儲(chǔ)能系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種儲(chǔ)能系統(tǒng)。該包括電池的儲(chǔ)能系統(tǒng)包括電池管理系統(tǒng)，其監(jiān)測(cè)電池的電池狀態(tài)并控制電池的充電操作和放電操作；以及電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其確定電池的期望控制值，獲取與包括儲(chǔ)能系統(tǒng)的電力市場(chǎng)相關(guān)的電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息，基于所獲取的電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息來(lái)計(jì)算期望控制值的死區(qū)值，并基于所計(jì)算出的期望控制值的死區(qū)值和所監(jiān)測(cè)到的電池狀態(tài)對(duì)控制電池的充電操作和放電操作的電池管理系統(tǒng)進(jìn)行控制。
【專利說(shuō)明】
儲(chǔ)能系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開涉及一種能量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]能量系統(tǒng)是將所生成的電力存儲(chǔ)在包括發(fā)電站、變電站和輸電線路的各種相關(guān)系統(tǒng)中然后選擇地和高效地根據(jù)需要來(lái)使用所存儲(chǔ)的電力以提高能量效率的系統(tǒng)。
[0003]當(dāng)具有因時(shí)區(qū)和季節(jié)而顯著變化的電負(fù)載經(jīng)均衡以增強(qiáng)總負(fù)載因子時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以減小電力成本、節(jié)省因增加電力設(shè)施所需的投資成本和操作成本，因此可以減少電費(fèi)并節(jié)省能量。
[0004]這種儲(chǔ)能系統(tǒng)正安裝在電氣系統(tǒng)中的發(fā)電站、輸電和配電站以及住宅中，并執(zhí)行諸如頻率調(diào)整、利用新的可再生能源實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)輸出穩(wěn)定化、削峰、負(fù)載均衡、應(yīng)急電源等功能。
[0005]儲(chǔ)能系統(tǒng)根據(jù)儲(chǔ)存方式基本可以分為物理儲(chǔ)能和化學(xué)儲(chǔ)能。物理儲(chǔ)能采用栗式發(fā)電、壓縮儲(chǔ)氣、飛輪等，化學(xué)儲(chǔ)能采用鋰離子電池、鉛蓄電池、鈉硫電池等。
[0006]與電力市場(chǎng)中的電價(jià)出價(jià)相關(guān)聯(lián)，儲(chǔ)能系統(tǒng)還對(duì)使用電價(jià)昂貴的時(shí)區(qū)處所儲(chǔ)存的能量以及在電價(jià)便宜的時(shí)區(qū)處儲(chǔ)能執(zhí)行時(shí)間規(guī)劃操作。其優(yōu)點(diǎn)是可以利用電價(jià)因發(fā)電量和用電量而變化這一事實(shí)來(lái)減少電力使用成本。
[0007]由于采用電價(jià)的儲(chǔ)能系統(tǒng)的時(shí)間規(guī)劃操作僅能夠利用基于時(shí)區(qū)的電價(jià)來(lái)維持所需控制值，因此未根據(jù)電力市場(chǎng)的調(diào)整規(guī)則而采用所需控制值的死區(qū)。從而，儲(chǔ)能系統(tǒng)為了保持所需控制值而進(jìn)行重復(fù)操作，且由于重復(fù)的操作而存在的局限性在于其未能高效地進(jìn)行操作。此外，由于儲(chǔ)能系統(tǒng)未能根據(jù)電力市場(chǎng)的調(diào)整規(guī)則來(lái)采用誤差范圍，因此存在的局限性在于不必要地重復(fù)了電池控制操作。
[0008]從而，需要一種在死區(qū)這個(gè)所需控制值的可允許范圍內(nèi)操作儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制設(shè)備和控制方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]各實(shí)施例提供了一種儲(chǔ)能系統(tǒng)。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，一種包括電池的儲(chǔ)能系統(tǒng)包括電池管理系統(tǒng)(BMS)，其監(jiān)測(cè)電池的電池狀態(tài)并控制電池的充電操作和放電操作；以及電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)(PCS)，其確定電池的期望控制值，獲取與包括儲(chǔ)能系統(tǒng)的電力市場(chǎng)相關(guān)的電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息，基于所獲取的電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息來(lái)計(jì)算期望控制值的死區(qū)值，并基于所計(jì)算出的期望控制值的死區(qū)值和所監(jiān)測(cè)到的電池狀態(tài)對(duì)控制電池的充電操作和放電操作的BMS進(jìn)行控制。
