一种带有控制装置的复合型储能系统的制作方法

1.本实用新型涉及电化学储能技术领域，具体涉及一种带有控制装置的复合型储能系统。


背景技术：

2.电化学储能技术应用越来越广泛，比较典型的储能技术有锂电池储能、液流电池储能、超级电容储能、铅碳电池储能等，这些具有不同特性储能技术的联合使用形成复合型储能系统，复合型储能系统应用在光伏发电系统能够最大程度的体现储能技术的优势，但目前没有一种能够快速、灵活的复合型储能系统控制装置。
3.专利号为“cn201310608933”的“一种用于主动配电网的复合储能电站及其配电方法”，基于该复合储能电站的配电方法，能够吸纳主动配电网中的分布式能源的多余电量给各储能系统充电，或者将各储能系统的电能供给主动配电网上需要的负载，其能够实现主动配电网的快速响应特性，以及对能源消纳实现最大限度的支撑，具有效率高、电网适应性强、高安全性的优点，其存在不足之处，需要多种储能系统同时工作时，不能存储记录监测到的数据和控制系统发出的指令，对后续分析工作造成不便；不能接收来自以太网的控制指令，无法完成需要远程干预的操作，控制不够灵活。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于，提供一种带有控制装置的复合型储能系统，能够对复合型储能系统进行快速、灵活的调控；多种储能系统同时工作时，能够存储监测到的数据和控制系统发出的指令，方便实时调控和后期分析；可以接收来自以太网的控制指令，实现远程操作。
5.为解决前述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：一种带有控制装置的复合型储能系统，包括电网主线路，所述电网主线路上设置有电网数据采集单元，还包括光伏发电系统、储能系统和控制装置，光伏发电系统接入电网主线路，储能系统至少设置三组，储能系统接入电网主线路，电网数据采集单元、光伏发电系统和储能系统均电性连接控制装置。
6.前述带有控制装置的复合型储能系统，其中所述光伏发电系统包括光伏发电机组和光伏数据采集单元，光伏发电机组电连接光伏数据采集单元，光伏数据采集单元接入电网主线路，光伏发电机组和光伏数据采集单元均电性连接所述控制装置。
7.前述带有控制装置的复合型储能系统，其中所述储能系统包括储能机组和储能数据采集单元，储能机组电连接储能数据采集单元，储能数据采集单元接入电网主线路，储能机组和储能数据采集单元均电性连接所述控制装置。
8.前述带有控制装置的复合型储能系统，其中所述控制装置包括控制单元、以太网接口单元、数据存储单元、a信号检测单元、a信号输入接口变送单元、b信号输出单元、b信号输出变送单元、b信号检测单元、b信号输入接口变送单元、c信号输出单元、c信号输出变送
单元、c信号检测单元和c信号输入接口变送单元，以太网接口单元、数据存储单元、a信号检测单元、b信号输出单元、b信号检测单元、c信号输出单元和c信号检测单元均电性连接控制单元，a信号检测单元电性连接a信号输入接口变送单元，b信号输出单元电性连接b信号输出变送单元，b信号检测单元电性连接b信号输入接口变送单元，c信号输出单元电性连接c信号输出变送单元，c信号检测单元电性连接c信号输入接口变送单元。
9.前述带有控制装置的复合型储能系统，其中所述a信号输入接口变送单元电性连接电网数据采集单元。
10.前述带有控制装置的复合型储能系统，其中所述b信号输出变送单元电性连接光伏发电机组，b信号输入接口变送单元电性连接光伏数据采集单元。
11.前述带有控制装置的复合型储能系统，其中所述c信号输出变送单元电性连接储能机组，c信号输入接口变送单元电性连接储能数据采集单元，c信号输出单元、c信号输出变送单元、c信号检测单元和c信号输入接口变送单元均至少设置三组，c信号输出变送单元、c信号检测单元和c信号输入接口变送单元设置组数与储能系统组数相同。
12.与现有技术相比，本实用新型的控制装置采用了信号变送技术、信号检测技术、高速运算技术、信号转换技术和大容量数据高速存储技术，可以对复合型储能系统进行快速、灵活的调控；多种储能系统同时工作时，数据存储单元能够存储监测到的数据和控制系统发出的指令，方便实时调控和后期分析；以太网接口单元能接收来以太网的控制指令，可以实现远程操作。
附图说明
13.图1是本实用新型的结构示意图；
14.图2是本实用新型的详细结构示意图；
