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一种储能监控系统


技术摘要:
本发明公开了一种储能监控系统,包括:储能系统和能量管理系统EMS,所述储能系统包括储能电池、电池管理系统BMS、储能变流器PCS和变压器,所述变压器接入电网或微网系统中交流母线,所述能量管理系统EMS包括服务器、人机界面HMI、远动装置和协调控制器PMS,所述远动装  全部
背景技术:
电力生产过程是连续进行的,发-输-变-配-用电必须时刻保持平衡,要求生产与 消费同时完成,瞬间的不平衡就有可能导致安全稳定问题。然而电网或微网系统中用户对 电力的需求在白天和黑夜、不同的季节之间存在较大的差别,这使得电力系统必须留有很 大的备用容量,系统设备运行效率低。另外,由于电力系统发电的随机性、间歇性和不稳定 性,协助电网或微网系统调峰,平滑输出电能,提高电网或微网系统稳定性成为重中之重。
技术实现要素:
针对上述问题,本发明提供了一种储能监控系统,采用监控系统与储能系统相结 合,可以起到上传下达的作用:一方面接收电网或微网系统调度指令,另一方面把电网或微 网系统调度指令按能源管理策略分配至各个储能支路,同时监控整个储能系统的运行状 态,有效弥补和抑制电力系统发电的随机性、间歇性和不稳定性。 为实现上述目的,本发明采用的技术方案为: 一种储能监控系统,包括:储能系统和能量管理系统EMS,所述储能系统包括储能 电池、电池管理系统BMS、储能变流器PCS和变压器,所述变压器接入电网或微网系统中交流 母线,所述能量管理系统EMS包括服务器、人机界面HMI、远动装置和协调控制器PMS,所述远 动装置连接调度中心; 所述储能电池用于实现电能与化学能相互转化,为系统存储电能和释放电能;所 述电池管理系统BMS用于实时检测所述储能电池的电能参数并进行管理;所述储能变流器 PCS用于实现直流电与交流电相互转换,以及接收所述协调控制器PMS的指令控制所述储能 电池;所述变压器用于隔离所述储能变流器PCS与电网或微网系统;所述服务器用于储能系 统中数据的存储、收发、处理,为远程访问提供数据接口;所述人机界面HMI用于显示系统运 行数据并实现系统的本地控制;所述远动装置用于采集和监控系统运行数据;所述协调控 制器PMS用于接收所述调度中心的指令或人机界面HMI设定的指令并完成多个储能变流器 PCS的功率分配及协调控制。 优选地,所述储能电池的一次回路与所述储能变流器PCS的一次回路直流侧连接, 二次回路与所述电池管理系统BMS连接;所述储能变流器PCS的交流侧与所述变压器连接, 二次回路分别与所述电池管理系统BMS和所述协调控制器PMS连接;所述变压器分别与所述 储能变流器PCS交流侧和电网或微网系统中交流母线连接; 所述协调控制器PMS与电网或微网系统母线二次回路和储能变流器PCS二次回路 连接,且与所述服务器、人机界面HMI和远动装置的总线连接。 优选地,所述协调控制器PMS包括两种工作模式:远方模式和本地模式,所述远方 模式是指所述协调控制器PMS接收所述调度中心的调度指令完成多个储能变流器PCS的功 4 CN 111600389 A 说 明 书 2/5 页 率分配及协调控制,所述本地模式是指所述协调控制器PMS根据外界通过所述人机界面HMI 设置的调度指令完成多个储能变流器PCS的功率分配及协调控制。 本优化方案所带来的优化效果是使得协调控制器PMS既可以接收电网或微网系统 调度指令,又可以接收人机界面HMI设定的指令,使得储能系统运行优化,有效弥补和抑制 电力系统发电的随机性、间歇性和不稳定性。 优选地,所述储能变流器PCS用于接收所述协调控制器PMS的指令控制储能电池实 现系统的有功功率跟踪、削峰填谷、计划曲线、调频调压、平抑波动、功率分配及SOC调整功 能。 更优选地,所述有功功率跟踪功能是指所述协调控制器PMS根据接收的有功指令 值控制所述储能电池的充放电功率。 更优选地,所述削峰填谷功能是指,所述协调控制器PMS根据设定的峰、谷值控制 储能电池的充放电功率,即当电网输出功率大于等于峰值功率时,所述储能电池充电,吸收 峰值功率,当电网输出功率小于等于谷值功率时,所述储能电池放电,填补谷值功率。 更优选地,所述计划曲线功能是指,所述协调控制器PMS根据设定的计划曲线安排 所述储能电池充放电。 更优选地,所述调频调压功能是指,所述协调控制器PMS通过控制所述储能电池充 放电功率实现调节电网频率和电压。 更优选地,所述平抑波动功能是指,所述协调控制器PMS通过控制协调所述储能电 池的充放电实现平抑发电的功率波动。 更优选地,所述功率分配及SOC调整功能是指,所述协调控制器PMS控制所述储能 电池在充放电过程中将所述储能电池的SOC值控制在一定范围内。 与现有技术相比,本发明的有益效果是: 1、本发明所述的一种储能监控系统采用监控系统与储能系统相结合,可以起到上 传下达的作用:一方面接收电网或微网系统调度指令,另一方面把电网或微网系统调度指 令按能源管理策略分配至各个储能支路,同时监控整个储能系统的运行状态,分析运行数 据,确保储能系统处于良好的工作状态。同时,可结合调度指令和电池运行状态,进行功率 分配,实现储能系统优化运行,有效弥补和抑制电力系统发电的随机性、间歇性和不稳定 性,对改善光伏发电品质,协助电网或微网系统调峰,平滑输出电能,提高电网或微网系统 稳定性等具有重要的作用。 2、本发明所述的一种储能监控系统储能系统的通讯部分采用常规监控和高速控 制分开组网形式。能量管理系统EMS监控管理整套储能系统,实现稳态控制功能,保障系统 安全可靠运行;协调控制器PMS实现暂态控制功能,并根据不同的应用场景,制定相应的控 制策略,合理控制多储能变流器PCS的协调运行;储能变流器PCS实现能量在储能电池和电 网或微网系统中的双向流动;电池系统包括储能电池和电池管理系统BMS,电池管理系统 BMS实现电池的有效管理、控制。 附图说明 图1是本发明所述的一种储能监控系统的结构示意图。 图2是本实施例所述的削峰填谷的示意图。 5 CN 111600389 A 说 明 书 3/5 页 图3是本实施例所述的计划曲线的示意图。 图4是本实施例所述的调频示意图。 图5是本实施例所述的调压示意图。 图6是本实施例所述的平抑波动示意图。 图7是本实施例所述的储能电池充电时功率分配示意图。 图8是本实施例所述的储能电池放电时功率分配示意图。 图9是本实施例所述的SOC调整控制原理图。 其中,1、储能电池;2、电池管理系统BMS;3、储能变流器PCS;4、变压器;5、电网或微 网系统;6、服务器;7、人机界面HMI;8、远动装置;9、协调控制器PMS;10、调度中心。
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