[0011]根據(jù)各個(gè)實(shí)施例，由于本發(fā)明構(gòu)思的儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠使電池將電池的SOC級(jí)別維持在所確定的期望控制值的死區(qū)值內(nèi)，因此可以避免不必要的電池控制操作。
[0012]此外，由于本發(fā)明構(gòu)思可以基于所獲取的電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息來(lái)計(jì)算電池的期望控制值的死區(qū)值，因此可以根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的操作使收益最大化。
[0013]在下文的附圖和說(shuō)明書中闡述了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。其他的特征從說(shuō)明書和附圖以及從權(quán)利要求是顯而易見的。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是表示根據(jù)實(shí)施例的儲(chǔ)能系統(tǒng)的配置的框圖。
[0015]圖2是根據(jù)實(shí)施例的電力市場(chǎng)構(gòu)成的概念圖。
[0016]圖3是根據(jù)實(shí)施例的儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制設(shè)備的操作的流程圖。
[0017]圖4至圖6是表不根據(jù)實(shí)施例的死區(qū)值的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0018]在【具體實(shí)施方式】和權(quán)利要求中采用的術(shù)語(yǔ)或詞匯不應(yīng)當(dāng)限制性地理解為典型的意思或詞典中標(biāo)注的意思，而是應(yīng)當(dāng)基于發(fā)明人可以適當(dāng)?shù)亟缍ㄐg(shù)語(yǔ)的概念以采用最好的方式來(lái)描述其發(fā)明的原則，將其理解為符合本發(fā)明構(gòu)思的技術(shù)精神的意思和概念。
[0019]從而，由于在【具體實(shí)施方式】中所描述的實(shí)施例和附圖中所示出的配置僅僅是示例，其并不覆蓋實(shí)施例的所有技術(shù)精神，因此應(yīng)理解在提交本申請(qǐng)時(shí)可以存在各種等同形式或變形將其替代。
[0020]圖1是表示根據(jù)實(shí)施例的儲(chǔ)能系統(tǒng)10的配置的框圖。
[0021]參照?qǐng)D1，儲(chǔ)能系統(tǒng)10可以包括電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)(PCS)10、發(fā)電系統(tǒng)200、電池300、電池管理系統(tǒng)(BMS)310、系統(tǒng)400以及負(fù)載500。
[0022]PCS 100可以是儲(chǔ)能系統(tǒng)10的控制設(shè)備。
[0023]PCS 100可以將發(fā)電系統(tǒng)200所生成的電力儲(chǔ)存在電池300中或者向系統(tǒng)400或負(fù)載500發(fā)送該電力。此外，PCS 100可以向系統(tǒng)400或向負(fù)載500發(fā)送電池300中所儲(chǔ)存的電力。PCS 100也可以將從系統(tǒng)400供應(yīng)的電力儲(chǔ)存在電池300中。
[0024]此外，PCS 100可以基于電池300的荷電狀態(tài)(SOC)級(jí)別來(lái)控制電池300的充電或放電。
[0025]此外，PCS100可以基于電力市場(chǎng)的電價(jià)、發(fā)電系統(tǒng)200的發(fā)電計(jì)劃以及系統(tǒng)400的電力需求來(lái)針對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的操作做出時(shí)間規(guī)劃。下文提供了相關(guān)描述。
[0026]發(fā)電系統(tǒng)200利用能量源來(lái)發(fā)電。
[0027]例如，發(fā)電系統(tǒng)200可以利用礦物燃料、原子能燃料以及可再生能源中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)發(fā)電。
[0028]在一實(shí)施例中，發(fā)電系統(tǒng)200可以是利用諸如太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、潮汐能發(fā)電系統(tǒng)等可再生能源的可再生發(fā)電系統(tǒng)。
[0029]系統(tǒng)400可以包括發(fā)電站、變電站、輸電線路等。系統(tǒng)400可以向PCS100和負(fù)載500供應(yīng)中的一個(gè)或多個(gè)供電，并且還從PCS 100接收電力。在異常狀態(tài)中，系統(tǒng)400可以不向PCS 100和負(fù)載500中的一個(gè)或多個(gè)供電，也可以不從PCS 100接收電力。
