電池柔性成組儲能系統(tǒng)監(jiān)控平臺和系統(tǒng)控制.pdf

1、近年來，風能、太陽能等新能源發(fā)電在中國電力系統(tǒng)中所占的比例逐漸上升，與之相應的電池儲能系統(tǒng)也引起了廣泛關注。在傳統(tǒng)鋰離子電池儲能系統(tǒng)中，需要將大量單體電池串并聯(lián)成組后連接到變流器。當電池組中各個單體容量、內(nèi)阻等參數(shù)存在的不一致時，將導致單體之間在使用過程中互相制約，電池組的能量利用率大幅度降低。針對這一問題本文深入研究了電池柔性成組技術，即將含上百只單體串聯(lián)的電池組分成多個低電壓電池模塊，并利用多電平變換器柔性成組以提高儲能系統(tǒng)使用壽命

2、和電池整體能量利用率。其中重點針對柔性成組儲能系統(tǒng)的基本原理、系統(tǒng)控制及監(jiān)控平臺展開了相關研究。
　　首先，分析了傳統(tǒng)電池成組存在的問題及其原因，引出了電池柔性成組概念，論述了其原理和技術特點，闡述了柔性成組儲能系統(tǒng)構成，并對可應用于電池柔性成組的不同變流器拓撲結構進行了對比分析，最終選擇H橋級聯(lián)型儲能變流器作為本文的主電路拓撲。
　　在前文基礎上，對基于電池柔性成組技術的儲能變流器的系統(tǒng)控制進行了深入研究，先從調(diào)制策略、基

3、礎控制策略層面進行了闡述，而后重點分析了柔性成組儲能系統(tǒng)的均衡控制策略。分別從相間均衡和相內(nèi)均衡角度論述了SOC均衡以及電壓均衡兩種系統(tǒng)均衡控制策略，并結合當前退運電池梯次利用于儲能系統(tǒng)的研究背景，提出了基于不同容量電池模塊的SOC均衡控制策略。
　　本文還搭建了柔性成組儲能系統(tǒng)的監(jiān)控平臺，上位機人機交互界面選用NI公司的LabVIEW開發(fā)環(huán)境來設計，在充分利用實驗室現(xiàn)有設備條件的前提下，結合CAN通信和TCP通信技術，實現(xiàn)對3相