[发明专利]复合储能系统、应用于复合储能系统的控制方法和装置

说明书

本发明公开了一种复合储能系统、应用于复合储能系统的控制方法和装置，复合储能系统至少包括：超级电容和蓄电池，该方法包括：检测超级电容的荷电状态；响应于检测到的荷电状态为小于等于第一放电阈值，控制超级电容进入充电状态以及蓄电池进入放电状态；当超级电容的充电荷电状态为大于等于第一充电阈值时，控制蓄电池进入待机状态；响应于检测到的荷电状态为大于等于第二充电阈值，控制超级电容进入放电状态以及蓄电池进入充电状态；当超级电容的放电荷电状态为小于等于第二放电阈值时，控制蓄电池进入待机状态。通过本发明，可以解决超级电容容量小的问题，以及延长蓄电池的使用寿命。

技术领域

本发明涉及光电领域，具体涉及一种复合储能系统、应用于复合储能系统的控制方法和装置。

背景技术

目前我国的可再生能源存储非常丰富，其开发与利用水平还有很大的提升空间。提高现有能源利用效率、加强可再生能源的利用，已成为解决我国社会和经济发展过程中日益严重的环境污染和能源短缺问题的必然选择。储能系统能够将输出的多余电能储存起来，当电网需要使用电能以保证电网的正常运行时，储能系统可以将储存的电能反馈回电网。储能技术为电力系统的平稳运行提供了理论基础和技术支持，改善了新能源发电系统与电网之间用电不平衡的问题。同时，储能与新能源发电系统的相互配合，可以增强新能源稳定状态下持续发电运行，同时使电能的利用率大大提高，储能技术的应用范围较广，可以大规模使用，为电能持续稳定运行发挥了不可替代的作用。

复合储能系统最基本的构成方式是选用能量型储能和功率型储能组合，这样做不仅能满足电网对储能系统能量和功率的多重需求，而且还可以延长储能元件的循环寿命。在光伏并网的系统中加入复合的储能元件，构成一套功率平滑入网的光伏储能系统，可以促进电能的利用率大大提高，电能持续稳定运行。因此，对复合型储能系统进行协调控制，也是针对光储系统平滑并网的重要控制手段。

蓄电池和超级电容的组合，由于技术比较成熟且互补性较强，是电网中应用最广泛的复合储能方案，利用它们在技术上的互补特性，可以提升复合储能系统的整体性能。现有技术中，复合储能系统的协调控制问题主要通过储能元件联合一致性控制及独立控制、分层管理控制方法、自主分频能量管理控制方法等技术解决。

储能元件联合一致性控制及独立控制主要是通过对超级电容器进行平均电压控制和端电压一致控制，对蓄电池的控制主要是进行超级电容器端电压控制和荷电状态(SOC，State of Charge)控制。

分层管理控制方法，通过将直流微电网的整体控制策略分解为设备管理层控制和母线控制层控。在设备管理层中微电网各个组成部分根据自身的特性和工作方式进行调控；而在母线控制层中，控制系统能在不同工作状态下进行切换，根据不同的工作模式设定设备管理层各单元的工作方式。

自主分频能量管理控制方法，通过在负荷突变时，超级电容迅速吸收系统瞬时功率的高频部分，提高系统的动态响应；蓄电池平衡功率波动的低频部分，延长使用寿命。

然而，目前上述蓄电池和超级电容组合的复合储能系统协调控制方案还是存在超级电容器容量较小、且蓄电池使用寿命低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种复合储能系统、应用于复合储能系统的控制方法和装置，以解决上述提及的至少一个问题。

根据本发明的第一方面，提供一种应用于复合储能系统的控制方法，所述复合储能系统至少包括：超级电容和蓄电池，所述方法包括：检测所述超级电容的荷电状态；响应于检测到的荷电状态为小于等于第一放电阈值，控制所述超级电容进入充电状态以及所述蓄电池进入放电状态；当所述超级电容的充电荷电状态为大于等于第一充电阈值时，控制所述蓄电池进入待机状态；响应于检测到的荷电状态为大于等于第二充电阈值，控制所述超级电容进入放电状态以及所述蓄电池进入充电状态；当所述超级电容的放电荷电状态为小于等于第二放电阈值时，控制所述蓄电池进入待机状态。