本發(fā)明涉及移動儲能系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代社會對電力能源的依賴性日益增強(qiáng)，用電需求的迅猛增長，供電質(zhì)量要求越來越高，突然的斷電必然會給人們的正常生活秩序和社會的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成破壞，特別是對于一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，一旦中斷供電，將會造成重大的政治影響或經(jīng)濟(jì)損失。作為電網(wǎng)應(yīng)急供電設(shè)備的主要力量，移動式儲能電源系統(tǒng)具有機(jī)動靈活、技術(shù)成熟、啟動迅速等諸多優(yōu)點(diǎn)，在政治保電、城市電網(wǎng)應(yīng)急、對抗重大自然災(zāi)害以及電力緊缺地區(qū)臨時(shí)用電等中小型用電場所發(fā)揮日趨顯著的作用。

一般采用柴油發(fā)電車作為應(yīng)急電源，但柴油發(fā)電機(jī)啟動時(shí)間長需5～30s，供電電壓、頻率波動大、效率低，只能在離網(wǎng)狀態(tài)下做主電源運(yùn)行，無法做到無縫切換，并且柴發(fā)的使用也將不可避免的帶來環(huán)境和噪聲污染?，F(xiàn)在，有些機(jī)構(gòu)已經(jīng)研制并應(yīng)用了移動式大容量儲能系統(tǒng)作為應(yīng)急電源，多以示范為主。該系統(tǒng)啟動時(shí)間短，多為毫秒級，能夠?qū)崿F(xiàn)并/離網(wǎng)兩種運(yùn)行模式的無縫切換。同時(shí)移動式大容量儲能系統(tǒng)既可以作為電源，又可與配電網(wǎng)互動，在用電低谷時(shí)充電，用電高峰時(shí)放電，達(dá)到削峰填谷、提高電能質(zhì)量、整合和充分利用電能、緩解用電高峰期供電壓力的目的，具有廣泛的應(yīng)用前景。

現(xiàn)有的移動儲能系統(tǒng)按其結(jié)構(gòu)可以分為兩大類：并聯(lián)型移動儲能系統(tǒng)及串聯(lián)型移動儲能系統(tǒng)。第一類為單dc/ac變流器形式的，儲能介質(zhì)通過dc/dc及dc/ac變流器并網(wǎng)，這類儲能系統(tǒng)并聯(lián)到交流母線上，可以看成一種eps(emergencypowersupply，緊急電力供給、應(yīng)急電源)，一般響應(yīng)時(shí)間為0.1到2秒，不能滿足不間斷負(fù)荷的要求。另一類為雙dc/ac背靠背變流器結(jié)構(gòu)，儲能介質(zhì)通過dc/dc接入到dc/ac直流側(cè)，該系統(tǒng)串聯(lián)接入到電網(wǎng)中，可以看成ups(uninterruptiblepowersystem/uninterruptiblepowersupply，不間斷電源)，該設(shè)備一般響應(yīng)時(shí)間小于10ms，可以滿足敏感負(fù)荷的要求，但其成本高、運(yùn)行損耗高而且僅能運(yùn)用到重要負(fù)荷保障供電這單一場景，設(shè)備經(jīng)常會閑置浪費(fèi)。

因此，這些現(xiàn)有的移動儲能系統(tǒng)應(yīng)用場景單一，且成本高，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有的移動儲能系統(tǒng)應(yīng)用場景單一，且成本高的技術(shù)問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)，包括：兩個(gè)或兩個(gè)以上拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊；

所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊包括靜態(tài)開關(guān)ss、開關(guān)s0.1、開關(guān)s0.2、開關(guān)s0.3、dc/ac變流器、dc/dc變流器、儲能介質(zhì)、直流母線；

所述靜態(tài)開關(guān)ss的第二端通過所述開關(guān)s0.3連接所述第一dc/ac變流器的一端，所述第一dc/ac變流器的另一端通過所述開關(guān)s0.2連接所述直流母線，所述直流母線連接所述第一dc/dc變流器的一端，所述第一dc/dc變流器的另一端連接所述儲能介質(zhì)，所述直流母線通過所述開關(guān)s0.1連接所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊的直流連接端；

