一种储充一体化系统的自动调控功率方法及系统与流程

专利2025-03-31  9


本发明属于电网调控,尤其涉及一种储充一体化系统的自动调控功率方法及系统。


背景技术:

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。

2、近年来,随着电动汽车(e l ectr ic vehic l e)和插电式混合动力汽车(p lug-i n hybr id e l ectr ic vehic l e)技术的发展,电动汽车将逐渐取代传统汽车成为人们出行的重要交通工具;电动汽车的充电技术得到了越来越多的关注,但充电速度慢是制约电动汽车普及率进一步提升的主因之一;大功率充电桩是提升充电速度的主要方案之一,然而,大功率充电桩的充电功率较大,高达几百千瓦,工作过程中对配电网冲击较大,一台大功率充电桩的功率相当于一个配电台区,因此在安装之前需要对配电网进行较大规模的改造,或重新设计、铺设能够适配大功率充电桩的配电网,导致大功率充电桩的建设费用居高不下,致使其难以大规模普及,数量较少,无法满足人们日益增长的快速需求。

3、储充一体化系统集储能、充电于一体,可在配电网容量富裕时提前存电,在需要充电时再大功率放电,其在从配电网取电过程中功率较小,对配电网的冲击较小,因此无需对配电网进行升级改造,是未来解决快速充电难题的新方案之一。

4、现有的储充一体化系统功率调控方法,多是将储能系统和快充系统的控制方案直接合并,无法实现整体优化运行,因此调控效果不佳。


技术实现思路

1、为克服上述现有技术的不足,本发明提供了一种储充一体化系统的自动调控功率方法及系统,充分发掘储充一体化系统的优势,既能保证电动汽车的快速充电需求,也能充分利用电池资源支撑配电网运行。

2、为实现上述目的,本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案:

3、本发明第一方面提供了一种储充一体化系统的自动调控功率方法。

4、一种储充一体化系统的自动调控功率方法,包括:

5、获取储充一体化系统的当前工况,包括配电网的基础负荷、储能电池的寿命衰减和电动汽车的是否接入及所需的充电功率;

6、基于当前工况,采用不同的运行模式,自动分配配电网、储能电池、电动汽车的功率分配关系;

7、其中,所述不同的运行模式,包括基础负荷高于负荷阈值工况下的电网友好模式、寿命衰减高于寿命阈值工况下的储能保护模式及剩余工况下的综合优化模式。

8、进一步的,所述配电网的基础负荷,通过检测配电变压器的功率获得;

9、所述储能电池的寿命衰减,通过电池包内置芯片获得;

10、所述电动汽车的是否接入及所需的充电功率,通过电动汽车检测单元检测得到。

11、进一步的,所述负荷阈值为变压器额定容量的预设比例;

12、所述寿命阈值为储能电池额定容量的预设比例。

13、进一步的,所述电网友好模式,具体为:

14、配电网通过ac-dc变换器、储能电池通过dc-dc变换器同时向电动汽车充电;

15、根据当前配电网的功率供需状态,计算ac-dc变换器从配电网获取的功率,剩余功率由储能电池提供。

16、进一步的,所述储能保护模式,具体为:

17、配电网通过ac-dc变换器、储能电池通过dc-dc变换器同时向电动汽车充电;

18、根据当前储能电池的状态,计算储能电池的放电功率,剩余功率由配电网提供。

19、进一步的,所述综合优化模式,具体为:

20、配电网、储能电池、电动汽车组成虚拟三端口系统;

21、电动汽车表示成虚拟电压源,计算虚拟电压值;

22、电池表示为电池虚拟电压源,计算虚拟电压源的有效值;

23、根据电路理论自动计算配电网、储能电池的功率,从而自动分配配电网、储能电池、电动汽车的功率分配关系。

24、进一步的,所述根据电路理论自动计算配电网、储能电池的功率,具体为:

25、配电网、储能电池、电动汽车的虚拟电压源之间作差,并除以预先设定的虚拟阻抗值大小,最终得出虚拟电流值,虚拟电流值与虚拟电压相乘得到功率值。

26、本发明第二方面提供了一种储充一体化系统的自动调控功率系统。

27、一种储充一体化系统的自动调控功率系统,包括获取模块和调控模块:

28、获取模块,被配置为:获取储充一体化系统的当前工况,包括配电网的基础负荷、储能电池的寿命衰减和电动汽车的是否接入及所需的充电功率;

29、调控模块,被配置为:基于当前工况,采用不同的运行模式,自动分配配电网、储能电池、电动汽车的功率分配关系;

30、其中,所述不同的运行模式,包括基础负荷高于负荷阈值工况下的电网友好模式、寿命衰减高于寿命阈值工况下的储能保护模式及剩余工况下的综合优化模式。

31、本发明第三方面提供了计算机可读存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的一种储充一体化系统的自动调控功率方法中的步骤。

32、本发明第四方面提供了电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,所述处理器执行所述程序时实现如本发明第一方面所述的一种储充一体化系统的自动调控功率方法中的步骤。

33、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果:

34、本发明中的储充一体化系统除了原有充电、储能的基本功能外,还加入自动调控功率方法,基于配电网的基础负荷和储能电池的寿命衰减,采用相应的“电网友好模式”、“储能保护模式”、和“综合优化模式”,打破慢速充电、快速放电的固有运行模式,无需提前设定,即可自动分配上述结构的储充一体化系统中配电网、电池、电动汽车的功率分配关系;该方法能够充分发掘储充一体化系统的优势,既能保证电动汽车的快速充电需求,也能充分利用电池资源支撑配电网运行。

35、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。



技术特征:

1.一种储充一体化系统的自动调控功率方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种储充一体化系统的自动调控功率方法,其特征在于,所述配电网的基础负荷,通过检测配电变压器的功率获得;

3.如权利要求1所述的一种储充一体化系统的自动调控功率方法,其特征在于,所述负荷阈值为变压器额定容量的预设比例;

4.如权利要求1所述的一种储充一体化系统的自动调控功率方法,其特征在于,所述电网友好模式,具体为:

5.如权利要求1所述的一种储充一体化系统的自动调控功率方法,其特征在于,所述储能保护模式,具体为:

6.如权利要求1所述的一种储充一体化系统的自动调控功率方法,其特征在于,所述综合优化模式,具体为:

7.如权利要求6所述的一种储充一体化系统的自动调控功率方法,其特征在于,所述根据电路理论自动计算配电网、储能电池的功率,具体为:

8.一种储充一体化系统的自动调控功率系统,其特征在于,包括获取模块和调控模块:

9.一种电子设备,其特征是,包括:

10.一种存储介质,其特征是,非暂时性地存储计算机可读指令,其中,当所述计算机可读指令由计算机执行时,执行权利要求1-7任一项所述的方法。


技术总结
本发明提出了一种储充一体化系统的自动调控功率方法及系统,涉及电网调控技术领域,具体方案包括:获取储充一体化系统的当前工况,包括配电网的基础负荷、储能电池的寿命衰减和电动汽车的是否接入及所需的充电功率;基于当前工况,采用不同的运行模式,自动分配配电网、储能电池、电动汽车的功率分配关系;其中,所述不同的运行模式,包括基础负荷高于负荷阈值工况下的电网友好模式、寿命衰减高于寿命阈值工况下的储能保护模式及剩余工况下的综合优化模式;本发明充分发掘储充一体化系统的优势,既能保证电动汽车的快速充电需求,也能充分利用电池资源支撑配电网运行。

技术研发人员:纪永芹,付强,段美琪,朱津源,王启明,刘跃文,杨军永,刘锦泉,郭彩云,张培杰,王珅,韩成凯,王玥
受保护的技术使用者:国网山东省电力公司莱芜供电公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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