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申请/专利权人:国网青海省电力公司清洁能源发展研究院;国网青海省电力公司经济技术研究院;国网青海省电力公司
摘要:本发明提供了一种构网型储能系统,属于储能技术领域,其系统包括:电池模块:用于采集所述电池的运行数据;储能管理模块:获取电池管理单元的数据,并基于所述电池运行数据建立储能模型,确定所述电池在某一时刻所储的能量;储能控制模块:根据计算到的所储的能量与当前电能需求对比,若发电过剩则将电能存储起来,若发电缺乏将电能释放出来;故障诊断模块:对电池及变流器的运行过程持续监控,得到储能故障信息;紧急支撑模块:基于所述储能故障信息提供电能紧急支撑,得到电能紧急支撑事件信息;储能分析模块:分析当前储能系统运行故障出现原因。解决了背景技术中当电能发生变化时需确保电力系统稳定性的问题。
主权项:1.一种构网型储能系统,其特征在于,该系统包括:电池模块:包括若干个电池和若干个电池管理单元,其中所述电池管理单元用于采集所述电池的运行数据;储能管理模块:与所述电池模块连接,获取电池管理单元的数据,并基于所述电池运行数据建立储能模型,确定所述电池在某一时刻所储的能量;储能控制模块:与所述储能管理模块连接,根据计算到的所储的能量与当前电能需求对比,若发电过剩则将电能存储起来,若发电缺乏将电能释放出来;故障诊断模块:与所述储能管理模块连接,对电池及变流器的运行过程持续监控,得到储能故障信息;紧急支撑模块:与所述故障诊断模块连接,基于所述储能故障信息提供电能紧急支撑,得到电能紧急支撑事件信息;储能分析模块:与所述储能管理模块、故障诊断模块、紧急支撑模块连接,分析当前储能系统运行故障出现原因,记录电能紧急事件支撑信息及发生紧急支撑时间时刻电池运行状态;构网型变流器控制单元,包括:功率获取单元:基于电网实际频率获取附加参考功率;相位角获取单元:基于所述附加参考功率获取储能变流器输出的内电势虚拟相位角;内电势幅值获取单元:基于储能变流器的输出端电压和输出端电流获取变流器输出的内电势幅值;电流参考值计算单元:基于所述内电势幅值计算电流内环参考值;电压参考值计算单元:基于所述电流内环参考值和内电势虚拟相位角确定三相静止坐标系下的参考电压;储能控制单元:基于脉冲宽度调制PWM发生器根据所述参考电压输出的触发脉冲对储能系统进行控制;故障诊断模块,包括:检测单元:与所述储能管理模块连接,用于在系统内部设置多个检测点,对运行过程中的故障进行检测,生成故障指令;诊断单元:与所述检测单元连接,用于接收所述故障指令,对电池状态进行综合评估,生成储能故障预警信息;所述诊断单元,包括:故障分析单元:获取所述故障指令,分析所述储能故障信息,得到故障发生原因,所述故障发生原因包括系统内部电量较少、系统内部电路故障;分类报警单元:根据所述故障发生原因生成第一预警信息和第二预警信息,所述第一预警信息包括系统内部电量较少,所述第二预警信息包括系统内部电路故障;紧急支撑模块,包括:计算单元:与所述分类报警单元连接,当接收到第一预警信息指令时,计算当前储能系统剩余电量;配置单元:与所述计算单元连接,根据所述储能系统剩余电量计算当所述储能系统失电时的最长支撑时间,调整充放电功率曲线,基于所述最长支撑时间配置最优功率分配;约束单元:根据所述最优功率分配对电网节点的电压、电流进行约束,保证所述电压、电流在设定的阈值内;紧急支撑模块,还包括:控制单元:获取所述第二预警信息指令,控制存在故障的支路与母线切断;监控单元:监控切断的支路中电池簇的电压,在切断的支路中电池簇的电压降低至预设值时,控制剩余的支路与母线切断;储能分析模块,包括:容量分析单元:分析当前储能系统储能容量出现故障的原因,确定导致系统容量下降原因;事件记录单元:记录电能紧急事件支撑信息、发生紧急支撑时间时刻电池运行状态及系统容量下降原因,存储到系统的储能数据库中;容量分析单元,包括:提取单元:提取所述储能系统中每一个电池单体预设数目相同充电周期和相同放电周期内的电压值、温度值和容量值,生成所述储能系统的电压历史曲线、温度历史曲线以及容量历史曲线;比较单元:比较不同电池单体在相同充电周期或相同放电周期内的电压历史曲线、温度历史曲线或容量历史曲线,确定导致系统容量下降的电池单体;判断单元:判断待更换电池单体不同充电周期或放电周期的电压历史曲线是否相同;若相同,所述待更换电池单体的起始容量小;若不同,所述待更换电池单体耗损过大导致电池容量下降。
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