本发明专利技术提出一种多类型电池储能系统通讯管理与功率控制模拟系统，包括储能变流器模拟系统、储能系统模拟系统、储能监控模拟系统和储能运行工况模拟系统。储能变流器模拟系统用于产生储能变流器通讯报文；储能系统模拟系统用于产生储能系统通讯报文；储能监控模拟系统用于产生储能监控系统通讯报文，可虚拟储能监控系统通讯报文及通讯功能；储能运行工况模拟系统用于产生储能系统实时总功率需求，可虚拟出多类型电池储能系统的运行工况。本发明专利技术提供的多类型电池储能系统通讯管理与功率控制模拟系统，可以实现对各种电池储能系统通讯功能的软件建模及功能测试，提高了相关系统及控制策略的开发测试效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于智能电网以及能量存储与转换
，具体涉及一种多类型电池储 能系统通讯管理与功率控制模拟系统，尤其适用于多类型电池储能系统通讯协议的模拟测 试以及各种电池储能系统通讯报文的模拟及验证。
技术介绍
随着锂电池及其集成技术的不断发展，应用锂电池储能系统去实现平滑风光功率 输出、跟踪计划发电、参与系统调频、削峰填谷、暂态有功出力紧急响应、暂态电压紧急支撑 等多种应用，己成为了一种可行方案，目前已有多种不同功率和容量级别的电池储能系统 (电站）正在示范运行或商业化应用。电池储能系统规模化集成后，储能电池单体、储能电 池模块和储能电池组以及组串较多，导致大规模电池储能电站通讯报文的现场对点及现场 设备调试的工作流程较繁琐，效率不高。目前有关多类型电池储能系统通信协议及报文的 模拟测试与虚拟调试方面的专利、文献、技术报告等非常少。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提出一种考虑不同电池储能系统通讯网络及其 协议、通讯报文等的多类型电池储能系统通讯管理与功率控制模拟系统，该系统在虚拟多 类型电池储能系统通讯报文的同时，具备模拟电池储能系统不同运行工况的功能，以实现 在线或离线调试多类型电池储能系统的应用目的。 本专利技术的控制方法是通过如下技术方案实现的： 一种多类型电池储能系统通讯管理与功率控制模拟系统，其包括： 储能变流器模拟系统，用于产生虚拟的储能变流器通讯报文信息并发送至储能监 控模拟系统或外部通讯接口； 储能系统模拟系统，用于产生虚拟的储能系统通讯报文信息并发送至储能监控模 拟系统或外部通讯接口； 储能监控模拟系统，用于接收储能变流器模拟系统发送的虚拟储能变流器通讯报 文信息和/或储能系统模拟系统发送的虚拟储能系统通讯报文信息，并判断通讯是否正常 以及验证通讯报文信息是否在储能监控模拟系统中正确显示。 进一步地，该系统还可以包括：储能运行工况模拟系统，用于虚拟多类型电池储能 系统的典型运行工况，并产生储能系统总功率需求值发送至储能监控模拟系统，由储能监 控模拟系统监测当前正在虚拟运行的储能变流器运行状态和当前储能系统总功率需求值， 并通过下式确定各储能变流器的功率命令值： (1)当储能系统总功率需求Pif$为正值时，表示该储能系统将处于放电状态，则 基于储能变流器所管辖的储能系统的荷电状态值SOC，通过下式计算各储能变流器的功率【主权项】1. 一种多类型电池储能系统通讯管理与功率控制模拟系统，其特征在于，该系统包 括： 储能变流器模拟系统，用于产生虚拟的储能变流器通讯报文信息并发送至储能监控模 拟系统或外部通讯接口； 储能系统模拟系统，用于产生虚拟的储能系统通讯报文信息并发送至储能监控模拟系 统或外部通讯接口； 储能监控模拟系统，用于接收储能变流器模拟系统发送的虚拟储能变流器通讯报文信 息和/或储能系统模拟系统发送的虚拟储能系统通讯报文信息，并判断通讯是否正常以及 验证通讯报文信息是否在储能监控模拟系统中正确显示。2. 根据权利要求2所述的控制模拟系统，其特征在于，该系统进一步包括： 储能运行工况模拟系统，用于虚拟多类型电池储能系统的典型运行工况，并产生储能 系统总功率需求值发送至储能监控模拟系统，由储能监控模拟系统监测当前正在虚拟运行 的储能变流器运行状态和当前储能系统总功率需求值，并通过下式确定各储能变流器的功 率命令值： (1) 当储能系统总功率需求为正值时，表示该储能系统将处于放电状态，则基于 储能变流器所管辖的储能系统的荷电状态值SOC，通过下式计算各储能变流器的功率命令 值Pi放屯_?