一個(gè)所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊的靜態(tài)開關(guān)ss的第二端連接另一個(gè)所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊的靜態(tài)開關(guān)ss的第一端。

優(yōu)選地，每個(gè)所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊還包括電池管理系統(tǒng)和智能監(jiān)控系統(tǒng)；

所述電池管理系統(tǒng)連接所述儲能介質(zhì)；

所述智能監(jiān)控系統(tǒng)與所述靜態(tài)開關(guān)ss、所述開關(guān)s0.1、所述開關(guān)s0.2、所述開關(guān)s0.3、所述dc/ac變流器、所述dc/dc變流器、所述電池管理系統(tǒng)連接；

設(shè)置于不同所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊的所述智能監(jiān)控系統(tǒng)相互連接。

優(yōu)選地，第一個(gè)所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊的靜態(tài)開關(guān)ss的第一端連接交流電網(wǎng)，最后一個(gè)所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊的靜態(tài)開關(guān)ss的第二端連接負(fù)載。

優(yōu)選地，所述兩個(gè)或兩個(gè)以上拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊具體為兩個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊，分別為第一模塊和第二模塊；

所述第一模塊包括靜態(tài)開關(guān)ss1.1、開關(guān)s1.1、開關(guān)s1.2、開關(guān)s1.3、第一dc/ac變流器、第一dc/dc變流器、超級電容器、直流母線；

所述靜態(tài)開關(guān)ss1.1的第二端通過所述開關(guān)s1.3連接所述第一dc/ac變流器的一端，所述第一dc/ac變流器的另一端通過所述開關(guān)s1.2連接所述直流母線，所述直流母線連接所述第一dc/dc變流器的一端，所述第一dc/dc變流器的另一端連接所述超級電容器，所述直流母線通過所述開關(guān)s1.1連接所述第一模塊的直流連接端；

所述第二模塊包括靜態(tài)開關(guān)ss2.1、開關(guān)s2.1、開關(guān)s2.2、開關(guān)s2.3、第二dc/ac變流器、第二dc/dc變流器、電池、直流母線；

所述靜態(tài)開關(guān)ss2.1的第二端通過所述開關(guān)s2.3連接所述第二dc/ac變流器的一端，所述第二dc/ac變流器的另一端通過所述開關(guān)s2.2連接所述直流母線，所述直流母線連接所述第二dc/dc變流器的一端，所述第二dc/dc變流器的另一端連接所述電池，所述直流母線通過所述開關(guān)s2.1連接所述第二模塊的直流連接端；

所述靜態(tài)開關(guān)ss1.1的第二端連接所述靜態(tài)開關(guān)ss2.1的第一端。

優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例還包括第一電池管理系統(tǒng)、第一智能監(jiān)控系統(tǒng)、第二電池管理系統(tǒng)、第二智能監(jiān)控系統(tǒng)；

所述第一電池管理系統(tǒng)連接所述超級電容器；

所述第一智能監(jiān)控系統(tǒng)與所述靜態(tài)開關(guān)ss1.1、所述開關(guān)s1.1、所述開關(guān)s1.2、所述開關(guān)s1.3、所述第一dc/ac變流器、所述第一dc/dc變流器、所述第一電池管理系統(tǒng)連接；

所述第二電池管理系統(tǒng)連接所述電池；

所述第二智能監(jiān)控系統(tǒng)與所述靜態(tài)開關(guān)ss2.1、所述開關(guān)s2.1、所述開關(guān)s2.2、所述開關(guān)s2.3、所述第二dc/ac變流器、所述第二dc/dc變流器、所述第二電池管理系統(tǒng)連接；

所述第一智能監(jiān)控系統(tǒng)與所述第二智能監(jiān)控系統(tǒng)相互連接。

優(yōu)選地，所述靜態(tài)開關(guān)ss1.1的第一端連接交流電網(wǎng)，所述靜態(tài)開關(guān)ss2.1的第二端連接負(fù)載。

