的差值大于第一预设阈值,且,所述剩余电池簇的荷电状态与所述目标电池簇集合中所有电池簇的平均荷电状态的差值小于或等于第二预设阈值,则根据直流母线的当前电流、所述剩余电池簇的电压以及当前接入所述直流母线的电池簇的数量,确定直流母线的电流降低值;
向直流母线的控制装置发送降流指令,所述降流指令中包括所述电流降低值。
9.根据权利要求1所述的储能系统高压接入控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
判断当前已接入直流母线的电池簇的数量是否小于第三预设阈值;
若是,向当前已接入直流母线的各电池簇对应的直流变换器发送限流指令,以使得各电池簇对应的直流变换器对当前已接入直流母线的电池簇进行限流,从而将当前已接入直流母线的所有电池簇脱出直流母线。
10.一种储能系统,其特征在于,包括:主控制单元、多个电池簇单元、以及与各所述电池簇单元一一对应且电连接的多个直流变换器;
各电池簇单元中包括电池簇以及子控制单元;
各所述直流变换器以及各所述子控制单元均与所述主控制单元通信连接;
所述主控制单元用于基于权利要求1-9任一项所述的方法对电池簇进行接入控制。
11.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器和存储器,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,所述处理器执行所述机器可读指令,以执行如权利要求1至9任一项所述的储能系统高压接入控制方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至9任一项所述的储能系统高压接入控制方法的步骤。
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