[0030]負(fù)載500從發(fā)電系統(tǒng)200、電池300以及系統(tǒng)400中的一個(gè)或多個(gè)接收電力并消耗所接收的電力。
[0031]例如，負(fù)載500可以包括住宅、大廈、工廠等。
[0032]在下文中，詳細(xì)描述了控制上述儲(chǔ)能系統(tǒng)10的PCS100。
[0033]PCS 100可以包括電力變換單元110、集成控制單元160、第一變換器130、第二變換器140、第一開關(guān)150和第二開關(guān)170。
[0034]電力變換單元110可以連接至發(fā)電系統(tǒng)200和第一節(jié)點(diǎn)NI之間。電力變換單元100可以向第一節(jié)點(diǎn)NI發(fā)送發(fā)電系統(tǒng)200所生成的電力，并將輸出到第一節(jié)點(diǎn)NI的輸出電壓變換成直流(DC)鏈電壓。因此，電力變換單元110可以工作以便于發(fā)電系統(tǒng)200產(chǎn)生的電力可以供應(yīng)至電池300、系統(tǒng)400和負(fù)載500中的一個(gè)或多個(gè)。
[0035]根據(jù)發(fā)電系統(tǒng)200的類型，電力變換單元110可以包括變換器和整流器電路中的一個(gè)或多個(gè)。例如，電力變換單元110可以包括在發(fā)電系統(tǒng)200產(chǎn)生DC電力時(shí)將DC電力變換成DC電力的DC/DC變換器。作為另一示例，電力變換單元110可以包括在發(fā)電系統(tǒng)200生成AC電力時(shí)將交變電流(AC)電力變換成DC電力的整流器電路。
[0036]此外，電力變換單元110可以包括最大電力點(diǎn)追蹤(MPPT)變換器，其執(zhí)行MPPT控制為了能夠根據(jù)太陽(yáng)輻射、溫度、風(fēng)速等量的變化使發(fā)電系統(tǒng)200所生成的電力最大化。
[0037]電力變換單元110可以在發(fā)電系統(tǒng)200沒有生成電力時(shí)使電力消耗最小化。
[0038]集成控制單元160可以與控制電池300的充電和放電的BMS 310連接，并可以獲取與電池300的SOC相關(guān)的SOC信息。此外，集成控制單元160可以使儲(chǔ)存在電池300中的能量傳送至系統(tǒng)400和負(fù)載500中的一個(gè)或多個(gè)。此外，集成控制單元160可以使發(fā)電系統(tǒng)200生成的電力能夠用于對(duì)電池300充電。
[0039]集成控制單元160可以將從電力變換單元110輸出的電力與逆變器輸出指令值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較的結(jié)果來(lái)控制第二變換器140和第一變換器130中的一個(gè)或多個(gè)。
[°04°]例如，當(dāng)從電力變換單元110輸出的電力超出逆變器輸出指令值時(shí)，集成控制單元160可以控制第二變換器140和第一變換器130中的一個(gè)或多個(gè)以便于與輸出電力和逆變器輸出指令值之間的差值對(duì)應(yīng)的電力充入到電池300中。從而，第二變換器140可以以充電模式工作且第一變換器130可以向負(fù)載500或系統(tǒng)400供應(yīng)與逆變器輸出指令值對(duì)應(yīng)的電力。
[0041]由于逆變器輸出指令值為低于發(fā)電系統(tǒng)200生成的電力的值，集成控制單元160可以控制第二變換器140以便于除了逆變器輸出指令值之外的剩余電力被充入到電池300中。從而，電池300的SOC級(jí)別可以對(duì)應(yīng)于期望值。
[0042]作為另一示例，當(dāng)從電力變換單元110輸出的電力低于逆變器輸出指令值時(shí)，集成控制單元160可以控制第二變換器140和第一變換器130中的一個(gè)或多個(gè)以便于電池300釋放與逆變器輸出指令值和輸出電力之間的差值對(duì)應(yīng)的電力。從而，第二變換器140以放電模式工作且第一變換器130向負(fù)載500或系統(tǒng)供應(yīng)與逆變器輸出指令值對(duì)應(yīng)的電力。在這種情況下，由于逆變器輸出指令值為高于發(fā)電系統(tǒng)200生成的電力的值，集成控制單元160可以使電池300能夠放電。從而，電池300的SOC級(jí)別可以對(duì)應(yīng)于期望值。
[0043]此外，集成控制單元160可以控制PCS100的總體操作并確定儲(chǔ)能系統(tǒng)10的操作模式。集成控制單元160可以確定對(duì)于第一操作模式、第二操作模式、第三操作模式、第四操作模式等的操作，其中在第一操作模式中所生成的電力供應(yīng)至系統(tǒng)400，在第二操作模式中所生成的電力供應(yīng)至負(fù)載500，在第三操作模式中所生成的電力儲(chǔ)存在電池300中，在第四操作模式中從系統(tǒng)400發(fā)送的電力儲(chǔ)存在電池300中。