(2) 当储能系统总功率需求P&f"为负值时，表示该储能系统将处于充电状态，则基于 储能变流器所管辖的储能系统的放电状态值SOD，通过下式计算各储能变流器的功率命令 值P,充屯：SODi= 1-SOCi 上式中，^为i号储能变流器的可控状态值，该状态通过储能监控模拟系统读取，当该 储能变流器可控时，此状态值为1，其他值为0;SOCiSi号储能变流器的荷电状态值；SODi 为i号储能变流器的放电状态值；L为储能变流器的总个数。3. 根据权利要求2所述的控制模拟系统，其特征在于，所述多类型电池储能系统的典 型运行工况包括下述任一至全部工况：跟踪计划出力工况、平抑风电出力波动工况和参与 系统调频工况。4. 根据权利要求2所述的控制模拟系统，其特征在于，所述储能运行工况模拟系统包 括下述任一至全部模块： 跟踪计划出力工况模拟模块，用于模拟储能系统跟踪给定功率指令的应用情景，产生 基于跟踪计划出力应用的储能系统总功率需求值，并发送给所述储能监控模拟系统； 平抑风电出力波动工况模拟模块，用于模拟储能系统平抑风电出力控制的应用情景， 产生基于平抑风电出力应用的储能系统总功率需求值，并发送给所述储能监控模拟系统； 和 参与系统调频工况模拟模块，用于模拟储能参与系统调频的应用情景，产生基于调频 应用的储能系统总功率需求值，并发送给所述储能监控模拟系统。5. 根据权利要求4所述的控制模拟系统，其特征在于，所述储能运行工况模拟系统中 的跟踪计划出力工况模拟模块包括： 数据获取模块，用于读取储能系统与风电系统的基本参数，所述基本参数包括风电场 的风电功率预测值、风电场实际出力值Pw(i)以及储能系统实际出力值、初始荷电状态值 SOCini、被允许的波动率的百分值、并网运行的风电机组的总装机容量； 控制系数设置模块，用于设置控制系数，根据所述控制系数将储能系统的荷电状态SOC在内划分成各个区间； 风电功率预测特征值设置模块，用于设置风电功率预测特征值，根据所述风电功率预 测特征值将风电场实际出力值在（〇, 00 )内划分为表示各种风电状态所对应的区间； 计算模块，用于考虑储能系统的荷电状态上下限约束，基于当前风电场所对应的风电 状态、当前储能系统荷电状态SOC所处的区间，计算储能系统总功率需求值； 约束模块，用于综合考虑储能系统的最大允许充放电功率约束，对所述储能系统总功 率需求值进行限制。6. 如权利要求5所述的控制模拟系统，其特征在于，所述控制系数包括：SOClOT、&1、a2、 %、&4和SOChigh，六个控制系数满足SOCmin<SOClOT< ai<a2<a3<a4<SOChigh彡SOCmax， 根据六个控制系数将储能系统的当前荷电状态值SOC在之间依次划分为七个区 间，分别命名为区间I、II、III、IV、V、VI、VII; 式中，S0Cmin、S0C_为储能系统正常工作时荷电状态的下限和上限，根据储能系统健康 状态其储能系统本身性能确定；特征值S0ClOT、&1、a2、a3、a4、S0Chigh，根据储能系统的电池健 康状态S0H及控制策略来确定。7. 如权利要求5所述的控制模拟系统，其特征在于，所述风电功率预测特征值包括： 风电功率预测上限特征值Pfb(i)、当前风电功率预测值Pf(i)、风电功率预测下限特征值 Pfs(i)以及特征值b#b2，且满足Pfs(i) <b2<Pf(i)〈b^P^i);五个风电功率预测 特征值将风电场实际出力值在（〇, 00 )之间划分为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多类型电池储能系统通讯管理与功率控制模拟系统，其特征在于，该系统包括：储能变流器模拟系统，用于产生虚拟的储能变流器通讯报文信息并发送至储能监控模拟系统或外部通讯接口；储能系统模拟系统，用于产生虚拟的储能系统通讯报文信息并发送至储能监控模拟系统或外部通讯接口；储能监控模拟系统，用于接收储能变流器模拟系统发送的虚拟储能变流器通讯报文信息和/或储能系统模拟系统发送的虚拟储能系统通讯报文信息，并判断通讯是否正常以及验证通讯报文信息是否在储能监控模拟系统中正确显示。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李相俊，惠东，来小康，郭光朝，贾学翠，陈继忠，侯朝勇，王立业，张亮，胡娟，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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