[发明专利]兼顾能量型功率型的电池储能系统及其控制方法

权利要求书

1.一种兼顾能量型功率型的电池储能系统，其特征在于，该系统包含：电网母线（7），以及并联在所述电网母线（7）上的协调型储能子系统（4）、功率型储能子系统（5）和能量型储能子系统（6）；

所述协调型储能子系统（4）、功率型储能子系统（5）、和能量型储能子系统（6）分别串联连接有双向逆变器，分别通过双向逆变器电路连接电网母线（7）。

2.如权利要求1所述的兼顾能量型功率型的电池储能系统，其特征在于，所述兼顾能量型功率型的电池储能系统电路连接外接的电网外环境，该电网外环境可以是微电网、大电网或电池储能电站。

3.一种如权利要求1或2中任意一项权利要求所述的兼顾能量型功率型的电池储能系统在主动配电网中的控制方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

步骤1、将储能子系统分类为：功率型储能子系统、能量型储能子系统和协调储能子系统；

各储能子系统的允许充放电流由大到小顺序依次为：功率型储能子系统、协调储能子系统、能量型储能子系统；

各储能子系统的最大功率由大到小顺序依次为：P1>P2>P3，其中P1为功率型储能子系统的最大功率，P2为协调储能子系统的最大功率，P3为能量型储能子系统的最大功率；

各储能子系统的容量由小到大顺序依次为：C1<C2<C3，其中C1为功率型储能子系统的容量，C2为协调储能子系统的容量，C3为能量型储能子系统的容量；

各储能子系统的电荷状态的关系为：SOC1 = SOC2 = SOC3 = SOC0，其中SOC1为功率型储能子系统的电荷状态，SOC2为协调储能子系统的电荷状态，SOC3为能量型储能子系统的电荷状态，SOC0根据储能电站充放电计划来变动；

步骤2、选定两个关键节点来定义主动配电网分配给复合储能系统负荷功率绝对值的变化区间，两个关键节点分别为第一功率线、第二功率线，所述第一功率线为 （C1+C2+C3）×P3/C3，第二功率线为（C1+C2）×P2/C2+ P3；

步骤3、判断电网所需功率P0的大小，若0≤P0<第一功率线，则跳转到步骤4，若是第一功率线≤P0<第二功率线，则跳转到步骤5，若是第二功率线≤P0≤储能子系统功率总和P1+P2+P3，则跳转到步骤6；

步骤4、功率型储能子系统、能量型储能子系统和协调储能子系统同时放空或充满，跳转到步骤7；

步骤5、能量型储能子系统以最大功率分担负荷输出或输入，功率型储能子系统和协调储能子系统分配主动配电网需求功率（P0-P3），使功率型储能子系统和协调型储能子系统同时充满或放空，跳转到步骤7；

步骤6、能量型储能子系统和协调储能子系统均以最大功率输出或输入，跳转到步骤7；

步骤7、完成控制并跳转到步骤3。

4.如权利要求3所述的兼顾能量型功率型的电池储能系统在主动配电网中的控制方法，其特征在于，所述步骤4包含：

功率型储能子系统、能量型储能子系统和协调储能子系统按照对应容量比例同时放空或充满；

所述对应容量比例为：能量型储能子系统分配功率为C3×P0/(C1+C2+C3)，协调型储能子系统分配功率为C2×P0/(C1+C2+C3)，功率型储能子系统分配功率为C1×P0/(C1+C2+C3)；

由于C3的值会大于C1和C2，能量型储能子系统比协调型储能子系统和功率型储能子系统分配更多的功率负荷。

5.如权利要求3所述的兼顾能量型功率型的电池储能系统在主动配电网中的控制方法，其特征在于，所述步骤5包含：

能量型储能子系统以其最大功率P3分配功率输出或输入；

功率型储能子系统和协调储能子系统分配主动配电网需求功率（P0-P3），使功率型储能子系统和协调型储能子系统同时充满或放空；其中协调型储能子系统分配功率为C2×（P0-P3）/（C1+C2），功率型储能子系统分配功率为C1×（P0-P3）/（C1+C2）；

由于C2的值大于C1，协调型储能子系统比功率型储能子系统分配更多的功率负荷。

6.如权利要求3所述的兼顾能量型功率型的电池储能系统在主动配电网中的控制方法，其特征在于，所述步骤6包含：

能量型储能子系统分配功率为其最大功率P3，协调型储能子系统分配功率为其最大功率P2，功率型储能子系统分配功率为（P0-P2-P3）。