[0044]集成控制單元可以發(fā)送控制電力變換單元110、第一變換器130、第二變換器140、第一開關(guān)150和第二開關(guān)160中的每個(gè)的開關(guān)操作的控制信號(hào)?？刂菩盘?hào)可以指可以通過根據(jù)每個(gè)變換器或逆變器的輸入電壓對(duì)占空比的最優(yōu)控制而根據(jù)變換器或逆變器的電力變換使損耗最小化的信號(hào)。集成控制單元160可以從電力變換單元、第一變換器110和第二變換器140中每個(gè)的輸入和輸出中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)接收感測(cè)電壓、電流和溫度的信號(hào)，并基于所接收的感測(cè)信號(hào)來(lái)發(fā)送控制信號(hào)。
[0045]上述集成控制單元160可以包含在PCS100中或者也可以是分離的部件。
[0046]第一變換器130可以變換電壓的大小，并且還可以將AC電力變換成DC電力或?qū)C電力變換成AC電力。
[0047]第一變換器130可以包括變換器和逆變器中的一個(gè)或多個(gè)。
[0048]在實(shí)施例中，第一變換器130可以置于電力變換單元110和第一開關(guān)150之間。第一變換器130可以包括電力變換器。
[0049]從而，第一變換器130可以以放電模式將從發(fā)電系統(tǒng)200或從電池300輸出的DC鏈電壓變換成AC電壓并向系統(tǒng)400輸出AC電壓。
[0050]此外，第一變換器130可以將系統(tǒng)400的AC電壓整流成能夠以充電模式將系統(tǒng)400的電力儲(chǔ)存在電池300中，將AC電壓變換成DC鏈電壓并向電池300輸出DC鏈電壓。
[0051]第一變換器130可以包括用于去除輸出至系統(tǒng)400的AC電壓中的諧波的濾波器。
[0052]特別地，第一變換器130可以包括用于使第一變換器130輸出的AC電壓的相位與系統(tǒng)400的AC電壓的相位同步從而抑制無(wú)功電力的生成的鎖相環(huán)電路。
[0053]此外，第一變換器130可以執(zhí)行電壓變化范圍限制、功率因數(shù)改進(jìn)、DC成分移除、暫態(tài)現(xiàn)象保護(hù)等功能。
[0054]第一變換器130可以在不需要向負(fù)載500和系統(tǒng)400中的一個(gè)或多個(gè)供應(yīng)發(fā)電系統(tǒng)200生成的電力和在電池300中所儲(chǔ)存的電力中的一個(gè)或多個(gè)時(shí)來(lái)最小化電力消耗。此外，第一變換器130可以在不需要系統(tǒng)400的電力同時(shí)對(duì)電池300充電時(shí)來(lái)最小化電力消耗。
[0055]第二變換器140可以變換電壓的大小，并且還可以將AC電力變換成DC電力或?qū)C電力變換成AC電力。
[0056]第二變換器140可以包括變換器和逆變器中的一個(gè)或多個(gè)。
[0057]在實(shí)施例中，第二變換器140可以以放電模式將儲(chǔ)存在電池300中的電力變換成與第一變換器對(duì)應(yīng)的電壓電平并輸出變換后的電力。例如，第二變換器140可以通過DC/DC變換將儲(chǔ)存在電池300中的電力變換成DC鏈電壓并輸出變換后的電力。
[0058]第二變換器140可以以充電模式將流經(jīng)第一節(jié)點(diǎn)NI的流入充電電力變換成與電池300對(duì)應(yīng)的電壓電平并輸出變換后的電力。例如，第二變換器140可以通過DC/DC變換將流入充電電力變換成充電電壓并輸出變換后的電力。在這種情況下，充電電力可以是由發(fā)電系統(tǒng)200生成的電力或經(jīng)由第一變換器130從系統(tǒng)400供應(yīng)的電力。
[0059]第一開關(guān)150和第二開關(guān)170可以在第一變換器130和第二節(jié)點(diǎn)N2之間串聯(lián)連接。第一開關(guān)150和第二開關(guān)170中的每個(gè)可以從集成控制單元160接收控制信號(hào)并基于所接收的控制信號(hào)來(lái)執(zhí)行開關(guān)操作。從而，第一開關(guān)150和第二開關(guān)170中的每個(gè)可以執(zhí)行開/關(guān)操作來(lái)控制發(fā)電系統(tǒng)200和系統(tǒng)400之間的電流流動(dòng)。第一開關(guān)150和第二開關(guān)170中的每個(gè)可以基于發(fā)電系統(tǒng)200、電池300和系統(tǒng)400中的一個(gè)或多個(gè)的狀態(tài)來(lái)執(zhí)行開關(guān)操作。
[0060]在實(shí)施例中，在負(fù)載500所要求的電力量大于發(fā)送至負(fù)載500的電力量的情況下，第一開關(guān)150和第二開關(guān)170可以打開以便于電力從發(fā)電系統(tǒng)200和系統(tǒng)400中的每個(gè)發(fā)送至負(fù)載500。此外，當(dāng)從發(fā)電系統(tǒng)200和系統(tǒng)400發(fā)送至負(fù)載500的電力小于負(fù)載500所要求的電力時(shí)，第一開關(guān)150和第二開關(guān)170中的一個(gè)或多個(gè)可以執(zhí)行開關(guān)操作以便于儲(chǔ)存在電池300中的電力供應(yīng)至負(fù)載500。