本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)，包括第三模塊和第四模塊；

所述第三模塊包括靜態(tài)開關(guān)ss3.1、開關(guān)s3.1、開關(guān)s3.2、開關(guān)s3.3、第三dc/ac變流器、第三dc/dc變流器、超級電容器、直流母線；

所述靜態(tài)開關(guān)ss3.1的第二端通過所述開關(guān)s3.3連接所述第三dc/ac變流器的一端，所述第三dc/ac變流器的另一端通過所述開關(guān)s3.2連接所述直流母線，所述直流母線連接所述第三dc/dc變流器的一端，所述第三dc/dc變流器的另一端連接所述超級電容器，所述直流母線通過所述開關(guān)s3.1連接所述第三模塊的直流連接端；

所述第四模塊包括靜態(tài)開關(guān)ss4.1、開關(guān)s4.1、開關(guān)s4.2、開關(guān)s4.3、第四dc/ac變流器、第四dc/dc變流器、電池、直流母線；

所述靜態(tài)開關(guān)ss4.1的第四端通過所述開關(guān)s4.3連接所述第四dc/ac變流器的一端，所述第四dc/ac變流器的另一端通過所述開關(guān)s4.2連接所述直流母線，所述直流母線連接所述第四dc/dc變流器的一端，所述第四dc/dc變流器的另一端連接所述電池，所述直流母線通過所述開關(guān)s4.1連接所述第四模塊的直流連接端；

所述第三模塊的直流連接端連接所述第四模塊的直流連接端。

優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例還包括第三電池管理系統(tǒng)、第三智能監(jiān)控系統(tǒng)、第四電池管理系統(tǒng)、第四智能監(jiān)控系統(tǒng)；

所述第三電池管理系統(tǒng)連接所述超級電容器；

所述第三智能監(jiān)控系統(tǒng)與所述靜態(tài)開關(guān)ss3.1、所述開關(guān)s3.1、所述開關(guān)s3.2、所述開關(guān)s3.3、所述第三dc/ac變流器、所述第三dc/dc變流器、所述第三電池管理系統(tǒng)連接；

所述第四電池管理系統(tǒng)連接所述電池；

所述第四智能監(jiān)控系統(tǒng)與所述靜態(tài)開關(guān)ss4.1、所述開關(guān)s4.1、所述開關(guān)s4.2、所述開關(guān)s4.3、所述第四dc/ac變流器、所述第四dc/dc變流器、所述第四電池管理系統(tǒng)連接；

所述第三智能監(jiān)控系統(tǒng)與所述第四智能監(jiān)控系統(tǒng)相互連接。

優(yōu)選地，所述靜態(tài)開關(guān)ss3.1的第一端連接交流電網(wǎng)，所述靜態(tài)開關(guān)ss4.1的第二端連接負(fù)載。

優(yōu)選地，

正常運(yùn)行時(shí)，所述第三模塊的所述超級電容器及所述第四模塊的所述電池處于soc>80％的狀態(tài)，所述第三dc/dc變流器和所述第四dc/dc變流器關(guān)閉，此時(shí)電網(wǎng)首先經(jīng)過所述第三模塊整流成直流電，所述第四模塊再逆變出380v/50hz交流電供給負(fù)荷；

當(dāng)電網(wǎng)故障時(shí)，所述第三模塊通過檢測電網(wǎng)電壓及時(shí)判定并斷開靜態(tài)開關(guān)ss3.1，形成孤島，繼而所述第三dc/dc變流器和所述第四dc/dc變流器打開，所述第三模塊的所述超級電容器響應(yīng)較快迅速給負(fù)荷供電，短時(shí)間內(nèi)形成較穩(wěn)定的交流電壓，所述第四模塊的所述鋰電池容量較大，給負(fù)荷提供較長時(shí)間的電力供應(yīng)。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)儲能系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，單個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊或多個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊可以單獨(dú)并聯(lián)到系統(tǒng)運(yùn)行構(gòu)成eps應(yīng)急電源，當(dāng)檢測到電網(wǎng)故障或電壓質(zhì)量較差不能滿足負(fù)載需求時(shí)，自動迅速打開靜態(tài)開關(guān)，此時(shí)，系統(tǒng)由并網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)楣聧u運(yùn)行，給負(fù)載提供380v/50hz的交流電，保障負(fù)荷供電。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊也可以通過直流母線互聯(lián)構(gòu)成串聯(lián)的移動儲能系統(tǒng)，串聯(lián)于電源與負(fù)荷之間，構(gòu)成在線式ups不間斷電源，當(dāng)電網(wǎng)故障時(shí)，自動檢測電網(wǎng)電壓并及時(shí)判定、斷開靜態(tài)開關(guān)，形成孤島，繼而dc/dc變流器打開，為負(fù)荷不間斷供電。本發(fā)明可以大幅提高并聯(lián)式移動儲能系統(tǒng)的適應(yīng)性，降低在線式移動ups的成本。

