[发明专利]一种储能电池组串SoE运行范围在线调整方法

说明书

大规模储能电池系统运行时，保持电池一致性是电池管理系统的重要任务。本发明提出一种电池组串SoE运行范围在线调整方法，该方法可根据电池组串单体电压极差和标准差系数，实时调整SoE运行范围，限制储能系统过度充放电。本发明对于防止异常状态运行对电池组串造成损坏、延长电池组串寿命、提高储能电站使用效率都具有重要意义。

技术领域

本发明属于储能电池技术领域，涉及储能电池组串能量状态的调整方法。

背景技术

电池储能电站是由多个电池储能单元组成，电池储能单元是由多个电池组串组成，电池组串组成储能单元的示意图如图1所示。电池组串的能量状态(以下简称SoE)运行范围是储能电站的重要运行参数，电池组串只有运行在合理的SoE范围内才能进行正常充放电，否则会对电池组串造成损坏，减少电池组串使用寿命。因此，在运行过程中实时控制电池组串在合理SoE范围内，防止异常状态运行对电池组串造成损坏，对于延长电池组串寿命、提高储能电站使用效率都具有重要意义。

现有的电池组串SoE控制方法是在停机时为电池管理系统输入固定的SoE运行范围，在运行时配合电池电压、电池温度等单体保护措施对电池组串SoE运行范围进行控制管理。当电池组串运行在指定的SoE运行范围内，且电池电压、电池温度等单体保护参数在规定限值内时，电池组串为正常运行状态。当电池组串SoE超出指定范围，或电池电压、电池温度等单体保护参数超出规定限值，则电池组串停止运行。

该方法的优点是简单、易于实现，缺点是当电池组串性能变化导致SoE运行范围缩小时无法及时调整，而异常的运行状态往往会对电池组串造成损坏。同时，电池电压、电池温度等单体保护参数只能为电池单体故障提供告警或保护，无法反映电池组串整体性能的劣化，例如一致性变差的问题，从而无法为电池组串整体性能的劣化提供保护。

发明内容

为了解决现有技术存在的以上问题，保证电池组串持续运行在正常SoE范围内，本发明提出一种电池组串SoE运行范围在线调整方法，该方法可根据电池组串运行参数实时调整SoE运行范围，对于防止异常状态运行对电池组串造成损坏、延长电池组串寿命、提高储能电站使用效率都具有重要意义。

本发明具体采用以下技术方案。

一种储能电池组串SoE运行范围在线调整方法，其特征在于，所述在线调整方法包括以下步骤：

步骤1：在储能电池组运行过程中实时监测电池组串实时SoE和电池电压数据；

步骤2：计算电池电压极差，并判断电池电压极差是否不大于第一规定限值，如果是则进入步骤3，否则进入步骤4；

步骤3：计算电池电压标准差系数，并判断电池电压标准差系数是否不大于第二规定限值，如果大于第二规定限值，则进入步骤4，否则进入步骤5；

步骤4：根据电池电压极差、电池电压标准差系数的超限情况，实时调整电池组串SoE运行范围，并限制电池组串充电或放电运行；

步骤5：储能电池组串继续运行，并返回步骤1实时监测电池组串实时SoE和电池电压数据。

本发明进一步包括以下优选方案：

在步骤1中，在储能电池组运行过程中，实时监测电池组串实时SoE和电池电压数据。

在步骤2中，储能电池组串电池电压极差按照公式1计算：

U_r＝U_max-U_min 公式1

公式中：U_r——电池电压极差；

U_max——储能电池组串中最大电池电压；

U_min——储能电池组串中最小电池电压。