[0061]在另一實(shí)施例中，在系統(tǒng)400具有電力斷供時(shí)，第二開關(guān)170可以關(guān)閉且第一開關(guān)150可以打開。從而，可以向發(fā)電系統(tǒng)200和電池300中的一個(gè)或多個(gè)供電。此外，由于可以中斷到系統(tǒng)400的電力供應(yīng)，因此可以防止在系統(tǒng)400處工作時(shí)發(fā)生的事故。
[0062]BMS 310可以連接至電池300來(lái)控制電池300的充電或放電操作。此外，BMS 310可以監(jiān)測(cè)包括SOC級(jí)別即電池300的荷電狀態(tài)的電池狀態(tài)。此外，BMS 310可以向集成控制單元160發(fā)送與電池300的狀態(tài)相關(guān)的電池狀態(tài)信息。例如，BMS 310可以監(jiān)測(cè)電池300的電壓、電流、溫度、電力余量、壽命和荷電狀態(tài)中的一個(gè)或多個(gè)，并向集成控制單元160發(fā)送所監(jiān)測(cè)到的電池狀態(tài)信息。
[0063]BMS 310可以執(zhí)行保護(hù)電池300的保護(hù)操作。例如，BMS 310可以對(duì)電池300執(zhí)行過充電保護(hù)、、過放電保護(hù)、過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)、過熱保護(hù)和電芯均衡功能中的一個(gè)或多個(gè)。
[0064]此外，BMS 310可以調(diào)節(jié)電池300的SOC級(jí)別。特別地，BMS 310可以從集成控制單元160接收控制信號(hào)并基于所接收的控制信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)電池300的SOC級(jí)別。下文提供了相關(guān)描述。
[0065]電池300可以接收并儲(chǔ)存發(fā)電系統(tǒng)生成的電力和系統(tǒng)400的電力中的一個(gè)或多個(gè)。電池300可以向系統(tǒng)400和負(fù)載500中的一個(gè)或多個(gè)供應(yīng)所儲(chǔ)存的電力。電池300可以包括至少一個(gè)電池電芯(battery cell)且每個(gè)電池電芯可以包括多個(gè)裸電芯。
[0066]圖2是根據(jù)實(shí)施例的電力市場(chǎng)構(gòu)成的概念圖。
[0067]參照?qǐng)D2，電力市場(chǎng)構(gòu)成包括發(fā)電集團(tuán)旗下的發(fā)電公司、獨(dú)立發(fā)電業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商、購(gòu)電協(xié)議(PPA)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商、區(qū)域電業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商、韓國(guó)電力交易所、韓國(guó)電力集團(tuán)(KEPCO)Jg費(fèi)者、大眾消費(fèi)者以及特定區(qū)域消費(fèi)者。在2014年，上述國(guó)內(nèi)發(fā)電公司包括從KEPCO分拆出來(lái)的六個(gè)發(fā)電集團(tuán)旗下的發(fā)電公司以及年288個(gè)獨(dú)立發(fā)電業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商。
[0068]發(fā)電集團(tuán)旗下的發(fā)電公司、獨(dú)立發(fā)電業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商、PPA業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商和區(qū)域電業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商可以指發(fā)電公司，可以通過韓國(guó)電力交易所，針對(duì)根據(jù)屬于上述每個(gè)的發(fā)電設(shè)備可能生成的電力量所可能供應(yīng)的容量進(jìn)行投標(biāo)，并根據(jù)投標(biāo)獲取收益。
[0069]發(fā)電集團(tuán)旗下的發(fā)電公司和獨(dú)立發(fā)電業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商中的每個(gè)可每天通過韓國(guó)電力交易所針對(duì)每個(gè)公司所擁有的發(fā)電機(jī)所能供應(yīng)的電力量進(jìn)行投標(biāo)，韓國(guó)電力交易所管理電力市場(chǎng)。
[0070]KEPCO以在電力市場(chǎng)中確定的成本購(gòu)買電力并將所購(gòu)買的電力供應(yīng)給消費(fèi)者。從而，KEPCO負(fù)責(zé)輸電、配電和銷售。
