[发明专利]一种多电池储能系统功率均衡控制方法

说明书

本发明公开了一种多电池储能系统功率均衡控制方法。本发明通过获取每个储能变流器相连的储能单元侧SOP来控制储能变流器输出功率，兼顾了功率充放与电池一致性的要求；本发明每个储能流器只需考虑对应直流侧的储能单元信息，满足下垂控制的特点；当每个储能电池存在温差差异状况时。本发明通过调用对应储能电池SOP信息，合理分配各储能变流器输出功率；同时，在储能电池温度、容量、老化程度不同时，SOC达到一致后会再次出现不一致状况，SOP综合考虑SOC、电压、容量、温度等约束，可以更好的满足电池一致性的要求。

技术领域

本发明涉及储能电池均衡技术领域，具体涉及一种多电池储能系统功率均衡控制方法。

背景技术

电网侧储能应用中，储能系统配置容量高，磷酸铁锂电池数量巨大，但受锂离子电池制备工艺制约，单体锂电池之间存在不一致性，在使用过程中受工作环境温度、放电效率、保护电路对电池组的影响等因素导致差异的放大，这种不一致性造成环流损耗和短板效应，尤其危害系统的安全可靠性，并且导致整个电池簇的有效容量降低、循环寿命衰减。解决锂电池组不一致的问题，除在生产工艺中控制外，另外有效的方法就是对电池组进行均衡管理。

专利公开号为CN113193245A的专利文献提出一种微电网分布式电池储能系统SOH均衡方法，通过在传统下垂控制中引入健康状态(State of Health,SOH)变量，来消除储能电池的不一致，但SOH表示为劣化状态，用来衡量电池老化的程度，即电池当前容量与出厂时额定容量的比值，SOH均衡意味着必然损失某些健康状态良好的电池容量，使其和健康状态最差的电池劣化程度达到一致，虽然可以使所有电池容量一致，但会缩短健康状态更好的电池的寿命，是以缩短SOH高的电池的可用容量为代价实现的。专利公开号为CN113507151 A的专利文献提出一种应用于多储能单元的SOC协同控制方法，通过在传统下垂控制中加入荷电状态(State of Charge,SOC)变量，实现各个储能电池电量基本一致，消除电池的不一致性。但每个储能模块都需要获取所有储能电池的SOC信息，系统间存在信息交互，丧失了下垂控制无通讯的优点。同时，当各储能电池温差、容量、老化程度不同时，实现SOC均衡后功率均分，但下一时刻又会出现不一致，没有考虑各储能电池的可输出最大功率能力，导致某个储能电池因温度差异造成可输出功率过低出现过放情况，损害电池。

发明内容

本发明针对以上技术的不足，提供了一种多电池储能系统功率均衡控制方法，不但具备下垂控制无通讯的优点，而且可以实现在极端状态下储能变流器的功率分配，防止某一电池过放。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多电池储能系统功率均衡控制方法，应用于多台储能变流器并联运行的微电网，所述储能变流器直流侧连接储能电池；包括以下步骤：

步骤一：获取每个储能变流器直流侧电压、电流，通过电池管理系统实时计算各储能电池的峰值功率SOP，并将获取的数据回传到各储能变流器控制系统中。

步骤二：获取每个储能变流器的交流网侧输出电压、输出电流，根据所述交流网侧电压和电流，计算对应储能变流器的输出有功功率和无功功率；

步骤三：根据有功功率、无功功率以及峰值功率，采用改进型下垂控制，确定每个储能变流器的调节频率和调节电压值，其中在改进型下垂控制中考虑了峰值功率；

步骤四：根据每个储能变流器的调节频率和调节电压值，经过电压电流的双环调控，对应调节所述储能变流器的输出功率。

和现有技术相比，本发明具有以下优点：