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)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述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)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)的第一個(gè)實(shí)施例的示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊的原理圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)控制策略圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)的第二個(gè)實(shí)施例的示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)控制策略圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例提供了組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有的移動儲能系統(tǒng)應(yīng)用場景單一，且成本高的技術(shù)問題。

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，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、完整地描述，顯然，下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(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)施例提供的一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)的第一個(gè)實(shí)施例，本實(shí)施例采用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊并聯(lián)到電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行構(gòu)成eps應(yīng)急電源，包括：兩個(gè)或兩個(gè)以上拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊；

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊包括靜態(tài)開關(guān)ss、開關(guān)s0.1、開關(guān)s0.2、開關(guān)s0.3、dc/ac變流器、dc/dc變流器、儲能介質(zhì)002、直流母線；

靜態(tài)開關(guān)ss的第二端通過開關(guān)s0.3連接第一dc/ac變流器的一端，第一dc/ac變流器的另一端通過開關(guān)s0.2連接直流母線，直流母線連接第一dc/dc變流器的一端，第一dc/dc變流器的另一端連接儲能介質(zhì)002，直流母線通過開關(guān)s0.1連接拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊的直流連接端；

一個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊的靜態(tài)開關(guān)ss的第二端連接另一個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊的靜態(tài)開關(guān)ss的第一端。

每個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊還包括電池管理系統(tǒng)bms和智能監(jiān)控系統(tǒng)001；

電池管理系統(tǒng)bms連接儲能介質(zhì)002；

智能監(jiān)控系統(tǒng)001與靜態(tài)開關(guān)ss、開關(guān)s0.1、開關(guān)s0.2、開關(guān)s0.3、dc/ac變流器、dc/dc變流器、電池管理系統(tǒng)bms連接；

設(shè)置于不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊的智能監(jiān)控系統(tǒng)001相互連接。

第一個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊的靜態(tài)開關(guān)ss的第一端連接交流電網(wǎng)，最后一個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊的靜態(tài)開關(guān)ss的第二端連接負(fù)載003。

正常運(yùn)行時(shí)，各個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊中的靜態(tài)開關(guān)ss閉合，各個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊中的開關(guān)s0.2、開關(guān)s0.3閉合，各個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊中的開關(guān)s0.1閉合。

需要說明的是，圖1中001表示智能監(jiān)控系統(tǒng)，002表示儲能介質(zhì)，003表示負(fù)載，bms表示電池管理系統(tǒng)，dc/dc表示dc/dc變流器，開關(guān)s0.2與開關(guān)s0.3之間的結(jié)構(gòu)為dc/ac變流器，左右兩個(gè)大虛線框?yàn)樽鳛槭纠膬蓚€(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊，中間的四個(gè)點(diǎn)表示中間省略若干個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊連接。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)，包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊，各個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊之間通過靜態(tài)開關(guān)連接，形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，可作為eps應(yīng)急電源，當(dāng)組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)檢測到電網(wǎng)故障或電壓質(zhì)量較差不能滿足負(fù)載需求時(shí)，自動迅速打開靜態(tài)開關(guān)，此時(shí)，系統(tǒng)由并網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)楣聧u運(yùn)行，給負(fù)載提供380v/50hz的交流電，保障負(fù)荷供電。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)儲能系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，單個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊或多個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊可以單獨(dú)并聯(lián)到系統(tǒng)運(yùn)行構(gòu)成eps應(yīng)急電源，當(dāng)檢測到電網(wǎng)故障或電壓質(zhì)量較差不能滿足負(fù)載需求時(shí)，自動迅速打開靜態(tài)開關(guān)，此時(shí)，系統(tǒng)由并網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)楣聧u運(yùn)行，給負(fù)載提供380v/50hz的交流電，保障負(fù)荷供電。