[0071]PPA業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商可以指購(gòu)電協(xié)議業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商并針對(duì)可以通過電力市場(chǎng)供應(yīng)的容量進(jìn)行投標(biāo)。此外，PPA業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行調(diào)整以便于電力交易成本根據(jù)與KEPCO簽署的供求合同而不是在電力市場(chǎng)中確定的量來(lái)適用。此外，對(duì)應(yīng)的調(diào)整規(guī)則可以包含在電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息中。
[0072]區(qū)域電業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商是通過一定規(guī)模的發(fā)電設(shè)施來(lái)發(fā)電并在經(jīng)許可的特定區(qū)域中直接銷售所生成的電力的業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商。此外，區(qū)域電業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商可以從KEPCO或電力市場(chǎng)直接購(gòu)買必要的電力，或?qū)⑦^剩電力銷售給KEPCO或電力市場(chǎng)。
[0073]需要合同需求為30000kW或更多的大眾消費(fèi)者可以直接在電力市場(chǎng)中購(gòu)買必要的電力，而不是通過KEPCO購(gòu)買。
[0074]在下文中，基于上述配置和細(xì)節(jié)描述了本發(fā)明構(gòu)思的儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制設(shè)備的控制方法。
[0075]圖3是根據(jù)實(shí)施例的儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制設(shè)備的操作的流程圖。
[0076]參照?qǐng)D3，在步驟SlOl中集成控制單元160確定對(duì)于電池300的期望控制值。
[0077]集成控制單元160可以基于根據(jù)時(shí)區(qū)、發(fā)電系統(tǒng)200的發(fā)電和耗電、系統(tǒng)400和負(fù)載500的電價(jià)來(lái)確定對(duì)電池300進(jìn)行充電或放電的期望控制值。集成控制單元160還可以采用基于時(shí)區(qū)的時(shí)間規(guī)劃的形式來(lái)生成經(jīng)確定用于電池300的充電和放電操作的期望控制值。
[0078]由于集成控制單元160如何確定電池300的期望控制值是已知的，因此省略了相關(guān)的詳細(xì)描述。
[0079]在步驟S103中集成控制單元160獲取電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息。
[0080]集成控制單元160可以從相關(guān)服務(wù)器(未示出)獲取包括電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息的電力市場(chǎng)數(shù)據(jù)。在這種情況下，電力市場(chǎng)數(shù)據(jù)可以包括基于時(shí)區(qū)的電價(jià)、在電力市場(chǎng)中所投標(biāo)或拍賣的電力量以及電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則中的一個(gè)或多個(gè)。此外，電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則可以包括電力量的調(diào)整量、容量的調(diào)整量以及額外調(diào)整量。例如，電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息可以包括與頻率追蹤(G/F)技術(shù)相關(guān)的調(diào)整規(guī)則信息。
[0081]在非專利文獻(xiàn)“調(diào)整規(guī)則指南”(2009年6月由電交易所發(fā)布)中公開了電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則。
[0082]在步驟S105中集成控制單元160基于所獲取的電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息來(lái)計(jì)算期望控制值的死區(qū)值。
[0083]集成控制單元160可以基于所獲取的電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息來(lái)計(jì)算步驟SlOl中確定的電池300的期望控制值的死區(qū)值。集成控制單元160可以基于所獲取的電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息來(lái)計(jì)算期望控制值的死區(qū)值，其中所需控制值的死區(qū)值根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)10的操作來(lái)使收益最大化。
