本發(fā)明涉及儲(chǔ)能系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于大規(guī)模電動(dòng)汽車充電站的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電動(dòng)汽車作為替代傳統(tǒng)汽油汽車的新一代交通工具，對于減小化石能源消耗和溫室氣體排放具有重要意義。為了實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的運(yùn)行，需為其提供電能補(bǔ)給，因此，建設(shè)大規(guī)模電動(dòng)汽車充電站作為電能補(bǔ)給中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，對于未來電動(dòng)汽車的發(fā)展有著重要意義。

然而大規(guī)模電動(dòng)汽車充電站接入配電網(wǎng)，將給電力系統(tǒng)帶來許多不利影響：若大規(guī)模電動(dòng)汽車充電站的充電高峰期與配電網(wǎng)負(fù)荷高峰期相接近時(shí)，將會(huì)對配電網(wǎng)的供電質(zhì)量造成影響；充電高峰期時(shí)，大規(guī)模電動(dòng)汽車充電站的充電功率變化率，將嚴(yán)重影響配電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定性。因此，為降低這些不利影響，以保證配電網(wǎng)的穩(wěn)定性，使用儲(chǔ)能控制系統(tǒng)十分重要。

因此，隨著電動(dòng)汽車的大力推廣，在電力系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)劃中，必須考慮到大規(guī)模電動(dòng)汽車接入充電站時(shí)，對配電網(wǎng)造成影響的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種用于大規(guī)模電動(dòng)汽車充電站的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，以解決當(dāng)大規(guī)模電動(dòng)汽車充電站接入配電網(wǎng)時(shí)，對配電網(wǎng)頻率造成影響的問題。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種用于大規(guī)模電動(dòng)汽車充電站的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，包括：儲(chǔ)能控制單元和復(fù)合儲(chǔ)能單元，其中，

所述儲(chǔ)能控制單元包括：數(shù)字信號(hào)處理模塊、通訊模塊、并網(wǎng)開關(guān)控制模塊和充放電控制模塊；

所述通訊模塊與所述數(shù)字信號(hào)處理模塊相連接，所述通訊模塊用于實(shí)時(shí)檢測所述復(fù)合儲(chǔ)能單元、外接的電動(dòng)汽車充電站和配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，并將檢測到的數(shù)字信號(hào)發(fā)送至所述數(shù)字信號(hào)處理模塊；

所述數(shù)字信號(hào)處理模塊，用于接收所述數(shù)字信號(hào)，判斷所述系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并發(fā)送控制信號(hào)；

所述并網(wǎng)開關(guān)控制模塊，所述并網(wǎng)開關(guān)控制模塊與所述數(shù)字信號(hào)處理模塊相連接，用于接收所述控制信號(hào)，控制并網(wǎng)開關(guān)的工作狀態(tài)；

所述充放電控制模塊，所述充放電控制模塊與所述數(shù)字信號(hào)處理模塊相連接，用于接收所述控制信號(hào)，控制所述充電站的充放電功率；

所述復(fù)合儲(chǔ)能單元，所述復(fù)合儲(chǔ)能單元與所述充放電控制模塊相連接，用于為所述系統(tǒng)提供電能。

優(yōu)選地，所述儲(chǔ)能控制單元還包括：逆變器控制模塊；所述逆變器控制模塊與所述數(shù)字信號(hào)處理模塊相連接，用于接收所述控制信號(hào)，控制逆變器的運(yùn)行狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述儲(chǔ)能控制單元還包括：斬波器控制模塊；所述斬波器控制模塊與所述數(shù)字信號(hào)處理模塊相連接，用于接收所述控制信號(hào)，控制斬波器的運(yùn)行狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述復(fù)合儲(chǔ)能單元包括超導(dǎo)磁儲(chǔ)能模塊和蓄電池儲(chǔ)能模塊，所述超導(dǎo)磁儲(chǔ)能模塊用于為所述系統(tǒng)提供電能，所述蓄電池儲(chǔ)能模塊用于為所述超導(dǎo)磁儲(chǔ)能模塊充電。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：電源模塊；所述電源模塊與所述數(shù)字信號(hào)處理模塊相連接，用于為所述復(fù)合儲(chǔ)能單元提供電能。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：存儲(chǔ)模塊；所述存儲(chǔ)模塊與所述數(shù)字信號(hào)處理模塊相連接，用于存儲(chǔ)所述數(shù)字信號(hào)處理模塊接收到的所述數(shù)字信號(hào)。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：時(shí)鐘模塊；所述時(shí)鐘模塊與所述數(shù)字信號(hào)處理模塊相連接，用于控制所述數(shù)字信號(hào)處理模塊的工作狀態(tài)。