請參閱圖2，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊實(shí)際上是帶有直流輸出接口的雙向三相橋式變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖2所示。直流側(cè)儲能介質(zhì)都配置bibuck-boost雙向dc/dc電路，與dc/ac直流側(cè)電容并聯(lián)運(yùn)行。

雙向dc/dc電路具有變流、調(diào)壓功能，能量可以雙向流動，實(shí)現(xiàn)超容及鋰電池的充放電運(yùn)行。通過它來連接端電壓不同的兩種儲能元件，對每種儲能設(shè)備直接控制，同時(shí)維持直流母線電壓恒定；并可優(yōu)化鋰電池的充放電曲線，延長其使用壽命；鋰電池和超級電容可以深度放電，因此其儲蓄能量可以充分利用；使用dc/dc還可以使能量管理系統(tǒng)更加靈活配置。交流側(cè)配置有三相靜態(tài)開關(guān)，實(shí)現(xiàn)電源或負(fù)荷(接線方式可為電源側(cè)或負(fù)荷側(cè))的快速投入或切除。

在直流母線加入擴(kuò)展接口，一方面通過對dc/dc變換器的控制，將移動儲能系統(tǒng)作為可調(diào)電壓的直流電源或直流負(fù)載，可以將其應(yīng)用在特定的場景如直流配網(wǎng)、電動汽車應(yīng)急充電等；此外，多模塊通過擴(kuò)展接口連接，通過dc/dc及dc/ac變流器靈活控制，可以構(gòu)成背靠背儲能系統(tǒng)。

圖2中可以看出，靜態(tài)開關(guān)為(穩(wěn)壓)二極管反并聯(lián)的結(jié)構(gòu)。

采用該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是可以實(shí)現(xiàn)移動儲能系統(tǒng)在配用電多場景的應(yīng)用。主要是作為多模塊構(gòu)成并聯(lián)型移動儲能系統(tǒng)(第一個(gè)實(shí)施例和第二個(gè)實(shí)施例)及雙模塊構(gòu)成串聯(lián)型移動儲能系統(tǒng)(ups)(另一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)的實(shí)施例)。

各個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊并聯(lián)在交流母線上，該系統(tǒng)可以根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)多場景的應(yīng)用：

1、作為eps應(yīng)急電源。當(dāng)模塊化儲能系統(tǒng)檢測到電網(wǎng)故障或電壓質(zhì)量較差不能滿足負(fù)載需求時(shí)，自動迅速打開第一個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊的靜態(tài)開關(guān)ss(連接交流電網(wǎng)的靜態(tài)開關(guān)ss)，此時(shí)，系統(tǒng)由并網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)楣聧u運(yùn)行。多模塊立即由pq電流源并網(wǎng)運(yùn)行模式轉(zhuǎn)變?yōu)関/f電壓源運(yùn)行模式，給負(fù)載提供380v/50hz的交流電，保障負(fù)荷供電。但是，該模式有一定的切換時(shí)間(0.1到2秒)，不能保障重要負(fù)荷的不間斷供電。

2、可廣泛應(yīng)用到其他應(yīng)用場景。此外，可以根據(jù)需求選擇不同的應(yīng)用場景，比如削峰填谷、分時(shí)電價(jià)、平滑出力等場景。本文不做詳細(xì)介紹。

請參閱圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)控制策略如圖3所示。該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的應(yīng)急電源功能，系統(tǒng)運(yùn)行后，通過傳感器判定電網(wǎng)電壓是否正常(失壓、電壓跌落、三相不平衡、諧波等)，若電網(wǎng)狀態(tài)正常，ss靜態(tài)開關(guān)閉合(連接交流電網(wǎng)的靜態(tài)開關(guān)ss閉合)，構(gòu)成并網(wǎng)系統(tǒng)。

