[发明专利]一种多区块大型储能系统

摘要

本发明公开了一种多区块大型储能系统，包括多个电池组单元，每个电池组单元是由若干电池单体串联组成电池簇，若干电池簇串联组成一组电池组单元；所有电池组单元成电池组单元并联接入一台PCS构成一组储能单元；在该储能单元中，相邻的电池组单元不同时工作，即同时接入PCS工作的电池组单元中间即为该电池组的备用电池组；本发明设计规划了电池组单元之间的排列方式及互补运作的方式，能够保证储能模块间的充分利用和合理安排，并能在紧急状况下可调用地进行功率支撑，并通过冷热源间隔排列、间隔输出的模式通过温差发电提高了储能的性能及寿命，并保证了各电池组单元之间的相对一致性。

主权项

1.一种多区块大型储能系统，包括多个电池组单元，每个电池组单元是由若干电池单体串联组成电池簇，若干电池簇串联组成一组电池组单元；所有电池组单元成电池组单元并联接入一台PCS构成一组储能单元；在该储能单元中，相邻的电池组单元不同时工作，即同时接入PCS工作的电池组单元中间即为该电池组的备用电池组；所述电池组单元的容量以及个数根据实际接入点的一年中每天的负荷数据通过下述容量配置计算方法分析得到；该容量配置计算方法包括如下步骤：A.将一年的日负荷数据建立文本导入数据库；B.建立数量级区分函数用于该日的削峰填谷数量级的评测；b1.数量级区分函数表达式：即求出最大值/最小值与均值的差值的绝对值并取其绝对值的最大值；b2.定义出各数量级的区间：等级1：0～40MW(40MW，50MW等都可以，以40MW为例)等级2：40～80MW等级3：80～120MW……等级e：40(e‑1)～40e MW；b3.将数据库中的日负荷曲线进行识别，将该年中每日的负荷进行等级划分，确认有几个等级，并且为哪几个等级；b4.确认后的等级个数为a，等级分别为Q1、Q2…Qa：一般情况为a＝2，Q1＝1，Q2＝3，以此为例，则将一年的日负荷分为a类，即两类，一类是等级1，一类是等级3；C.将归类后的不同等级的日负荷分别进行容量配置的计算：c1.导入归类后等级为1的负荷数据，统计负荷的峰值与谷值；c2.根据负荷峰谷值，设定储能调节后合成出力低谷值Pref，并为合成出力峰值赋初值Pmax；c3.系统循环赋初值n＝1；c4.比较负荷与Pref、Pmax的大小关系，当负荷小于Pref时，储能电池充电；当负荷大于Pmax时，储能电池放电；负荷在Pref、Pmax之间时，储能电池不动作；c5.n＝n+1；c6.若n小于所载入负荷数据的条数时，返回步骤(c4)，否则进行步骤(c7)；c7.统计储能电池的充电电量、放电电量；c8.判断储能电池充放电是否平衡。若充电电量大于放电电量，减小Pmax，返回步骤(c3)；若充电电量小于放电电量，增大Pmax，返回步骤(c3)；若充放电平衡，由式(1)～(4)计算储能系统的功率、容量，得出PESS1和EESS1；PESS＝max(|ΔP1|，|ΔP2｜，…|ΔPN|)   (1)EESS＝max(N1，N2)   (2)N1＝max(|ΔPlΔT|，|ΔP1ΔT+ΔP2ΔT|，…，|ΔP1ΔT+ΔP2ΔT+…ΔPNΔT|)   (3)式中：PESS为储能系统功率；EESS为储能系统容量；ΔPi为各个时刻储能系统出力需求；ΔT为样本数据采样时间间隔；1～m1、m2～m3，mj～mn为样本数据中需要储能不间断充电/放电的数据采样时刻，其中不间断充电时间定义为连续不放电时间，不间断放电时间定义为连续不充电时间；c9.导入归类后等级为3的负荷数据，统计负荷的峰值与谷值；c10.重复进行c2～c8的步骤，由式(1)～(4)计算储能系统的功率、容量，得出PESS3和EESS3；d取大于PESS1/k(EESS1/k)且与PESS1/k(EESS1/k)最接近的10的倍数值PESSd(EESSd)，k是一个储能系统中所包含的储能单元的个数，PESSd(EESSd)即为一个电池组单元的功率(容量)，一个储能单元中需要包含的电池组单元的个数为m＝PESS3/PESSd，m为PESS3/PESSd四舍五入后得到。