[0084]在實(shí)施例中，集成控制單元160可以基于所獲取的電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則來(lái)獲取與可允許誤差范圍相關(guān)的信息并基于與所獲取的誤差范圍相關(guān)的信息來(lái)計(jì)算期望控制值的死區(qū)值。例如，集成控制單元160可以在所獲取的可允許誤差范圍為4%時(shí)將0.96X、1.04X計(jì)算為所確定的期望控制值X的死區(qū)值。
[0085]集成控制單元160還可以根據(jù)所獲取的電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息和所確定的期望控制值中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)計(jì)算期望控制值的非對(duì)稱死區(qū)值。特別地，集成控制單元160可以計(jì)算與期望控制值具有不同差值的多個(gè)死區(qū)值。例如，集成控制單元160可以在根據(jù)所獲取的可允許誤差范圍的死區(qū)范圍為0.08時(shí)將0.94X、1.02X計(jì)算為所確定的期望控制值X的死區(qū)值。
[0086]在本例中，期望控制值的死區(qū)值可以指期望控制值的可允許誤差范圍。從而，集成控制單元160或BMS 310可以在控制電池300的充電操作和放電操作時(shí)在期望控制值的死區(qū)值內(nèi)控制電池300的操作。從而，集成控制單元160或BMS 310可以在數(shù)值在期望控制值的死區(qū)值內(nèi)時(shí)確定與期望控制值對(duì)應(yīng)。
[0087]在下文中，參照?qǐng)D4至圖6描述了集成控制單元160的死區(qū)值的計(jì)算。
[0088]圖4至圖6是表不根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的死區(qū)值的圖表。
[0089]在實(shí)施例中，參照?qǐng)D4，集成控制單元160可以基于所獲取的電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息來(lái)計(jì)算期望控制值的死區(qū)范圍。此外，集成控制單元160可以基于所計(jì)算的死區(qū)范圍來(lái)計(jì)算與期望控制值具有相同差值的多個(gè)死區(qū)值。從而，集成控制單元160可以計(jì)算期望控制值的第一死區(qū)值-Dl和期望控制值的第二死區(qū)值+Dl。
[0090]在另一實(shí)施例中，參照?qǐng)D5，集成控制單元160可以基于所獲取的電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息來(lái)計(jì)算期望控制值的死區(qū)范圍。此外，集成控制單元160可以基于所計(jì)算出的死區(qū)范圍來(lái)計(jì)算與期望控制值具有不同差值的多個(gè)死區(qū)值。從而，集成控制單元160可以計(jì)算期望控制值的第三死區(qū)值-D2和期望控制值的第四死區(qū)值+D3。
[0091]在又一實(shí)施例中，參照?qǐng)D6，集成控制單元160可以基于所獲取的電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息來(lái)計(jì)算期望控制值的死區(qū)范圍。此外，集成控制單元160可以基于所計(jì)算出的死區(qū)范圍來(lái)計(jì)算與期望控制值具有不同差值的多個(gè)死區(qū)值。從而，集成控制單元160可以計(jì)算期望控制值的第五死區(qū)值-D4和期望控制值的第六死區(qū)值+D5。
[0092]如上所述的期望控制值，死區(qū)范圍和死區(qū)值可以是用于頻率控制的頻率。此外，死區(qū)值還可以是單值或基于表格的表格值。在這種情況下，死區(qū)值的表格值還可以具有矢量、矩陣或張量中一個(gè)或多個(gè)的類型。
[0093]死區(qū)范圍計(jì)算的細(xì)節(jié)和死區(qū)值計(jì)算僅僅是用于解釋的示例且上述集成控制單元160可以根據(jù)使用者或設(shè)計(jì)者的選擇的來(lái)設(shè)定。
[0094]再次參考圖3。
[0095]在步驟S107中，集成控制單元160獲取與電池300的狀態(tài)相關(guān)的電池狀態(tài)信息。
[0096]集成控制單元160可以從BMS310獲取包括與電池相關(guān)的SOC級(jí)別信息的電池狀態(tài)信息。如上所述，BMS 310可以監(jiān)測(cè)電池300的電壓、電流、溫度、電力余量、壽命和荷電狀態(tài)中的一個(gè)或多個(gè)，并向集成控制單元160發(fā)送所監(jiān)測(cè)到的電池狀態(tài)信息。
[0097]在步驟S109中，集成控制單元160基于所計(jì)算出的死區(qū)值和所獲取的電池狀態(tài)信息來(lái)控制電池300的充電操作和放電操作。
[0098]集成控制單元160可以基于所獲取的電池狀態(tài)信息中的SOC級(jí)別信息來(lái)控制電池300的充電或放電操作以便于電池300的SOC級(jí)別包含在所計(jì)算出的死區(qū)值內(nèi)。例如，集成控制單元160可以基于所獲取的電池300的SOC級(jí)別信息和所計(jì)算出的死區(qū)值來(lái)控制BMS 310的電池控制操作以便于電池300的SOC級(jí)別包含在所計(jì)算出的死區(qū)值內(nèi)。在這種情況下，集成控制單元160或BMS 310可以通過頻率控制來(lái)控制電池300的操作。