此時(shí)，根據(jù)檢測儲能介質(zhì)soc，若小于20％，則進(jìn)入并網(wǎng)充電模式：模塊的ac/dc變流器工作于并網(wǎng)整流模式，采用pq控制策略，變流器輸出電流內(nèi)環(huán)控制，直流母線電壓外環(huán)控制，dc/dc變流器工作于buck狀態(tài)，采用恒流限壓控制。

若soc大于20％，則可進(jìn)入放電模式：可以根據(jù)場景選擇多種應(yīng)用，首先當(dāng)選擇待機(jī)備用時(shí)，應(yīng)保證儲能處于高電位，若soc大于80％則立即待機(jī)備用，若soc小于80％則進(jìn)入充電模式：模塊的ac/dc變流器工作于并網(wǎng)整流模式，采用pq控制策略，變流器輸出電流內(nèi)環(huán)控制，直流母線電壓外環(huán)控制，dc/dc變流器工作于buck狀態(tài)，采用恒流限壓控制。

當(dāng)選擇除了待機(jī)備用之外的其他應(yīng)用時(shí)，系統(tǒng)會根據(jù)應(yīng)用場景計(jì)算輸出電流指令值(不同場景指令值不同)，然后根據(jù)指令系統(tǒng)進(jìn)入并網(wǎng)放電模式或并網(wǎng)充電模式。并網(wǎng)放電模式為：ac/dc工作于并網(wǎng)逆變模式，采用pq控制策略，直流母線電壓外環(huán)，輸出電流內(nèi)環(huán)控制，dc/dc變流器工作于boost狀態(tài)，恒流源控制。并網(wǎng)充電模式為：模塊的ac/dc變流器工作于并網(wǎng)整流模式，采用pq控制策略，變流器輸出電流內(nèi)環(huán)控制，直流母線電壓外環(huán)控制，dc/dc變流器工作于buck狀態(tài)，采用恒流限壓控制。

若電網(wǎng)狀態(tài)異常，ss靜態(tài)開關(guān)打開(連接交流電網(wǎng)的靜態(tài)開關(guān)ss打開)，構(gòu)成離網(wǎng)系統(tǒng)。此時(shí)，檢測儲能soc，若soc大于20％，系統(tǒng)進(jìn)入離網(wǎng)放電模式：ac/dc工作在離網(wǎng)逆變狀態(tài)，采用v/f控制策略，交流母線電壓外環(huán)控制，直流母線電流內(nèi)環(huán)控制。若soc小于20％，立即進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)，繼續(xù)進(jìn)入離網(wǎng)放電模式。

以上是對本發(fā)明實(shí)施例提供的一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)的第一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述，以下將對本發(fā)明實(shí)施例提供的一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)的第二個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

請參閱圖4，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)的第二個(gè)實(shí)施例，本實(shí)施例采用兩個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊并聯(lián)到電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行構(gòu)成eps應(yīng)急電源，包括：第一模塊10和第二模塊20；

第一模塊10包括靜態(tài)開關(guān)ss1.1、開關(guān)s1.1、開關(guān)s1.2、開關(guān)s1.3、第一dc/ac變流器、第一dc/dc變流器、超級電容器101、直流母線；

靜態(tài)開關(guān)ss1.1的第二端通過開關(guān)s1.3連接第一dc/ac變流器的一端，第一dc/ac變流器的另一端通過開關(guān)s1.2連接直流母線，直流母線連接第一dc/dc變流器的一端，第一dc/dc變流器的另一端連接超級電容器101，直流母線通過開關(guān)s1.1連接第一模塊10的直流連接端；

第二模塊20包括靜態(tài)開關(guān)ss2.1、開關(guān)s2.1、開關(guān)s2.2、開關(guān)s2.3、第二dc/ac變流器、第二dc/dc變流器、電池202、直流母線；