15.图3是本实用新型的储能系统发电功率给定计算过程示意图；
16.图4是本实用新型的信号变换传输过程示意图；
17.附图标记：1-电网主线路，2-电网数据采集单元，3-光伏发电系统，4-储能系统，5-控制装置，6-光伏发电机组，7-光伏数据采集单元，8-储能机组，9-储能数据采集单元，10-控制单元，11-以太网接口单元，12-数据存储单元，13-a信号检测单元，14-a信号输入接口变送单元，15-b信号输出单元，16-b信号输出变送单元，17-b信号检测单元，18-b信号输入接口变送单元，19-c信号输出单元，20-c信号输出变送单元，21-c信号检测单元，22-c信号输入接口变送单元。
18.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
具体实施方式
19.本实用新型的实施例1：一种带有控制装置的复合型储能系统，包括电网主线路1，所述电网主线路1上设置有电网数据采集单元2，还包括光伏发电系统3、储能系统4和控制装置5，光伏发电系统3接入电网主线路1，储能系统4设置三组，储能系统4接入电网主线路1，电网数据采集单元2、光伏发电系统3和储能系统4均电性连接控制装置5。
20.本实用新型的实施例2：一种带有控制装置的复合型储能系统，包括电网主线路1，所述电网主线路1上设置有电网数据采集单元2，还包括光伏发电系统3、储能系统4和控制
装置5，光伏发电系统3接入电网主线路1，储能系统4设置四组，储能系统4接入电网主线路1，电网数据采集单元2、光伏发电系统3和储能系统4均电性连接控制装置5，所述光伏发电系统3包括光伏发电机组6和光伏数据采集单元7，光伏发电机组6电连接光伏数据采集单元7，光伏数据采集单元7接入电网主线路1，光伏发电机组6和光伏数据采集单元7均电性连接所述控制装置5。
21.本实用新型的实施例3：一种带有控制装置的复合型储能系统，包括电网主线路1，所述电网主线路1上设置有电网数据采集单元2，还包括光伏发电系统3、储能系统4和控制装置5，光伏发电系统3接入电网主线路1，储能系统4设置五组，储能系统4接入电网主线路1，电网数据采集单元2、光伏发电系统3和储能系统4均电性连接控制装置5，所述光伏发电系统3包括光伏发电机组6和光伏数据采集单元7，光伏发电机组6电连接光伏数据采集单元7，光伏数据采集单元7接入电网主线路1，光伏发电机组6和光伏数据采集单元7均电性连接所述控制装置5，所述储能系统4包括储能机组8和储能数据采集单元9，储能机组8电连接储能数据采集单元9，储能数据采集单元9接入电网主线路1，储能机组8和储能数据采集单元9均电性连接所述控制装置5。
22.本实用新型的实施例4：一种带有控制装置的复合型储能系统，包括电网主线路1，所述电网主线路1上设置有电网数据采集单元2，还包括光伏发电系统3、储能系统4和控制装置5，光伏发电系统3接入电网主线路1，储能系统4设置六组，储能系统4接入电网主线路1，电网数据采集单元2、光伏发电系统3和储能系统4均电性连接控制装置5，所述光伏发电系统3包括光伏发电机组6和光伏数据采集单元7，光伏发电机组6电连接光伏数据采集单元7，光伏数据采集单元7接入电网主线路1，光伏发电机组6和光伏数据采集单元7均电性连接所述控制装置5，所述储能系统4包括储能机组8和储能数据采集单元9，储能机组8电连接储能数据采集单元9，储能数据采集单元9接入电网主线路1，储能机组8和储能数据采集单元9均电性连接所述控制装置5，所述控制装置5包括控制单元10、以太网接口单元11、数据存储单元12、a信号检测单元13、a信号输入接口变送单元14、b信号输出单元15、b信号输出变送单元16、b信号检测单元17、b信号输入接口变送单元18、c信号输出单元19、c信号输出变送单元20、c信号检测单元21和c信号输入接口变送单元22，以太网接口单元11、数据存储单元12、a信号检测单元13、b信号输出单元15、b信号检测单元17、c信号输出单元19和c信号检测单元21均电性连接控制单元10，a信号检测单元13电性连接a信号输入接口变送单元14，b信号输出单元15电性连接b信号输出变送单元16，b信号检测单元17电性连接b信号输入接口变送单元18，c信号输出单元19电性连接c信号输出变送单元20，c信号检测单元21电性连接c信号输入接口变送单元22，控制单元10可以为高速控制单元，数据存储单元12可以为大容量高速数据存储单元。