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于大規(guī)模電動(dòng)汽車充電站的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，包括：儲(chǔ)能控制單元和復(fù)合儲(chǔ)能單元，其中，所述儲(chǔ)能控制單元包括：數(shù)字信號(hào)處理模塊、通訊模塊、并網(wǎng)開關(guān)控制模塊和充放電控制模塊；所述數(shù)字信號(hào)處理模塊分別與所述通訊模塊、所述并網(wǎng)開關(guān)控制模塊、所述充放電控制模塊相連接；所述復(fù)合儲(chǔ)能單元與所述充放電控制模塊相連接；復(fù)合儲(chǔ)能單元包括超導(dǎo)磁儲(chǔ)能模塊和蓄電池儲(chǔ)能模塊；本發(fā)明提供的系統(tǒng)，由通訊模塊實(shí)時(shí)檢測復(fù)合儲(chǔ)能單元、電動(dòng)汽車充電站和配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，將檢測到的數(shù)字信號(hào)發(fā)送至數(shù)字信號(hào)處理模塊，由數(shù)字信號(hào)處理模塊對接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，以判斷系統(tǒng)是否正常運(yùn)行；當(dāng)大規(guī)模電動(dòng)汽車接入配電網(wǎng)，系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，若電動(dòng)汽車充電站的充電功率變化率超過安全閾值，則數(shù)字信號(hào)處理模塊發(fā)送控制信號(hào)，充放電控制模塊接收到控制信號(hào)后控制復(fù)合儲(chǔ)能單元中的超導(dǎo)磁儲(chǔ)能模塊進(jìn)行放電，以降低大規(guī)模電動(dòng)汽車接入時(shí)對配電網(wǎng)造成的影響；若電動(dòng)汽車充電站的充電功率變化率在允許的范圍內(nèi)，則充放電控制模塊控制蓄電池儲(chǔ)能模塊釋放大量電能以減少配電網(wǎng)的負(fù)荷率；并網(wǎng)開關(guān)控制模塊接收到控制信號(hào)后控制并網(wǎng)開關(guān)的開啟，以將大規(guī)模電動(dòng)汽車與配電網(wǎng)斷開連接關(guān)系，如此便不會(huì)對配電網(wǎng)繼續(xù)產(chǎn)生影響。因此，本發(fā)明提供的系統(tǒng)，利用通訊模塊實(shí)時(shí)檢測復(fù)合儲(chǔ)能單元和電動(dòng)汽車充電站的功率變化情況，利用復(fù)合儲(chǔ)能單元降低電動(dòng)汽車充電站接入對配電網(wǎng)的影響，可以有效地降低當(dāng)大規(guī)模電動(dòng)汽車通過電動(dòng)汽車充電站接入配電網(wǎng)時(shí)對配電網(wǎng)產(chǎn)生的影響。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于大規(guī)模電動(dòng)汽車充電站的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于大規(guī)模電動(dòng)汽車充電站的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)的應(yīng)用場景的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為大規(guī)模電動(dòng)汽車接入配電網(wǎng)對配電網(wǎng)系統(tǒng)頻率產(chǎn)生影響的波形圖；

圖4為使用本發(fā)明實(shí)施例提供的用于大規(guī)模電動(dòng)汽車充電站的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)后大規(guī)模電動(dòng)汽車接入配電網(wǎng)對配電網(wǎng)系統(tǒng)頻率產(chǎn)生影響的波形圖。

