[发明专利]一种适用于配电台区的需求侧储充系统及方法

权利要求书

1.一种适用于配电台区的需求侧储充系统，其特征是：本地智能监控模块（1）通过高速通信总线（7）与能量管理模块EMS（2）相连接，能量管理模块EMS（2）通过Modbus TCP通信（8）分别与变流器模块PCS（3）、PLC控制器（4）、电池管理系统BMS（5）连接；其中变流器模块PCS（3）和PLC控制器（4）串联，并与电池管理系统BMS（5）并联；变流器模块PCS（3）通过CAN通信总线（9）与PLC控制器（4）连接，电池管理系统BMS（5）通过CAN通信总线（9）与储充电池模块（6）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于配电台区的需求侧储充系统，其特征是：所述储充电池模块（6），包括储能电池和电池管理系统BMS（5）；储能电池为磷酸铁锂电池，储能电池通过CAN通信总线（9）与电池管理系统BMS（5）相连接。

3.根据权利要求1所述的一种适用于配电台区的需求侧储充系统，其特征是：所述电池管理系统BMS（5），通过采集CAN通信总线（9）所传输的数据监测电池电压、电流、温度，评估计算电池的荷电状态SOC、寿命健康状态SOH以及电池累计处理能量，确保储能电池安全实施报警和通信。

4.根据权利要求1所述的一种适用于配电台区的需求侧储充系统，其特征是：所述变流器模块PCS（3）采用AC/DC变流器和DC/DC变流器的双级变换；所述AC/DC变流器为双向变流器；在双向AC/DC变流器的交流侧连接电源，为电网或其他分布式电源或负载；在双向AC/DC变流器的直流侧经双向DC/DC变流器连接储充系统；

所述DC/DC变流器包括变流和调压功能，能够直接控制直流侧充放电电流和母线电压，从而控制输入输出有功功率；并网运行时，AC/DC变流器实现系统和电网功率交换；离网运行时，AC/DC变流器提供系统的电压和频率支撑。

5.根据权利要求1所述的一种适用于配电台区的需求侧储充系统，其特征是：所述能量管理模块EMS（2），实现本地设备监测与控制和统一的调配管理，具备人机交互界面，实现底层设备，同时支持储能系统运行策略、运行模式自定义；

所述能量管理模块EMS（2）还能够实现PCS手动恒电流/恒功率充放电，通过在PCS人机交互界面手动设置充放电电流/功率，达到充放电截止条件时以及手动停止充放电；

所述能量管理模块EMS（2）还能够实现储能系统定时充放电控制，通过设置充放电电流/功率、充放电时间，进行固定时间的有功无功充放电控制，达到充放电截止条件时以及定时时间到时停止充放电；

所述能量管理模块EMS（2）还能够实现并离网切换，实现计划性和非计划性孤岛切换；储能变流器通过检测PCC开关网侧失电，断开PCC开关，进入离网状态，并将并离网标志位清零，告知监控后台；当市电来电时，监控系统通知并网，储能变流器进行锁相，并闭合PCC开关，进入并网运行状态，并离网标志位置位，告知监控系统；

所述能量管理模块EMS（2）还能够实现三相不平衡分相控制，通过电流互感器实时监测线路电流，装置进行电压电流信号采样，通过零线电流或相电流分析是否处于三相不平衡状态，同时计算达到三相平衡状态时各相所需转换的电流值，然后控制变流器输出，从而实现三相电流平衡。

6.根据权利要求1所述的一种适用于配电台区的需求侧储充系统，其特征是：所述能量管理模块EMS（2）能够实现无功补偿提高功率因数，通过电压电流互感器实时监测线路的有功功率、无功功率及功率因数，计算分析提高功率因数所需的无功分量，根据计算值控制PCS发出或吸收无功功率，若为容性无功则吸收无功功率，若为感性无功则发出无功功率。

7.根据权利要求1所述的一种适用于配电台区的需求侧储充系统，其特征是：所述能量管理模块EMS（2）能够实现提升配电网电压，装置控制器实时采样电压信号，判断电压是否超过设定值，当电压超过调压高限值时，控制PCS吸收无功功率，降低配电网电压；当电压低于调压低限值时，控制PCS发出无功功率，提升配电网电压，最终使各相电压稳定在正常范围内。