23.本实用新型的实施例5：一种带有控制装置的复合型储能系统，包括电网主线路1，所述电网主线路1上设置有电网数据采集单元2，还包括光伏发电系统3、储能系统4和控制装置5，光伏发电系统3接入电网主线路1，储能系统4设置七组，储能系统4接入电网主线路1，电网数据采集单元2、光伏发电系统3和储能系统4均电性连接控制装置5，所述光伏发电系统3包括光伏发电机组6和光伏数据采集单元7，光伏发电机组6电连接光伏数据采集单元7，光伏数据采集单元7接入电网主线路1，光伏发电机组6和光伏数据采集单元7均电性连接所述控制装置5，所述储能系统4包括储能机组8和储能数据采集单元9，储能机组8电连接储
能数据采集单元9，储能数据采集单元9接入电网主线路1，储能机组8和储能数据采集单元9均电性连接所述控制装置5，所述控制装置5包括控制单元10、以太网接口单元11、数据存储单元12、a信号检测单元13、a信号输入接口变送单元14、b信号输出单元15、b信号输出变送单元16、b信号检测单元17、b信号输入接口变送单元18、c信号输出单元19、c信号输出变送单元20、c信号检测单元21和c信号输入接口变送单元22，以太网接口单元11、数据存储单元12、a信号检测单元13、b信号输出单元15、b信号检测单元17、c信号输出单元19和c信号检测单元21均电性连接控制单元10，a信号检测单元13电性连接a信号输入接口变送单元14，b信号输出单元15电性连接b信号输出变送单元16，b信号检测单元17电性连接b信号输入接口变送单元18，c信号输出单元19电性连接c信号输出变送单元20，c信号检测单元21电性连接c信号输入接口变送单元22，控制单元10可以为高速控制单元，数据存储单元12可以为大容量高速数据存储单元，所述a信号输入接口变送单元14电性连接电网数据采集单元2。
24.本实用新型的实施例6：一种带有控制装置的复合型储能系统，包括电网主线路1，所述电网主线路1上设置有电网数据采集单元2，还包括光伏发电系统3、储能系统4和控制装置5，光伏发电系统3接入电网主线路1，储能系统4设置八组，储能系统4接入电网主线路1，电网数据采集单元2、光伏发电系统3和储能系统4均电性连接控制装置5，所述光伏发电系统3包括光伏发电机组6和光伏数据采集单元7，光伏发电机组6电连接光伏数据采集单元7，光伏数据采集单元7接入电网主线路1，光伏发电机组6和光伏数据采集单元7均电性连接所述控制装置5，所述储能系统4包括储能机组8和储能数据采集单元9，储能机组8电连接储能数据采集单元9，储能数据采集单元9接入电网主线路1，储能机组8和储能数据采集单元9均电性连接所述控制装置5，所述控制装置5包括控制单元10、以太网接口单元11、数据存储单元12、a信号检测单元13、a信号输入接口变送单元14、b信号输出单元15、b信号输出变送单元16、b信号检测单元17、b信号输入接口变送单元18、c信号输出单元19、c信号输出变送单元20、c信号检测单元21和c信号输入接口变送单元22，以太网接口单元11、数据存储单元12、a信号检测单元13、b信号输出单元15、b信号检测单元17、c信号输出单元19和c信号检测单元21均电性连接控制单元10，a信号检测单元13电性连接a信号输入接口变送单元14，b信号输出单元15电性连接b信号输出变送单元16，b信号检测单元17电性连接b信号输入接口变送单元18，c信号输出单元19电性连接c信号输出变送单元20，c信号检测单元21电性连接c信号输入接口变送单元22，控制单元10可以为高速控制单元，数据存储单元12可以为大容量高速数据存储单元，所述a信号输入接口变送单元14电性连接电网数据采集单元2，所述b信号输出变送单元16电性连接光伏发电机组6，b信号输入接口变送单元18电性连接光伏数据采集单元7。
25.本实用新型的实施例7：一种带有控制装置的复合型储能系统，包括电网主线路1，所述电网主线路1上设置有电网数据采集单元2，还包括光伏发电系统3、储能系统4和控制装置5，光伏发电系统3接入电网主线路1，储能系统4设置三组，储能系统4接入电网主线路1，电网数据采集单元2、光伏发电系统3和储能系统4均电性连接控制装置5，所述光伏发电系统3包括光伏发电机组6和光伏数据采集单元7，光伏发电机组6电连接光伏数据采集单元7，光伏数据采集单元7接入电网主线路1，光伏发电机组6和光伏数据采集单元7均电性连接所述控制装置5，所述储能系统4包括储能机组8和储能数据采集单元9，储能机组8电连接储能数据采集单元9，储能数据采集单元9接入电网主线路1，储能机组8和储能数据采集单元9