附圖說明：

其中，1-超導(dǎo)磁儲(chǔ)能模塊，2-蓄電池儲(chǔ)能模塊，3-通訊模塊，4-數(shù)字信號(hào)處理模塊，5-并網(wǎng)開關(guān)控制模塊，6-逆變器控制模塊，7-斬波器控制模塊，8-充放電控制模塊，9-電源模塊，10-存儲(chǔ)模塊，11-時(shí)鐘模塊，12-電動(dòng)汽車充電站，13-并網(wǎng)開關(guān)，14-配電網(wǎng)，15-逆變器，16-斬波器。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于大規(guī)模電動(dòng)汽車充電站的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，包括：儲(chǔ)能控制單元和復(fù)合儲(chǔ)能單元，其中，

所述儲(chǔ)能控制單元包括：數(shù)字信號(hào)處理模塊4、通訊模塊3、并網(wǎng)開關(guān)控制模塊5和充放電控制模塊8；

所述通訊模塊3與所述數(shù)字信號(hào)處理模塊4相連接，所述通訊模塊3用于實(shí)時(shí)檢測所述復(fù)合儲(chǔ)能單元、外接的電動(dòng)汽車充電站12和配電網(wǎng)14的運(yùn)行狀態(tài)，并將檢測到的數(shù)字信號(hào)發(fā)送至所述數(shù)字信號(hào)處理模塊4；

所述數(shù)字信號(hào)處理模塊4，用于接收所述數(shù)字信號(hào)，判斷所述系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并發(fā)送控制信號(hào)；

所述并網(wǎng)開關(guān)控制模塊5，所述并網(wǎng)開關(guān)控制模塊5與所述數(shù)字信號(hào)處理模塊4相連接，用于接收所述控制信號(hào)，控制并網(wǎng)開關(guān)的工作狀態(tài)；

所述充放電控制模塊8，所述充放電控制模塊8與所述數(shù)字信號(hào)處理模塊4相連接，用于接收所述控制信號(hào)，控制所述充電站的充放電功率；

所述復(fù)合儲(chǔ)能單元，所述復(fù)合儲(chǔ)能單元與所述充放電控制模塊8相連接，用于為所述系統(tǒng)提供電能。

具體地，在實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明實(shí)施例提供的系統(tǒng)應(yīng)用于大規(guī)模電動(dòng)汽車接入配電網(wǎng)14的電動(dòng)汽車充電站12的情況，因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的系統(tǒng)需外接在設(shè)有電動(dòng)汽車充電站12的配電網(wǎng)系統(tǒng)中，用于控制配電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率的穩(wěn)定性。

該配電網(wǎng)系統(tǒng)包括：配電網(wǎng)14、并網(wǎng)開關(guān)13和電動(dòng)汽車充電站12；電動(dòng)汽車充電站12通過并網(wǎng)開關(guān)13與配電網(wǎng)14相連接。

本發(fā)明實(shí)施例提供的系統(tǒng)中，通訊模塊3的輸出端與數(shù)字信號(hào)處理模塊4的輸入端相連接，通訊模塊3的輸入端分別與復(fù)合儲(chǔ)能單元的輸出端、配電網(wǎng)14和電動(dòng)汽車充電站12相連接；數(shù)字信號(hào)處理模塊4的輸出端分別與并網(wǎng)開關(guān)控制模塊5的輸入端和充放電控制模塊8的輸入端相連接，并網(wǎng)開關(guān)控制模塊5與配電網(wǎng)系統(tǒng)中的并網(wǎng)開關(guān)13相連接；充放電控制模塊8與復(fù)合儲(chǔ)能單元相連接。

