储能系统的参数整定方法和储能系统技术方案

本发明专利技术提供了一种储能系统的参数整定方法和储能系统，方法包括：采用PID控制模块构建能量调度的闭环控制子系统；根据储能系统的能量调度模型获取PID初始参数；在PID控制模块设置自适应模型，通过自适应模型对PID初始参数进行处理得到PID调整修正参数；利用PID调整修正参数对PID初始参数进行修正，得到PID整定参数。系统包括电池模组、双向变流装置、能量调度子系统和闭环控制子系统；闭环控制子系统设有PID控制模块，PID控制模块设置自适应模型，用于实现上述储能系统的参数整定方法。本发明专利技术可以实现储能系统的参数整定，使得控制适应分布式储能系统特征，可以应对不确定性，控制效果更好，降低故障率和维护成本。降低故障率和维护成本。降低故障率和维护成本。

【技术实现步骤摘要】
储能系统的参数整定方法和储能系统


[0001]本专利技术涉及模块化储能系统及其参数整定
，特别涉及一种储能系统的参数整定方法和储能系统。

技术介绍

[0002]储能系统包括能量和物质的输入和输出、能量的转换和储存设备。储能系统都涉及多种能量、多种设备、多种物质以及多个过程，如图1所示的储能系统是一种随时间变化的复杂能量系统。对于分布式储能系统更为复杂，控制中在发生异常和危险情况下系统的反应能力非常重要。
[0003]PID(即Proportional、Integral and Differential)控制是结合比例、积分和微分三种环节于一体的控制方法，PID控制用于储能系统可以实现闭环控制。但是，由于电力系统存在的不确定性，特别是风力和太阳能发电等新型环保电力系统，在储能系统的能量调度中，控制对不确定性的反应能力。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种储能系统的参数整定方法，包括以下步骤：
[0005]S100采用PID控制模块构建能量调度的闭环控制子系统；
[0006]S200根据储能系统的能量调度模型获取PID初始参数；
[0007]S300在PID控制模块设置自适应模型，通过自适应模型对PID初始参数进行处理得到PID调整修正参数；
[0008]S400利用PID调整修正参数对PID参数进行修正，得到PID整定参数。
[0009]可选的，在S300步骤中，通过自适应模型对PID初始参数进行处理得到PID调整修正参数的过程如下：
[0010]S310利用PID初始参数，确定闭环控制子系统在单位阶跃下的响应曲线；
[0011]S320通过响应曲线进行能量调度预测，进行预测评估得到预测偏差量；
[0012]S330利用量化因子将预测偏差量转换成模糊变量，根据预设模糊规则获取PID基础修正参数；
[0013]S340对PID基础修正参数进行模糊处理得到PID调整修正参数。
[0014]可选的，在S200步骤中，能量调度模型设置的预定策略为：根据调度需求生成多组调度方案，通过监测数据进行发电和/或用电预测；根据预测对各组调度方案进行充电和/或放电的损耗分析，选择损耗最小的调度方案作为调度执行方案。
[0015]可选的，在S320步骤中，通过响应曲线进行能量调度预测的方式如下：
[0016]根据响应曲线确定响应函数；
[0017]通过对响应函数在预测时域进行求导，确定偏差方向；
[0018]以预定的预测时长，通过响应函数计算偏差数值；
[0019]结合偏差方向与偏差数值形成偏差向量；
[0020]通过偏差向量确定能量调度控制参数的预测偏差量。
[0021]可选的，在S400步骤中，在得到PID整定参数后，通过PID整定参数分析系统控制的稳定性，若稳定性不符合要求，则发出报警信号。
[0022]本专利技术还提供了一种储能系统，包括电池模组、双向变流装置、能量调度子系统和闭环控制子系统；
[0023]所述电池模组包括多个磷酸铁锂电池模块，所述磷酸铁锂电池模块设置的磷酸铁锂电池用于存储电能；
[0024]所述双向变流装置包括稳压整流组件和逆变组件，所述稳压整流组件和逆变组件都与电池模组连接；所述稳压整流组件与发电设备连接用于将发电调整后给电池充电，所述逆变组件与输电设备连接用于将电池存储的电能改变为用电设备可以使用的电源；
[0025]所述能量调度子系统分别与电池模组和双向变流装置连接，所述能量调度子系统内置能量调度模型，能量调度子系统用于监测电池模组电量，能量调度模型根据PID整定参数及预定策略控制双向变流装置进行充电与放电的调度；
[0026]所述闭环控制子系统包括PID控制模块，所述PID控制模块内置自适应模型，所述自适应模型用于采用上述储能系统的参数整定方法得到PID调整修正参数；PID控制模块利用PID调整修正参数对PID初始参数进行修正，得到PID整定参数。
[0027]可选的，所述电池模组为多组且分布式设置；所述能量调度子系统对各电池模组的实时电量、充电量和放电量进行监测；
