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

1、近年來，風(fēng)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(yīng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)也引起了廣泛關(guān)注。在傳統(tǒng)鋰離子電池儲(chǔ)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(dāng)電池組中各個(gè)單體容量、內(nèi)阻等參數(shù)存在的不一致時(shí)，將導(dǎo)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(shù)，即將含上百只單體串聯(lián)的電池組分成多個(gè)低電壓電池模塊，并利用多電平變換器柔性成組以提高儲(chǔ)能系統(tǒng)使用壽命

2、和電池整體能量利用率。其中重點(diǎn)針對柔性成組儲(chǔ)能系統(tǒng)的基本原理、系統(tǒng)控制及監(jiān)控平臺(tái)展開了相關(guān)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(shù)特點(diǎn)，闡述了柔性成組儲(chǔ)能系統(tǒng)構(gòu)成，并對可應(yīng)用于電池柔性成組的不同變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了對比分析，最終選擇H橋級聯(lián)型儲(chǔ)能變流器作為本文的主電路拓?fù)洹?br>　　在前文基礎(chǔ)上，對基于電池柔性成組技術(shù)的儲(chǔ)能變流器的系統(tǒng)控制進(jìn)行了深入研究，先從調(diào)制策略、基

3、礎(chǔ)控制策略層面進(jìn)行了闡述，而后重點(diǎn)分析了柔性成組儲(chǔ)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(jié)合當(dāng)前退運(yùn)電池梯次利用于儲(chǔ)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(chǔ)能系統(tǒng)的監(jiān)控平臺(tái)，上位機(jī)人機(jī)交互界面選用NI公司的LabVIEW開發(fā)環(huán)境來設(shè)計(jì)，在充分利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備條件的前提下，結(jié)合CAN通信和TCP通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對3相