其中，復(fù)合儲(chǔ)能單元用于為該系統(tǒng)提供電能，包括超導(dǎo)磁儲(chǔ)能模塊1和蓄電池儲(chǔ)能模塊2；超導(dǎo)磁儲(chǔ)能模塊1利用超導(dǎo)磁體將電磁能直接儲(chǔ)存起來，需要時(shí)再將電磁能返回配電網(wǎng)14或其他負(fù)載，其在通過直流電流時(shí)沒有焦耳損耗。超導(dǎo)導(dǎo)體可傳輸?shù)钠骄娏髅芏缺纫话愠Ｒ?guī)導(dǎo)體要高1～2個(gè)數(shù)量級。因此，超導(dǎo)磁儲(chǔ)能模塊1具有響應(yīng)速度快、儲(chǔ)能密度高等優(yōu)點(diǎn)，能夠降低大規(guī)模電動(dòng)汽車接入電動(dòng)汽車充電站12，使用電達(dá)到高峰期時(shí)出現(xiàn)的充電功率發(fā)生變化的影響。

蓄電池儲(chǔ)能模塊2，作為現(xiàn)階段技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的儲(chǔ)能系統(tǒng)。相對其他儲(chǔ)能方式而言，其具有儲(chǔ)能量大、成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此該蓄電池儲(chǔ)能模塊2能夠在配電網(wǎng)14負(fù)荷高峰期與電動(dòng)汽車充電站12充電高峰期時(shí)向電動(dòng)汽車充電站12提供能量，以降低配電網(wǎng)14負(fù)荷率過大而造成的影響。

通訊模塊3用于實(shí)時(shí)檢測復(fù)合儲(chǔ)能單元、電動(dòng)汽車充電站12和配電網(wǎng)14的運(yùn)行狀態(tài)，即檢測配電網(wǎng)14和電動(dòng)汽車充電站12是否處于用電高峰期，實(shí)時(shí)檢測電動(dòng)汽車充電站12的功率變化情況，并將檢測到的數(shù)字信號(hào)發(fā)送至數(shù)字信號(hào)處理模塊4；數(shù)字信號(hào)處理模塊4作為主控制芯片，實(shí)時(shí)接收通訊模塊3發(fā)送的數(shù)字信號(hào)，并判斷該系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，若系統(tǒng)出現(xiàn)異常運(yùn)行情況，即配電網(wǎng)14和電動(dòng)汽車充電站12均處于用電高峰期時(shí)，將該數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)，發(fā)送至并網(wǎng)開關(guān)控制模塊5和充放電控制模塊8，以使并網(wǎng)開關(guān)控制模塊5和充放電控制模塊8進(jìn)行相應(yīng)的工作。

數(shù)字信號(hào)處理模塊4可為DSP芯片，可選用TMS320F2812型號(hào)或TMS320F2912型號(hào)的芯片，還可為其他型號(hào)的芯片，本發(fā)明實(shí)施例不做具體限定。

該并網(wǎng)開關(guān)控制模塊5作為控制器，接收數(shù)字信號(hào)處理模塊4的控制信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)并網(wǎng)開關(guān)13的工作狀態(tài)；當(dāng)大規(guī)模電動(dòng)汽車通過電動(dòng)汽車充電站12接入配電網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，使得配電網(wǎng)14的供電質(zhì)量和頻率受到影響，當(dāng)這種影響已經(jīng)不能通過復(fù)合儲(chǔ)能單元消除時(shí)，則通過并網(wǎng)開關(guān)13將其從配電網(wǎng)14中切除，如此便不會(huì)對配電網(wǎng)14造成影響。

