CN219937955U - 一种柔性互联台区储能系统充放电控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种柔性互联台区储能系统充放电控制装置，所述储能系统充放电控制装置包括储能系统和与之相连的柔性互联系统、柔性互联系统控制器、智能配变终端；所述储能系统包括多个互联台区共用的储能电池，通过DC/DC变换器接入柔性互联系统的直流母线，所述柔性互联系统以交流‑直流‑直流的工作模式支持多个台区的并列运行；通过本实用新型所述装置可控制柔性互联台区储能系统的充电功率，同时能在柔性互联系统出现过载时，通过储能系统的放电控制支撑系统正常运行，提升柔性互联台区储能系统充放电管理水平。
Description
技术领域
本实用新型涉及低压智能配电技术领域，尤其是一种柔性互联台区储能系统充放电控制装置。
背景技术
台区柔性互联可以解决台区轻重载并存的问题，同时在上级电网失电情况下可以提供应急电源。在台区柔性互联系统中接入储能系统可以实现多个台区共用储能电池，集中高效管理储能资源，减少储能的投资成本。柔性互联台区储能系统的充放电控制影响整个系统的功能，特别是在台区同时出现重过载时，储能系统的充放电控制尤为关键。
本实用新型针对储能系统的充放电控制进行了优化。
发明内容
本实用新型提出一种柔性互联台区储能系统充放电控制装置，通过本装置可控制柔性互联台区储能系统的充电功率，同时能在柔性互联系统出现过载时，通过储能系统的放电控制支撑系统正常运行，提升柔性互联台区储能系统充放电管理水平。
本实用新型采用以下技术方案。
一种柔性互联台区储能系统充放电控制装置，所述储能系统充放电控制装置包括储能系统和与之相连的柔性互联系统、柔性互联系统控制器、智能配变终端；所述储能系统包括多个互联台区共用的储能电池，通过DC/DC变换器接入柔性互联系统的直流母线，所述柔性互联系统以交流-直流-直流的工作模式支持多个台区的并列运行。
所述储能系统与柔性互联系统的柔性互联系统控制器相连，以接收柔性互联系统控制器的充放电功率控制指令。
正常启动后的柔性互联系统根据柔性互联系统控制器预设的充电控制阈值来控制储能系统的充电作业；所述充电控制阈值包括储电额定充电功率、储能充电功率限值、储能电量、储能充电功率、额定充电功率。
所述柔性互联系统控制器与远端的云主站相连，所述云主站对柔性互联系统控制器贮存的储能充电功率限值进行设定。
所述储能系统的放电模式用于支撑柔性互联系统因柔性互联台区过载而引发过载状态时的系统功能。
所述柔性互联系统包括模块化柔性互联装置，所述模块化柔性互联装置包括柔性互联系统控制器、功率模块控制器、多个功率模块、隔离变压器；所述功率模块设置有CAN通信接口，所述功率模块与所述功率模块控制器通过CAN总线通信；所述柔性互联系统控制器与功率模块控制器通过网线和控制电缆通信；所述隔离变压器连接各个所述的功率模块；
所述功率模块是柔性互联装置变换器的最小功率变换单元，多个功率模块并联组成柔性互联装置变换器；所述功率模块控制器以同步控制信号控制功率模块，以调节模块的输出功率。
所述功率模块采用中点钳位三电平T型变换器拓扑，功率模块的数量根据台区转移功率大小进行配置。
所述功率模块控制器产生同步控制信号，通过CAN总线控制功率模块的功率输出。
所述柔性互联系统控制器通过网线和控制电缆两种方式与功率模块控制器通信，网线通讯采用IEC 61850或MODBUS通信协议。
本实用新型及其优选方案具有如下优点或有益效果：提出一种柔性互联台区储能系统充放电控制方法，通过控制柔性互联台区储能系统的充电功率，同时在柔性互联系统出现过载时，通过储能系统的放电控制支撑系统正常运行，提升柔性互联台区储能系统充放电管理水平，具有明显的可执行性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
附图1是本实用新型实施例台区储能系统示意图；
附图2是本实用新型实施例的工作流程图；
附图3是模块化柔性互联装置的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图对本申请的具体实施例进行详细地描述，依照这些详细的描述，所属领域技术人员能够清楚地理解本申请，并能够实施本申请。在不违背本申请原理的情况下，各个不同的实施例中的特征可以进行组合以获得新的实施方式，或者替代某些实施例中的某些特征，获得其它优选的实施方式。
为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下：
一种柔性互联台区储能系统充放电控制装置，所述储能系统充放电控制装置包括储能系统和与之相连的柔性互联系统、柔性互联系统控制器、智能配变终端；所述储能系统包括多个互联台区共用的储能电池，通过DC/DC变换器接入柔性互联系统的直流母线，所述柔性互联系统以交流-直流-直流的工作模式支持多个台区的并列运行。
所述储能系统与柔性互联系统的柔性互联系统控制器相连，以接收柔性互联系统控制器的充放电功率控制指令。
正常启动后的柔性互联系统根据柔性互联系统控制器预设的充电控制阈值来控制储能系统的充电作业；所述充电控制阈值包括储电额定充电功率、储能充电功率限值、储能电量、储能充电功率、额定充电功率。
所述柔性互联系统控制器与远端的云主站相连，所述云主站对柔性互联系统控制器贮存的储能充电功率限值进行设定。
所述储能系统的放电模式用于支撑柔性互联系统因柔性互联台区过载而引发过载状态时的系统功能。
