[发明专利]一种新能源锂电池储能并网控制系统

说明书

本发明公开了一种新能源锂电池储能并网控制系统，包括系统层、数据转换器、控制层、底层控制总线和功率层。其中功率层属于硬件范畴，控制层属于软件范畴，功率层与控制层通过底层控制总线进行通信，控制层的控制器与系统层控制器采用数据转换器进行数据传输，控制层的控制器与系统层控制器采用数据转换器进行数据传输，功率层将信号通过底层控制总线传输给控制层，控制层发出的控制信号通过底层控制总线传输给功率层。本发明能够实现充电和放电双重功能，采用分层控制策略实现了控制任务的优化分配，充分发挥了数字控制和数字通信的优势，即增加了系统的灵活性，又减少了各层之间的相互依赖。

技术领域

本发明涉及节能与新能源汽车技术领域，具体领域为一种新能源锂电池储能并网控制系统。

背景技术

储能系统不仅可用于电力调峰，而且具备向电力系统提供频率控制、快速响应等辅助服务的能力，同时通过调节并网相角还可实现一定的无功补偿功能。建立储能系统进行电力控制、调节、分配，可以实现对能源的合理、高效利用。

由于传统的电力电子控制系统基本以集中式控制模式为主，控制系统与底层硬件的相互依赖性较大，且灵活性和扩展性较差。而锂电池具有能源效率高、密度高、存储性能优秀等特点，可进行并联或串联已获得高容量或高电压，作为分布式发电的储能系统具有非常广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新能源锂电池储能并网控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新能源锂电池储能并网控制系统，包括系统层、数据转换器、控制层、底层控制总线和功率层；

所述系统层包括系统层控制器，所述系统层控制器包括外环控制模块、本地数据存储模块、电池信息获取模块和本地人机界面模块，所述外环控制模块包括有功及无功控制单元、并网电流控制单元、整流/逆变控制单元和充/放电单元；

所述控制层包括应用层控制模块、内环控制模块和开关信号控制模块，所述应用层控制模块包括IGBT驱动及底层保护单元、IGBT状态信号反馈单元和A/D采样及控制单元，所述内环控制模块包括数据转换单元、电流内环控制单元和锁相环单元，所述开关信号控制模块包括PWM信号调制单元、IGBT驱动信号开关逻辑单元、死区时间控制单元和IGBT二级保护单元；

所述功率层包括电池储能模块、电力电子模块、并网滤波器、第一传感器、IGBT驱动模块、IGBT故障模块、第二传感器和第三传感器；

所述系统层控制器通过电导体依次与所述数据转换器、所述应用层控制模块、所述内环控制模块和所述开关信号控制模块和所述底层控制总线连接，所述底层控制总线通过电导体分别与所述应用层控制模块和所述内环控制模块连接，所述电池储能模块通过电导体依次与所述电力电子模块、所述并网滤波器、所述第三传感器和所述底层控制总线连接，所述电池储能模块通过电导体依次与第一传感器和所述底层控制总线，所述电力电子模块通过电导体依次与所述IGBT驱动模块和所述底层控制总线连接，所述电力电子模块通过电导体依次与所述IGBT故障模块和所述底层控制总线连接，所述并网滤波器通过电导体依次与第二传感器和底层控制总线连接。

优选的，所述模块之间的信号传输采用数字信号。

优选的，所述并网滤波器内采用电感-电容-电感滤波电路。

优选的，所述模块采用智能集成功率模块。