充放電控制模塊8作為控制器，還與電動(dòng)汽車充電站12相連接；該充放電控制模塊8接收數(shù)字信號(hào)處理模塊4的控制信號(hào)，用于控制復(fù)合儲(chǔ)能模塊和電動(dòng)汽車充電站12的充放電過程；當(dāng)通訊模塊3檢測到電動(dòng)汽車充電站12的充電功率變化率超過安全閾值時(shí)，則充放電控制模塊8控制復(fù)合儲(chǔ)能單元的超導(dǎo)磁儲(chǔ)能模塊1快速釋放電能，以降低電動(dòng)汽車充電站12的充電功率變化率過大對配電網(wǎng)14造成的影響；若電動(dòng)汽車充電站12的充電功率變化率在允許的范圍內(nèi)，則由通訊模塊3檢測配電網(wǎng)14與電動(dòng)汽車充電站12的運(yùn)行狀態(tài)，即二者是否均處于用電高峰期；若二者均處于用電高峰期時(shí)，則充放電控制模塊8控制復(fù)合儲(chǔ)能單元中的蓄電池儲(chǔ)能模塊2釋放大量電能以減少配電網(wǎng)14的負(fù)荷率，從而降低大規(guī)模電動(dòng)汽車通過電動(dòng)汽車充電站12接入配電網(wǎng)14時(shí)，對配電網(wǎng)14造成的影響。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于大規(guī)模電動(dòng)汽車充電站的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，其工作過程為：如圖2所示，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，將該系統(tǒng)與配電網(wǎng)系統(tǒng)相連接，電動(dòng)汽車充電站12分別與通訊模塊3、充放電控制模塊8和復(fù)合儲(chǔ)能單元相連接；并網(wǎng)開關(guān)13與并網(wǎng)開關(guān)控制模塊5相連接；配電網(wǎng)14與通訊模塊3相連接。

在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，由通訊模塊3實(shí)時(shí)檢測復(fù)合儲(chǔ)能單元、電動(dòng)汽車充電站12和配電網(wǎng)14的運(yùn)行狀態(tài)，即是否處于用電高峰期；通訊模塊3將檢測到的數(shù)字信號(hào)發(fā)送至數(shù)字信號(hào)處理模塊4，由數(shù)字信號(hào)處理模塊4對接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，以判斷系統(tǒng)是否正常運(yùn)行。

當(dāng)大規(guī)模電動(dòng)汽車通過電動(dòng)汽車充電站12接入配電網(wǎng)14時(shí)，可能出現(xiàn)配電網(wǎng)14供電不穩(wěn)定、頻率降低的情況，此時(shí)，由數(shù)字信號(hào)處理模塊4向充放電控制模塊8發(fā)送控制信號(hào)，并由充放電控制模塊8驅(qū)動(dòng)復(fù)合儲(chǔ)能單元中的超導(dǎo)磁儲(chǔ)能模塊1進(jìn)行放電，以抵消大規(guī)模電動(dòng)汽車接入配電網(wǎng)14時(shí)造成的頻率降低等影響；而當(dāng)超導(dǎo)磁儲(chǔ)能模塊1進(jìn)行深度放電，導(dǎo)致其電量不足時(shí)，由充放電控制模塊8控制蓄電池儲(chǔ)能模塊2傳輸電能至超導(dǎo)磁儲(chǔ)能模塊1，也便其長期放電。

當(dāng)大規(guī)模電動(dòng)汽車通過電動(dòng)汽車充電站12接入配電網(wǎng)14需要充電時(shí)，由電動(dòng)汽車充電站12為其提供電能；當(dāng)電動(dòng)汽車充電站12的充電功率變化率超過安全閾值時(shí)，通訊模塊3實(shí)時(shí)檢測到功率的變化并向充放電控制模塊8發(fā)送控制信號(hào)，由充放電控制模塊8控制復(fù)合儲(chǔ)能單元的超導(dǎo)磁儲(chǔ)能模塊1快速釋放電能，以降低電動(dòng)汽車充電站12的充電功率變化率過大對配電網(wǎng)14造成的影響；若電動(dòng)汽車充電站12的充電功率變化率在允許的范圍內(nèi)，則由通訊模塊3檢測配電網(wǎng)14與電動(dòng)汽車充電站12的運(yùn)行狀態(tài)，即二者是否均處于用電高峰期；若二者均處于用電高峰期時(shí)，則充放電控制模塊8控制復(fù)合儲(chǔ)能單元中的蓄電池儲(chǔ)能模塊2釋放大量電能以減少配電網(wǎng)14的負(fù)荷率，從而降低大規(guī)模電動(dòng)汽車通過電動(dòng)汽車充電站12接入配電網(wǎng)14時(shí)，對配電網(wǎng)14造成的影響。

