电池储能系统差异电池均衡方法、装置和电子设备制造方法及图纸

本申请涉及一种电池储能系统差异电池均衡方法、装置和电子设备。方法包括：基于电池储能系统中各子模块电池的标称电压、SOC、SOH、SOF和额定容量信息，获取电池储能系统中各相的可充放电能量和三相总可充放电能量，预分配各相充放电功率和各相内子模块直流充放电功率，对预分配得到的子模块直流功率进行校核，当各相内子模块预分配的直流功率对应的充放电池电流指令值超过SOF对应的电池电流限值时，则进行各相内子模块和三相的直流充放电功率再分配，根据再分配得到的三相直流充放电功率，调整三相直流充放电池电流指令值，实现三相间均衡。采用本方法进行电池储能系统差异均衡，均衡效果更佳。均衡效果更佳。均衡效果更佳。

【技术实现步骤摘要】
电池储能系统差异电池均衡方法、装置和电子设备


[0001]本申请涉及电池储能
，特别是涉及一种电池储能系统差异电池均衡方法、装置、电子设备和存储介质。

技术介绍

[0002]随着电池储能技术的发展，模块化多电平电池储能系统因其容量大，易于实现大功率，且可同时连接交直流电网，具有从交流端口和直流端口进行功率控制和差异化控制的能力，适用面广的特点，得到了越来越广泛的应用。
[0003]电池由于生产批次、使用环境、运行工况的差异，电池间的差异不可避免；而不同类型电池的差异更加显著，为了消除电池的差异性影响，出现了电池储能系统差异电池均衡方案。
[0004]目前，电池储能系统差异电池均衡控制的研究多限于解决同类的电池SOC 不一致问题，其多数单纯以电池的SOC(State of charge，荷电状态)的一致性为目标。这种控制方法，对于不同类型电池的容量差异较大时，此时，通过SOC 并不能反映不同电池之间的电量、能量的相对关系，以保持SOC一致为目标的均衡控制可能导致实际运行中均衡功率的流向反复跳转的情况，无法取得期望的效果。因此，目前的电池储能系统差异电池均衡方案存在考虑不全面，均衡效果不佳问题。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种均衡效果良好的电池储能系统差异电池均衡方法、装置、电子设备和存储介质。
[0006]一种电池储能系统差异电池均衡方法，所述方法包括：
[0007]获取电池储能系统中各相子模块的可充放电能量、各相的可充放电能量和三相总可充放电能量，各相的可充放电能量和三相总可充放电能量基于电池储能系统中各子模块电池的SOC、SOH(state of health，电池健康状态)、SOF(state of function，电池的功能状态)和额定容量信息得到；
[0008]根据各相的可充放电能量和三相总可充放电能量，将预设电池储能系统直流总功率指令值分配至各相，得到各相直流充放电功率指令值；
[0009]根据各相子模块的可充放电能量和各相的可充放电能量，将各相直流充放电功率指令值分配至各相内子模块，得到各相内子模块直流充放电功率指令值；
[0010]根据各相内子模块直流充放电功率指令值和预设各相内子模块的电池电压，得到各相内子模块的直流电池电流指令值；
[0011]当各相内子模块的直流电池电流指令值超过SOF对应的电池电流限值时，则重新分配各相内子模块直流充放电功率指令值，以更新各相直流充放电功率指令值；
[0012]根据更新的三相直流充放电功率，调整三相直流充放电池电流指令值，以实现三相间均衡。
[0013]在一个实施例中，根据更新的三相直流充放电功率，调整三相直流充放电池电流指令值，实现三相间均衡之后，还包括：
[0014]根据同相各子模块对应的电流相等的原则，分配各相内子模块的输出直流电压，控制直流侧功率。
[0015]在一个实施例中，分配各相内子模块的输出直流电压包括：
[0016]获取直流侧总电压；
[0017]若电池储能系统状态为充电状态，根据子模块的可充电能量与子模块所在相的可充电能量的比例和直流侧总电压，分配各相内子模块的输出直流电压；
[0018]若电池储能系统状态为放电状态，根据子模块的可放电能量与子模块所在相的可放电能量的比例和直流侧总电压，分配各相内子模块的输出直流电压。
[0019]在一个实施例中，当各相内子模块的直流电池电流指令值超过SOF对应的电池电流限值时，则重新分配各相内子模块直流充放电功率指令值，以更新各相直流充放电功率指令值包括：
[0020]当各相内子模块的直流电池电流指令值超过SOF对应的电池电流限值时，将各相内子模块的直流电池电流指令值更新为SOF对应的电池电流限值；
[0021]获取各相内子模块的电池电压；
[0022]根据SOF对应的电池电流限值和各相内子模块的电池电压，得到重新分配的各相内子模块直流充放电功率；
[0023]将重新分配的各相内子模块直流充放电功率求和，得到更新的三相直流充放电功率。
[0024]在一个实施例中，根据各相的可充放电能量和三相总可充放电能量，将预设电池储能系统直流总功率指令值分配至各相，得到各相直流充放电功率指令值包括：
[0025]若电池储能系统状态为充电状态，根据各相的可充电能量与三相总可充电能量的比例，将预设电池储能系统直流功率指令值分配至各相，得到各相充电功率指令值；
[0026]若电池储能系统状态为放电状态，根据各相的可放电能量与三相总可放电能量的比例，将预设电池储能系统直流总功率指令值分配至各相，得到各相直流充放电功率指令值。
