专利名称：多类型大容量兆瓦级电池储能电站的电池功率控制方法
技术领域：
本发明涉及一种多类型大容量兆瓦级电池储能电站的电池功率控制方法，特别是指适用于含锂离子电池、液流电池、钠硫电池等多类型大容量兆瓦级电池储能电站内储能子单元间的功率分配方法，属于智能电网以及电能量存储与转换技术领域。
背景技术：
随着电池及其集成技术的不断发展，应用储能电池系统去平滑风电及太阳能发电输出逐渐成为了一种可行方案。常见的几种储能系统包括，抽水蓄能系统(pumped storage systems, PSS),飞轮储能系统(flywheel energy storage system, FESS),超导储能系统(superconducting magnetic energy system, SMES)，电池fi者能系统(battery energy storage system, BESS),压缩空气储能系统(compressed air energy storage system, CAESS)，超级电容器储能系统(super capacitor energy storage system, SCESS)等。电池储能系统中目前常用的几种大容量储能电池有钠硫电池，液流电池以及锂离子电池等类型。通过合理控制连接在储能设备上的换流器，高效实现储能系统的充放电，能在很大程度上解决由于风电及光伏发电随机性、间歇性及波动性等带来的风光发电输出功率不稳定问题，以满足风力及太阳能发电的平滑输出要求，并有效解决由于风电及光伏发电波动给电网频率波动带来的电能质量等问题。风光储联合发电系统本质上是一种多能源系统，如何协调各个电源系统的工作，是混合发电系统研发上一个关键问题。从电池储能的角度来说，过度的充电和过度的放电都会对电池的寿命造成影响。 因此，监控好电池荷电状态、在储能电站内部合理分配好总功率需求，并将电池的荷电状态控制在一定范围内是必要的。而且，在风光储联合发电系统中，如果没有合理有效的控制方法去监控储能电池的剩余电量，则会增加不必要的电池容量和使用成本。尤其，当不同特性的多种类型大容量的大规模储能电站投入运行时，有必要开展大规模储能电站内部功率及能量分配的优化控制研究并提出相关控制方法。目前有关多类型大容量兆瓦级电池储能电站控制方法方面的专利、文献、技术报告等非常非常少，需要深入研究和探索。
发明内容
针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种多类型大容量兆瓦级电池储能电站的电池功率控制方法，实现对电池功率及能量在各储能子单元间实时优化分配和控制的目标。为达到上述目的，本发明通过下述技术方案来实现一种多类型大容量兆瓦级电池储能电站的电池功率控制方法，该电池储能电站包括各种类型的电池储能系统，其包括以下步骤A、数据读取读取电池储能电站运行的相关实时数据以及当前总功率需求命令值P总需求；
B、通过小波变换控制器模块确定各电池储能系统的总功率命令值根据步骤A读取的电池储能电站的当前总功率需求命令值P, ，通过小波变换控制器模块实时确定各电池储能系统的总功率命令值，且满足当前总功率需求命令值等于各电池储能系统的总功率命令值之和；C、通过功率分配控制器模块计算出每个储能子单元的电池功率命令值每个电池储能系统中包括若干同类型的储能子单元，根据功率分配控制器模块所采集的当前各储能子单元的状态信息以及步骤B确定的各电池储能系统的总功率命令值， 计算出每个储能子单元的电池功率命令值，以保证电池储能电站的实时功率分配要求，并防止电池的过充电或过放电；D、通过功率汇总模块对各储能子单元的电池功率命令值进行汇总通过汇总模块将步骤C所得各储能子单元的电池功率命令值汇总后，将相关的各储能子单元电池功率命令值信号通过数据存储与管理模块反馈给通讯模块。E、数据输出通过通讯模块将步骤D汇总后的各储能子单元电池功率命令值信号发送给监控平台，以执行对各电池储能系统的功率控制。其中，所述步骤B中，当前总功率需求命令值通过小波变换控制器分为低频，中频和高频三部分，分别对应于各电池储能系统的总功率命令值，通过下式分别求取低频部分所对应的电池储能系统的总功率P·》中频部分所对应的电池储能系统的总功率P+―和高频部分所对应的电池储能系统P ss,6
权利要求
1.一种多类型大容量兆瓦级电池储能电站的电池功率控制方法，该电池储能电站包括各种类型的电池储能系统，其包括以下步骤A、数据读取读取电池储能电站运行的相关实时数据以及当前总功率需求命令值Pgfw;B、通过小波变换控制器模块确定各电池储能系统的总功率命令值根据步骤A读取的电池储能电站的当前总功率需求命令值P, ，通过小波变换控制器模块实时确定各电池储能系统的总功率命令值，且满足当前总功率需求命令值等于各电池储能系统的总功率命令值之和；C、通过功率分配控制器模块计算出每个储能子单元的电池功率命令值每个电池储能系统中包括若干同类型的储能子单元，根据功率分配控制器模块所采集的当前各储能子单元的状态信息以及步骤B确定的各电池储能系统的总功率命令值，计算出每个储能子单元的电池功率命令值，以保证电池储能电站的实时功率分配要求，并防止电池的过充电或过放电；D、通过功率汇总模块对各储能子单元的电池功率命令值进行汇总通过汇总模块将步骤C所得各储能子单元的电池功率命令值汇总后，将相关的各储能子单元电池功率命令值信号通过数据存储与管理模块反馈给通讯模块。E、数据输出通过通讯模块将步骤D汇总后的各储能子单元电池功率命令值信号发送给监控平台， 以执行对各电池储能系统的功率控制。
2.如权利要求1所述的多类型大容量兆瓦级电池储能电站的电池功率控制方法，其特征在于所述步骤B中，当前总功率需求命令值通过小波变换控制器分为低频，中频和高频三部分，分别对应于各电池储能系统的总功率命令值，通过下式分别求取低频部分所对应的电池储能系统的总功率PteaP中频部分所对应的电池储能系统的总功率P ^ite和高频部分所对应的电池储能系统P髙频总
3.如权利要求1所述的多类型大容量兆瓦级电池储能电站的电池功率控制方法，其特征在于所述步骤C中，先通过功率分配控制器模块判断各电池储能系统处于放电或充电状态，再计算各电池储能系统中每个储能子单元的电池功率命令值1)当任一电池储能系统的总功率命令值为正值时，表示该电池储能系统将处于放电状态，则所有电池储能系统中各储能子单元的电池功率命令值分别基于各储能子单元的荷电状态，再通过下式计算电池储能系统中每个储能子单元的电池功率命令值
全文摘要
本发明涉及一种多类型大容量兆瓦级电池储能电站的电池功率控制方法，包括步骤A数据读取；B通过小波变换控制器模块确定各电池储能系统的总功率命令值；C通过功率分配控制器模块计算出每个储能子单元的电池功率命令值；D通过功率汇总模块对各储能子单元的电池功率命令值进行汇总；E数据输出。本发明通过工控机和通信平台完成基于锂离子、液流、钠硫等多类型大容量兆瓦级储能电站内部的电池功率协调控制，可实现对多类型大容量兆瓦级电池储能电站实时有效控制。且根据不同类型电池的特性，如分别由锂离子、钠硫及液流电池承担当前总功率需求中的低频、中频及高频分量，实现提高不同类型储能电池的使用效率，延长储能电池使用寿命的控制目的。
文档编号H02J15/00GK102157985SQ20111009944
公开日2011年8月17日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者惠东, 李又宁, 李相俊, 来小康 申请人:中国电力科学研究院