當(dāng)大規(guī)模電動(dòng)汽車通過電動(dòng)汽車充電站12接入配電網(wǎng)14時(shí)對配電網(wǎng)14造成的影響，已經(jīng)無法通過復(fù)合儲(chǔ)能單元來消除時(shí)，則由通訊模塊3將實(shí)時(shí)檢測到的異常情況轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)發(fā)送至并網(wǎng)開關(guān)控制模塊5，由并網(wǎng)開關(guān)控制模塊5控制并網(wǎng)開關(guān)13開啟，使得電動(dòng)汽車充電站12與配電網(wǎng)14斷開連接關(guān)系，將電動(dòng)汽車充電站12從配電網(wǎng)14中切除，電動(dòng)汽車充電站12不再為大規(guī)模電動(dòng)汽車提供電能，如此便不會(huì)對配電網(wǎng)14繼續(xù)產(chǎn)生影響。

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于大規(guī)模電動(dòng)汽車充電站的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，包括：儲(chǔ)能控制單元和復(fù)合儲(chǔ)能單元，其中，所述儲(chǔ)能控制單元包括：數(shù)字信號(hào)處理模塊4、通訊模塊3、并網(wǎng)開關(guān)控制模塊5和充放電控制模塊8；所述數(shù)字信號(hào)處理模塊4分別與所述通訊模塊3、所述并網(wǎng)開關(guān)控制模塊5、所述充放電控制模塊8相連接；所述復(fù)合儲(chǔ)能單元與所述充放電控制模塊相連接；復(fù)合儲(chǔ)能單元包括超導(dǎo)磁儲(chǔ)能模塊1和蓄電池儲(chǔ)能模塊2；本發(fā)明提供的系統(tǒng)，由通訊模塊3實(shí)時(shí)檢測復(fù)合儲(chǔ)能單元、電動(dòng)汽車充電站12和配電網(wǎng)14的運(yùn)行狀態(tài)，將檢測到的數(shù)字信號(hào)發(fā)送至數(shù)字信號(hào)處理模塊4，由數(shù)字信號(hào)處理模塊4對接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，以判斷系統(tǒng)是否正常運(yùn)行；當(dāng)大規(guī)模電動(dòng)汽車接入配電網(wǎng)14，系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，若電動(dòng)汽車充電站12的充電功率變化率超過安全閾值，則數(shù)字信號(hào)處理模塊4發(fā)送控制信號(hào)，充放電控制模塊8接收到控制信號(hào)后控制復(fù)合儲(chǔ)能單元中的超導(dǎo)磁儲(chǔ)能模塊1進(jìn)行放電，以降低大規(guī)模電動(dòng)汽車接入時(shí)對配電網(wǎng)14造成的影響；若電動(dòng)汽車充電站12的充電功率變化率在允許的范圍內(nèi)，則充放電控制模塊8控制蓄電池儲(chǔ)能模塊2釋放大量電能以減少配電網(wǎng)14的負(fù)荷率；并網(wǎng)開關(guān)控制模塊5接收到控制信號(hào)后控制并網(wǎng)開關(guān)13的開啟，以將大規(guī)模電動(dòng)汽車與配電網(wǎng)14斷開連接關(guān)系，如此便不會(huì)對配電網(wǎng)14繼續(xù)產(chǎn)生影響。因此，本發(fā)明提供的系統(tǒng)，利用通訊模塊3實(shí)時(shí)檢測復(fù)合儲(chǔ)能單元和電動(dòng)汽車充電站12的功率變化情況，利用復(fù)合儲(chǔ)能單元降低電動(dòng)汽車充電站接入對配電網(wǎng)的影響，因此，可以有效地降低當(dāng)大規(guī)模電動(dòng)汽車通過電動(dòng)汽車充電站12接入配電網(wǎng)14時(shí)對配電網(wǎng)14產(chǎn)生的影響。