均电性连接所述控制装置5，所述控制装置5包括控制单元10、以太网接口单元11、数据存储单元12、a信号检测单元13、a信号输入接口变送单元14、b信号输出单元15、b信号输出变送单元16、b信号检测单元17、b信号输入接口变送单元18、c信号输出单元19、c信号输出变送单元20、c信号检测单元21和c信号输入接口变送单元22，以太网接口单元11、数据存储单元12、a信号检测单元13、b信号输出单元15、b信号检测单元17、c信号输出单元19和c信号检测单元21均电性连接控制单元10，a信号检测单元13电性连接a信号输入接口变送单元14，b信号输出单元15电性连接b信号输出变送单元16，b信号检测单元17电性连接b信号输入接口变送单元18，c信号输出单元19电性连接c信号输出变送单元20，c信号检测单元21电性连接c信号输入接口变送单元22，控制单元10可以为高速控制单元，数据存储单元12可以为大容量高速数据存储单元，所述a信号输入接口变送单元14电性连接电网数据采集单元2，所述b信号输出变送单元16电性连接光伏发电机组6，b信号输入接口变送单元18电性连接光伏数据采集单元7，所述c信号输出变送单元20电性连接储能机组8，c信号输入接口变送单元22电性连接储能数据采集单元9，c信号输出单元19、c信号输出变送单元20、c信号检测单元21和c信号输入接口变送单元22均设置三组。
26.本实用新型的一种实施例的工作原理：
27.电网数据采集单元2将采集数据传输给a信号输入接口变送单元14，a信号输入接口变送单元14将接收到的数据传输到a信号检测单元13；a信号检测单元13将接收到的数据信号放大、整形、滤波处理后把信号传递给控制单元10；光伏数据采集单元7将采集数据传输给b信号输入接口变送单元18，b信号输入接口变送单元18将接收到的数据传输到b信号检测单元17；b信号检测单元17将接收到的数据信号放大、整形、滤波处理后把信号传递给控制单元10；储能数据采集单元9将采集数据传输给c信号输入接口变送单元22，c信号输入接口变送单元22将接收到的数据传输到c信号检测单元21；c信号检测单元21将接收到的数据信号放大、整形、滤波处理后把信号传递给控制单元10；
28.控制单元10将传输过来的数据进行汇总并分类，分类为电网数据、光伏发电系统数据、储能系统数据；控制单元10根据电网发电功率给定信号并与电网实际功率进行pi闭环控制，pi运算结果与光伏系统发电功率相比较后形成储能系统发电功率给定，详见图3；控制单元10再对储能系统发电功率给定进行快速傅里叶变换，将信号分解为高频、中频和低频信号并把这些信息保存到控制单元10；
29.控制单元10传输控制指令给b信号输出单元15，b信号输出单元15对信号进行放大、整形、滤波处理后把指令信号传递给b信号输出变送单元16，b信号输出变送单元16把指令信号依次传输到光伏发电机组6，光伏发电系统3根据接收到的指令信号，开始执行相应的指令；
30.控制单元10把高频、中频和低频信号指令信息传输给c信号输出单元19，c信号输出单元19对高频、中频和低频信号放大、整形、滤波处理后把指令信号传递给c信号输出变送单元20，c信号输出变送单元20把指令信号传输到储能机组8，储能系统4根据接收到的指令信号，开始执行相应的指令，到此控制单元10通过对复合型储能系统中不同的储能单元进行控制算法进行了闭环控制；其中每种信号输出变送单元可以把数据信号进行远距离、稳定地传输；快速傅里叶变换后的高频、中频和低频信号，控制单元10对功率型储能系统分配高频信号，对高功率密度的能量型储能系统中频信号，对低功率密度的能量型储能系统
低频信号，详见图4；
31.以太网接口单元11可以接收以太网传输的指令信息，并把这些指令信息传递给控制单元10，控制单元10对这些指令进行分析，并转换为复合型储能系统中的控制指令信号，传输给光伏发电系统3和储能系统4，光伏发电系统3和储能系统4根据接收到的指令信号，开始执行相应的指令；
32.控制单元10可以把电网数据采集信息、光伏发电系统信息和储能系统数据采集信息储存到数据存储单元中，并能够把这些信息通过以太网接口单元11向外部传输。