[0028]所述能量调度模型的预定策略为：根据调度需求生成多组调度方案，通过监测数据进行发电和/或用电预测；根据预测对各组调度方案进行充电和/或放电的损耗分析，选择损耗最小的调度方案作为调度执行方案。
[0029]可选的，所述稳压整流组件包括整流电路和稳压电路，所述整流电路将发电设备的交流电转变为直流电，所述稳压电路将直流电的电压稳定与电池模组相同。
[0030]可选的，所述逆变组件包括逆变桥电路、逻辑控制电路和滤波电路，所述逆变桥电路用于将电池模组的直流电转变成交流电，所述滤波电路对交流电进行滤波处理，所述逻辑控制电路用于直流电转变成交流电过程的逻辑控制。
[0031]可选的，所述能量调度子系统连接有通信模块，所述通信模块用于连接网络实现数据交互。
[0032]本专利技术的储能系统的参数整定方法和储能系统，采用PID控制模块构建能量调度的闭环控制子系统，对于储能系统的能量调度控制初始参数以处适应模型进行处理，得到PID调整修正参数，并以此对能量调度控制参数进行修改，实现参数整定，使得控制适应分布式储能系统特征，可以应对不确定性，控制效果更好，降低故障率和维护成本。
[0033]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0034]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0035]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0036]图1为现有的储能系统示意图；
[0037]图2为本专利技术实施例中一种储能系统的参数整定方法流程图；
[0038]图3为本专利技术的储能系统的参数整定方法实施例中自适应模型对PID初始参数进行处理得到PID调整修正参数的流程图；
[0039]图4为本专利技术实施例中一种储能系统示意图。
具体实施方式
[0040]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0041]如图1所示，本专利技术实施例提供了一种储能系统的参数整定方法，包括以下步骤：
[0042]S100采用PID控制模块构建能量调度的闭环控制子系统；
[0043]S200根据储能系统的能量调度模型获取PID初始参数；
[0044]S300在PID控制模块设置自适应模型，通过自适应模型对PID初始参数进行处理得到PID调整修正参数；
[0045]S400利用PID本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能系统的参数整定方法，其特征在于，包括以下步骤：S100采用PID控制模块构建能量调度的闭环控制子系统；S200根据储能系统的能量调度模型获取PID初始参数；S300在PID控制模块设置自适应模型，通过自适应模型对PID初始参数进行处理得到PID调整修正参数；S400利用PID调整修正参数对PID参数进行修正，得到PID整定参数。2.根据权利要求1所述的储能系统的参数整定方法，其特征在于，在S300步骤中，通过自适应模型对PID初始参数进行处理得到PID调整修正参数的过程如下：S310利用PID初始参数，确定闭环控制子系统在单位阶跃下的响应曲线；S320通过响应曲线进行能量调度预测，进行预测评估得到预测偏差量；S330利用量化因子将预测偏差量转换成模糊变量，根据预设模糊规则获取PID基础修正参数；S340对PID基础修正参数进行模糊处理得到PID调整修正参数。3.根据权利要求1所述的储能系统的参数整定方法，其特征在于，在S200步骤中，能量调度模型设置的预定策略为：根据调度需求生成多组调度方案，通过监测数据进行发电和/或用电预测；根据预测对各组调度方案进行充电和/或放电的损耗分析，选择损耗最小的调度方案作为调度执行方案。4.根据权利要求1所述的储能系统的参数整定方法，其特征在于，在S320步骤中，通过响应曲线进行能量调度预测的方式如下：根据响应曲线确定响应函数；通过对响应函数在预测时域进行求导，确定偏差方向；以预定的预测时长，通过响应函数计算偏差数值；结合偏差方向与偏差数值形成偏差向量；通过偏差向量确定能量调度控制参数的预测偏差量。5.根据权利要求1所述的储能系统的参数整定方法，其特征在于，在S400步骤中，在得到PID整定参数后，通过PID整定参数分析系统控制的稳定性，若稳定性不符合要求，则发出报警信号。6.一种储能系统，其特征在于，包括电池模组、双向变流装置、能量调度子系统和闭环控制子系统；...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭子健，郑熙，李庚应，何平，胡国平，商金来，李宽，郭晓莉，
申请(专利权)人：深圳库博能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：