為了更好地說明本發(fā)明提供的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)在降低電動(dòng)汽車充電站12接入對電網(wǎng)影響產(chǎn)生的有益效果，下面以一具體實(shí)例進(jìn)行說明。

搭建容量為800kW的區(qū)域配電網(wǎng)，其中電動(dòng)汽車充電站12總功率為180kW。以配電網(wǎng)中未設(shè)置本發(fā)明的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)為參照，當(dāng)大規(guī)模電動(dòng)汽車通過電動(dòng)汽車充電站12接入配電網(wǎng)14時(shí)，對配電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率產(chǎn)生影響的波形圖如圖3所示，由圖可知，電動(dòng)汽車充電站12的充電功率變化率在3s時(shí)達(dá)到最大值，該配電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率也發(fā)生跌落現(xiàn)象，最低降到了49.8Hz，這是電力系統(tǒng)所不允許的。我國電力系統(tǒng)的額定頻率為50Hz，頻率偏差范圍一般為-0.2Hz～0.2Hz之間，也即在49.8Hz～50.2Hz內(nèi)為正常運(yùn)行范圍，因此當(dāng)頻率降低至49.8Hz時(shí)為不滿足正常運(yùn)行狀況。

當(dāng)配電網(wǎng)系統(tǒng)中設(shè)置有本發(fā)明的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)時(shí)，如圖4所示，為加有本發(fā)明儲(chǔ)能控制系統(tǒng)后大規(guī)模電動(dòng)汽車充電站12接入對配電網(wǎng)系統(tǒng)頻率影響的波形圖，由圖可知，電動(dòng)汽車充電站12的充電功率變化同樣在3s時(shí)達(dá)到最大值，儲(chǔ)能控制系統(tǒng)在檢測到充電功率變化值超過安全閾值后，向超導(dǎo)磁儲(chǔ)能模塊1發(fā)送指令，復(fù)合儲(chǔ)能單元快速響應(yīng)，以降低配電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率波動(dòng)。頻率最低值為49.9Hz，在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的范圍內(nèi)。由此可見，本發(fā)明提供的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)能有效地降低電動(dòng)汽車充電站12接入對配電網(wǎng)頻率穩(wěn)定性的影響。

優(yōu)選地，本發(fā)明提供的系統(tǒng)中，所述儲(chǔ)能控制單元還包括逆變器控制模塊6和斬波器控制模塊7，所述逆變器控制模塊6與所述數(shù)字信號(hào)處理模塊4相連接，用于接收所述控制信號(hào)，控制逆變器15的運(yùn)行狀態(tài)；所述斬波器控制模塊7與所述數(shù)字信號(hào)處理模塊4相連接，用于接收所述控制信號(hào)，控制斬波器16的運(yùn)行狀態(tài)。

當(dāng)本發(fā)明提供的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)與配電網(wǎng)系統(tǒng)相連接時(shí)，還設(shè)置有一系列的逆變器15和斬波器16，逆變器15用于將直流電轉(zhuǎn)換成特定形式的交流電；斬波器16用于將直流電轉(zhuǎn)換為特定形式的直流電，例如，將復(fù)合儲(chǔ)能單元的輸出直流轉(zhuǎn)換為并網(wǎng)用指定直流。

因此，為保證逆變器15和斬波器16的正常運(yùn)行，由逆變器控制模塊6控制逆變器15的運(yùn)行狀態(tài)，由斬波器控制模塊7控制斬波器16的運(yùn)行狀態(tài)。

優(yōu)選地，本發(fā)明提供的系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)還包括電源模塊9、存儲(chǔ)模塊10和時(shí)鐘模塊11，所述電源模塊9與所述數(shù)字信號(hào)處理模塊4相連接，用于為所述復(fù)合儲(chǔ)能單元提供電能；所述存儲(chǔ)模塊10與所述數(shù)字信號(hào)處理模塊4相連接，用于存儲(chǔ)所述數(shù)字信號(hào)處理模塊4接收到的所述數(shù)字信號(hào)；所述時(shí)鐘模塊11與所述數(shù)字信號(hào)處理模塊4相連接，用于控制所述數(shù)字信號(hào)處理模塊4的工作狀態(tài)。

