[发明专利]基于变下垂控制的电池储能系统充放电控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于变下垂控制的电池储能系统充放电控制系统的控制方法，其特征在于，包括：

步骤一：划分电池储能系统的荷电状态SOC值成若干个SOC区间，并确定每个SOC区间充电和放电工况下的下垂系数计算函数；

步骤二：检测当前时刻的电池储能系统的荷电状态SOC，并确定其所处的SOC区间；

步骤三：根据确定的SOC区间，判断电池储能系统的当前运行工况，进而选取相应的下垂系数计算函数得到修正的下垂系数；

步骤四：利用步骤三计算得到的修正下垂系数，作为此运行工况下电池储能系统的下垂系数，并输入至虚拟同步发电机的功频控制器中得到修正虚拟同步发电机的输出功率；

步骤五：修正后虚拟同步发电机的输出功率调节逆变器的有功出力，进而对电池储能系统的充放电深度进行控制和修正；

电池储能系统通过逆变器连接至电网系统中，电池储能系统在虚拟同步发电机传统功频下垂控制器的基础上，加入电池储能系统的实时荷电状态控制输入，构成一种动态变下垂系数的功频控制器，能够有效的抑制电池储能系统过冲过放的发生，并能够有效的增长电池储能系统的使用寿命，提高电池储能系统的运行经济性；

其中，所述步骤一中的SOC区间充电和放电工况，包括只充不放、充电优先、正常充放电区间、放电优先和只放不充工况；

所述步骤三中的电池储能系统的当前运行工况的判断由电网额定频率与当前电网的实际运行频率的差值Δf确定，Δf＞0选择放电工况下垂系数，Δf＜0选择充电工况下垂系数；

所述步骤四中的修正后的虚拟同步发电机的输出功率的表达式为：

P_e_VSG＝Δf/k_p_VSG+P_n_VSG

其中，P_e_VSG代表虚拟同步发电机的输出电磁功率；P_n_VSG为电池储能系统有功功率给定值，此值由电网调度给定；k_p_VSG为功频控制器下垂系数的值。

2.如权利要求1所述的基于变下垂控制的电池储能系统充放电控制系统的控制方法，其特征在于，所述步骤一中的电池储能系统的荷电状态SOC值处于只充不放工况下的下垂系数计算函数为：

k_p1d＝0

k_p1c＝k₄*(a-SOC)+k_p1c,soc＝a

其中，k_p1d为放电工况的下垂系数，k_p1c为充电工况的下垂系数，SOC为电池储能系统的当前的荷电状态SOC值；a为电池储能系统处于只充不放工况的荷电状态SOC最大值；k₄为系数；k_p1c,soc＝a为当SOC＝a时的充电工况的下垂系数。

3.如权利要求1所述的基于变下垂控制的电池储能系统充放电控制系统的控制方法，其特征在于，所述电池储能系统的荷电状态SOC值处于充电优先工况下的下垂系数计算函数为：

k_p1d＝k₁*(b-SOC)+k_p1d0

k_p1c＝k₃*(b-SOC)+k_p1c0

其中，k_p1d为放电工况的下垂系数，k_p1c为充电工况的下垂系数，SOC为电池储能系统的当前的荷电状态SOC值；b为电池储能系统处于放电优先工况的荷电状态SOC最大值；k₁和k₃均为系数；k_p1c0和k_p1d0分别是正常充放电区间的下垂系数的初始值。

4.如权利要求1所述的基于变下垂控制的电池储能系统充放电控制系统的控制方法，其特征在于，所述电池储能系统的荷电状态SOC值处于正常放电区间工况下的下垂系数计算函数为：

k_p1d＝k_p1d0

k_p1c＝k_p1c0

其中，k_p1d为放电工况的下垂系数，k_p1c为充电工况的下垂系数；k_p1c0和k_p1d0分别是正常充放电区间的下垂系数的初始值。