[0027]在一个实施例中，各相直流充放电功率指令值包括各相直流充电功率指令值和各相直流放电功率指令值；
[0028]根据各相子模块的可充放电能量和各相的可充放电能量，将各相直流充放电功率指令值分配至各相内子模块，得到各相内子模块直流充放电功率指令值包括：
[0029]若电池储能系统状态为充电状态，根据各相子模块的可充电能量与子模块所在相的可充电能量的比例，将各相充电功率指令值分配至各相内子模块，得到各相内子模块直流充电功率；
[0030]若电池储能系统状态为充放电状态，根据各相子模块的可放电能量与子模块所在相的可放电能量的比例，将各相直流充放电功率指令值分配至各相内子模块，得到各相内子模块直流放电功率。
[0031]在一个实施例中，获取各相子模块的可充放电能量、各相的可充放电能量和三相总可充放电能量包括：
[0032]获取电池储能系统各子模块电池的标称电压、SOC、SOH、SOF和额定容量信息；
[0033]根据各子模块电池的标称电压、SOC、SOH、SOF和额定容量信息，得到各子模块的可充放电能量；
[0034]根据各子模块的可充放电能量，得到各相的可充放电能量；
[0035]对各相的可充放电能量进行求和，得到三相总可充放电能量。
[0036]一种电池储能系统差异电池均衡装置，所述装置包括：
[0037]数据获取模块，用于获取电池储能系统中各相子模块的可充放电能量、各相的可充放电能量和三相总可充放电能量，各相的可充放电能量和三相总可充放电能量基于电池储能系统中各子模块电池的标称电压、SOC、SOH、SOF和额定容量信息得到；
[0038]第一功率分配模块，用于根据各相的可充放电能量和三相总可充放电能量，将预设电池储能系统直流总功率指令值分配至各相，得到各相直流充放电功率指令值；
[0039]第二功率分配模块，用于根据各相子模块的可充放电能量和各相的可充放电能量，将各相直流充放电功率指令值分配至各相内子模块，得到各相内子模块直流充放电功率指令值；
[0040]电流确定模块，用于根据各相内子模块直流充放电功率指令值和预设各相内子模块的电池电压，得到各相内子模块的直流电池电流指令值；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池储能系统差异电池均衡方法，其特征在于，所述方法包括：获取电池储能系统中各相子模块的可充放电能量、各相的可放电能量以及三项总可充放电能量，各相子模块的可充放电能量、各相的可充放电能量和三相总可充放电能量基于电池储能系统中各子模块电池的标称电压、SOC、SOH、SOF和额定容量信息得到；根据各相的可充放电能量和三相总可充放电能量，将预设电池储能系统直流总功率指令值分配至各相，得到各相直流充放电功率指令值；根据各相子模块的可充放电能量和各相的可充放电能量，将所述各相直流充放电功率指令值分配至各相内子模块，得到各相内子模块直流充放电功率指令值；根据所述各相内子模块直流充放电功率指令值，得到各相内子模块的直流电池电流指令值；若所述各相内子模块的直流电池电流指令值超过SOF对应的电池电流限值时，则重新分配各相内子模块直流充放电功率指令值，以更新各相直流充放电功率指令值；根据更新的三相直流充放电功率，调整三相直流充放电池电流指令值，以实现三相间均衡。2.根据权利要求1所述电池储能系统差异电池均衡方法，其特征在于，所述根据更新的三相直流充放电功率，调整三相直流充放电池电流指令值，实现三相间均衡之后，还包括：根据同相各子模块对应的电流相等的原则，分配各相内子模块的输出直流电压，控制直流侧功率。3.根据权利要求2所述的电池储能系统差异电池均衡方法，其特征在于，所述分配各相内子模块的输出直流电压包括：获取直流侧总电压；若电池储能系统状态为充电状态，根据子模块的可充电能量与子模块所在相的可充电能量的比例和直流侧总电压，分配各相内子模块的输出直流电压；若电池储能系统状态为放电状态，根据子模块的可放电能量与子模块所在相的可放电能量的比例和所述直流侧总电压，分配各相内子模块的输出直流电压。4.根据权利要求1所述的电池储能系统差异电池均衡方法，其特征在于，所述若所述各相内子模块的直流电池电流指令值超过SOF对应的电池电流限值时，则重新分配各相内子模块直流充放电功率指令值，以更新各相直流充放电功率指令值包括：当所述各相内子模块的直流电池电流指令值超过SOF对应的电池电流限值时，将所述各相内子模块的直流电池电流指令值更新为所述SOF对应的电池电流限值；获取各相内子模块的电池电压；根据所述SOF对应的电池电流限值和所述电池电压，得到重新分配的各相内子模块直流充放电功率；将重新分配的各相内子模块直流充放电功率求和，得到更新的三相直流充放电功率。5.根据权利要求1至4任意一项所述的电池储能系统差异电池均衡方法，其特征在于，所述根据各相的可充放电能量和三相总可充放电能量，将预设电池储能系统直流总功率指令值分配至各相，得到各相直流充放电功率指令值包括：若电池储能系统状态为充电状态，根据各相的可充电能量与三相总可充电能量的比例，将所述预设电池储能系统直流功率指令值分配至各相，得到各相充电功率指令值；
若电池储能系统状态为放电状态，根据各相的可放...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭鹏，朱焕杰，陈满，李勇琦，李毓烜，雷旗开，
申请(专利权)人：南方电网调峰调频发电有限公司，
类型：发明
国别省市：