電源模塊9、存儲(chǔ)模塊10、時(shí)鐘模塊11均作為數(shù)字信號(hào)處理模塊4正常運(yùn)行的必備模塊；當(dāng)通訊模塊3將檢測到的數(shù)字信號(hào)發(fā)送至數(shù)字信號(hào)處理模塊4進(jìn)行處理時(shí)，該數(shù)字信號(hào)和經(jīng)處理后的結(jié)果均通過存儲(chǔ)模塊10進(jìn)行記錄保存；數(shù)字信號(hào)處理模塊4的自身用電由電源模塊9提供，以免由配電網(wǎng)供電而浪費(fèi)配電網(wǎng)中的用電量；時(shí)鐘模塊11用來保證數(shù)字信號(hào)處理模塊4的正常運(yùn)行，使其能夠?qū)崟r(shí)接收由通訊模塊3發(fā)送的數(shù)字信號(hào)。

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于大規(guī)模電動(dòng)汽車充電站的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，包括：儲(chǔ)能控制單元和復(fù)合儲(chǔ)能單元，其中，所述儲(chǔ)能控制單元包括：數(shù)字信號(hào)處理模塊4、通訊模塊3、并網(wǎng)開關(guān)控制模塊5和充放電控制模塊8；所述數(shù)字信號(hào)處理模塊4分別與所述通訊模塊3、所述并網(wǎng)開關(guān)控制模塊5、所述充放電控制模塊8相連接；所述復(fù)合儲(chǔ)能單元與所述充放電控制模塊相連接；復(fù)合儲(chǔ)能單元包括超導(dǎo)磁儲(chǔ)能模塊1和蓄電池儲(chǔ)能模塊2；本發(fā)明提供的系統(tǒng)，由通訊模塊3實(shí)時(shí)檢測復(fù)合儲(chǔ)能單元、電動(dòng)汽車充電站12和配電網(wǎng)14的運(yùn)行狀態(tài)，將檢測到的數(shù)字信號(hào)發(fā)送至數(shù)字信號(hào)處理模塊4，由數(shù)字信號(hào)處理模塊4對接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，以判斷系統(tǒng)是否正常運(yùn)行；當(dāng)大規(guī)模電動(dòng)汽車接入配電網(wǎng)14，系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，若電動(dòng)汽車充電站12的充電功率變化率超過安全閾值，則數(shù)字信號(hào)處理模塊4發(fā)送控制信號(hào)，充放電控制模塊8接收到控制信號(hào)后控制復(fù)合儲(chǔ)能單元中的超導(dǎo)磁儲(chǔ)能模塊1進(jìn)行放電，以降低大規(guī)模電動(dòng)汽車接入時(shí)對配電網(wǎng)14造成的影響；若電動(dòng)汽車充電站12的充電功率變化率在允許的范圍內(nèi)，則充放電控制模塊8控制蓄電池儲(chǔ)能模塊2釋放大量電能以減少配電網(wǎng)14的負(fù)荷率；并網(wǎng)開關(guān)控制模塊5接收到控制信號(hào)后控制并網(wǎng)開關(guān)13的開啟，以將大規(guī)模電動(dòng)汽車與配電網(wǎng)14斷開連接關(guān)系，如此便不會(huì)對配電網(wǎng)14繼續(xù)產(chǎn)生影響。因此，本發(fā)明提供的系統(tǒng)，利用通訊模塊3實(shí)時(shí)檢測復(fù)合儲(chǔ)能單元和電動(dòng)汽車充電站12的功率變化情況，利用復(fù)合儲(chǔ)能單元降低電動(dòng)汽車充電站接入對配電網(wǎng)的影響，可以有效地降低當(dāng)大規(guī)模電動(dòng)汽車通過電動(dòng)汽車充電站12接入配電網(wǎng)14時(shí)對配電網(wǎng)14產(chǎn)生的影響。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實(shí)踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。