[0099 ]因此，由于本發(fā)明構(gòu)思的儲(chǔ)能系統(tǒng)1能夠使電池300將電池的SOC級(jí)別維持在所確定的期望控制值的死區(qū)值內(nèi)，因此可以避免不必要的電池控制操作。此外，由于本發(fā)明構(gòu)思可以基于所獲取的電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息來(lái)計(jì)算電池的期望控制值的死區(qū)值，因此可以最大化根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的操作的利益。
[0100]上文主要描述了示例性實(shí)施例，其僅僅是例子，且并不限制本發(fā)明構(gòu)思。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解上文未提到的許多變形和應(yīng)用可以不背離實(shí)施例的必要特征來(lái)實(shí)施。例如，在實(shí)施例中特別表示的每個(gè)部件可以變化。此外，應(yīng)理解與這種變化和這種應(yīng)用相關(guān)的區(qū)別點(diǎn)包含到下文權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明構(gòu)思的范圍中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種包括電池的儲(chǔ)能系統(tǒng)，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)包括: 電池管理系統(tǒng)，其監(jiān)測(cè)所述電池的電池狀態(tài)并控制所述電池的充電操作和放電操作；以及 電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其確定所述電池的期望控制值，獲取與包括所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的電力市場(chǎng)相關(guān)的電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息，基于所獲取的電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息來(lái)計(jì)算所述期望控制值的死區(qū)值，并基于所計(jì)算出的期望控制值的死區(qū)值和所監(jiān)測(cè)到的電池狀態(tài)對(duì)控制所述電池的充電操作和放電操作的所述電池管理系統(tǒng)進(jìn)行控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中，所述電池管理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)所述電池的電壓、電流、溫度、電力余量、壽命以及荷電狀態(tài)中的一個(gè)或多個(gè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中，所述電池狀態(tài)信息包括與所述電池相關(guān)的荷電狀態(tài)級(jí)別信息，并且 所述電池管理系統(tǒng)使所述荷電狀態(tài)級(jí)別維持在所計(jì)算出的死區(qū)值內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中，所述電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)基于所獲取的電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息來(lái)計(jì)算多個(gè)死區(qū)值，即與所計(jì)算的期望控制值具有相同差值的第一死區(qū)值和第二死區(qū)值。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中，所述電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)基于所獲取的電力市場(chǎng)調(diào)整規(guī)則信息來(lái)計(jì)算多個(gè)死區(qū)值，即與所計(jì)算的期望控制值具有相同差值的第三死區(qū)值和第四死區(qū)值。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中，所述電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)將所計(jì)算的死區(qū)值計(jì)算為與所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的頻率控制對(duì)應(yīng)的頻率值。
【文檔編號(hào)】H02J15/00GK105871072SQ201610080183
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年2月4日
【發(fā)明人】沈在成
【申請(qǐng)人】Ls產(chǎn)電株式會(huì)社