所述柔性互联系统包括模块化柔性互联装置，所述模块化柔性互联装置包括柔性互联系统控制器、功率模块控制器、多个功率模块、隔离变压器；所述功率模块设置有CAN通信接口，所述功率模块与所述功率模块控制器通过CAN总线通信；所述柔性互联系统控制器与功率模块控制器通过网线和控制电缆通信；所述隔离变压器连接各个所述的功率模块；
所述功率模块是柔性互联装置变换器的最小功率变换单元，多个功率模块并联组成柔性互联装置变换器；所述功率模块控制器以同步控制信号控制功率模块，以调节模块的输出功率。
所述功率模块采用中点钳位三电平T型变换器拓扑，功率模块的数量根据台区转移功率大小进行配置。
所述功率模块控制器产生同步控制信号，通过CAN总线控制功率模块的功率输出。
所述柔性互联系统控制器通过网线和控制电缆两种方式与功率模块控制器通信，网线通讯采用IEC61850或MODBUS通信协议。
实施例：
如图1所示，本实施例台区系统图，包括：储能系统、柔性互联系统、柔性互联系统控制器、智能配变终端、云主站等。柔性互联系统采用交流-直流-直流的模式，实现两个台区并列运行。储能系统通过DC/DC变换器接入柔性互联系统的直流母线，同时接收柔性互联系统控制器的充放电功率控制指令。
在柔性互联系统正常启动后，根据柔性互联系统控制器的充电控制位，启动储能充电程序：
（1）若储能额定充电功率不大于储能充电功率限值，且储能电量状态小于95%时，启动储能充电功能，储能充电功率为额定充电功率。
（2）若出现储能额定充电功率大于储能充电功率限值，储能充电功率为充电功率限值。
（3）当储能充电完成时，退出储能充电。
当储能充电已启动，若当前处于系统启动中，且储能充电超时，执行系统退出。储能充电功率限值由云主站根据可用容量及充电功率限值设定。
当柔性互联台区过载导致柔性互联系统过载时，由储能系统放电支撑系统功率：
（1）储能系统最大放电功率大于系统过载功率，按照启动步进式递增控制，逐步增大储能的功率放电指令。
（2）储能系统最大放电功率小于系统过载功率，按照系统过载功率和5%~10%的功率裕度，下发储能系统放电指令。
（3）达到储能系统支撑最大功率时，保持上次的储能放电功率指令。
（4）储能系统功率支撑退出后不会出现系统过载或储能系统电量状态小于15%时，退出储能放电程序。
本例中，交流-直流-直流的工作模式，是指把交流电转为直流电，再把直流电转换为不同电压的直流电的工作模式。
以上所述是本实用新型的较佳实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进接润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的一种柔性互联台区储能系统充放电控制装置及相关方法，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种柔性互联台区储能系统充放电控制装置，其特征在于：所述储能系统充放电控制装置包括储能系统和与之相连的柔性互联系统、柔性互联系统控制器、智能配变终端；所述储能系统包括多个互联台区共用的储能电池，通过DC/DC变换器接入柔性互联系统的直流母线，所述柔性互联系统以交流-直流-直流的工作模式支持多个台区的并列运行；
所述柔性互联系统包括模块化柔性互联装置，所述模块化柔性互联装置包括柔性互联系统控制器、功率模块控制器、多个功率模块、隔离变压器；所述功率模块设置有CAN通信接口，所述功率模块与所述功率模块控制器通过CAN总线通信；所述柔性互联系统控制器与功率模块控制器通过网线和控制电缆通信；所述隔离变压器连接各个所述的功率模块；
所述功率模块是柔性互联装置变换器的最小功率变换单元，多个功率模块并联组成柔性互联装置变换器；所述功率模块控制器以同步控制信号控制功率模块，以调节模块的输出功率。
2.根据权利要求1所述的一种柔性互联台区储能系统充放电控制装置，其特征在于：所述储能系统与柔性互联系统的柔性互联系统控制器相连，以接收柔性互联系统控制器的充放电功率控制指令。
3.根据权利要求2所述的一种柔性互联台区储能系统充放电控制装置，其特征在于：正常启动后的柔性互联系统根据柔性互联系统控制器预设的充电控制阈值来控制储能系统的充电作业；所述充电控制阈值包括储电额定充电功率、储能充电功率限值、储能电量、储能充电功率、额定充电功率。
4.根据权利要求3所述的一种柔性互联台区储能系统充放电控制装置，其特征在于：所述柔性互联系统控制器与远端的云主站相连，所述云主站对柔性互联系统控制器贮存的储能充电功率限值进行设定。
5.根据权利要求3所述的一种柔性互联台区储能系统充放电控制装置，其特征在于：所述储能系统的放电模式用于支撑柔性互联系统因柔性互联台区过载而引发过载
状态时的系统功能。
6.根据权利要求1所述的一种柔性互联台区储能系统充放电控制装置，其特征在于：所述功率模块采用中点钳位三电平T型变换器拓扑。
7.根据权利要求1所述的一种柔性互联台区储能系统充放电控制装置，其特征在于：所述功率模块控制器产生同步控制信号，通过CAN总线控制功率模块的功率输出。
8.根据权利要求7所述的一种柔性互联台区储能系统充放电控制装置，其特征在于：所述柔性互联系统控制器通过网线和控制电缆两种方式与功率模块控制器通信，网线通讯采用IEC 61850或MODBUS通信协议。
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2023
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