靜態(tài)開關(guān)ss2.1的第二端通過開關(guān)s2.3連接第二dc/ac變流器的一端，第二dc/ac變流器的另一端通過開關(guān)s2.2連接直流母線，直流母線連接第二dc/dc變流器的一端，第二dc/dc變流器的另一端連接電池202，直流母線通過開關(guān)s2.1連接第二模塊20的直流連接端；

靜態(tài)開關(guān)ss1.1的第二端連接靜態(tài)開關(guān)ss2.1的第一端。

本發(fā)明實(shí)施例還包括第一電池管理系統(tǒng)10bms、第一智能監(jiān)控系統(tǒng)101、第二電池管理系統(tǒng)20bms、第二智能監(jiān)控系統(tǒng)201；

第一電池管理系統(tǒng)10bms連接超級電容器102；

第一智能監(jiān)控系統(tǒng)101與靜態(tài)開關(guān)ss1.1、開關(guān)s1.1、開關(guān)s1.2、開關(guān)s1.3、第一dc/ac變流器、第一dc/dc變流器、第一電池管理系統(tǒng)10bms連接；

第二電池管理系統(tǒng)20bms連接電池202；

第二智能監(jiān)控系統(tǒng)201與靜態(tài)開關(guān)ss2.1、開關(guān)s2.1、開關(guān)s2.2、開關(guān)s2.3、第二dc/ac變流器、第二dc/dc變流器、第二電池管理系統(tǒng)20bms連接；

第一智能監(jiān)控系統(tǒng)101與第二智能監(jiān)控系統(tǒng)201相互連接。

靜態(tài)開關(guān)ss1.1的第一端連接交流電網(wǎng)，靜態(tài)開關(guān)ss2.1的第二端連接負(fù)載003。

正常運(yùn)行時(shí)，靜態(tài)開關(guān)ss1.1和ss2.1閉合，開關(guān)s1.2、s2.2、s1.3、s2.3閉合，開關(guān)s1.1和開關(guān)s2.1閉合。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)的第二個(gè)實(shí)施例的控制策略與第一個(gè)實(shí)施例基本相同，此處不再贅述。

以上是對本發(fā)明實(shí)施例提供的一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)的第二個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述，以下將對本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

請參閱圖5，本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)的實(shí)施例，本實(shí)施例采用兩個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊串聯(lián)于電源與負(fù)荷之間，構(gòu)成在線式ups不間斷電源，包括第三模塊30和第四模塊40；

第三模塊30包括靜態(tài)開關(guān)ss3.1、開關(guān)s3.1、開關(guān)s3.2、開關(guān)s3.3、第三dc/ac變流器、第三dc/dc變流器、超級電容器302、直流母線；

靜態(tài)開關(guān)ss3.1的第二端通過開關(guān)s3.3連接第三dc/ac變流器的一端，第三dc/ac變流器的另一端通過開關(guān)s3.2連接直流母線，直流母線連接第三dc/dc變流器的一端，第三dc/dc變流器的另一端連接超級電容器302，直流母線通過開關(guān)s3.1連接第三模塊30的直流連接端；

第四模塊40包括靜態(tài)開關(guān)ss4.1、開關(guān)s4.1、開關(guān)s4.2、開關(guān)s4.3、第四dc/ac變流器、第四dc/dc變流器、電池402、直流母線；

靜態(tài)開關(guān)ss4.1的第四端通過開關(guān)s4.3連接第四dc/ac變流器的一端，第四dc/ac變流器的另一端通過開關(guān)s4.2連接直流母線，直流母線連接第四dc/dc變流器的一端，第四dc/dc變流器的另一端連接電池402，直流母線通過開關(guān)s4.1連接第四模塊40的直流連接端；

第三模塊30的直流連接端連接第四模塊40的直流連接端。

本發(fā)明實(shí)施例還包括第三電池管理系統(tǒng)30bms、第三智能監(jiān)控系統(tǒng)301、第四電池管理系統(tǒng)40bms、第四智能監(jiān)控系統(tǒng)401；

第三電池管理系統(tǒng)30bms連接超級電容器302；

第三智能監(jiān)控系統(tǒng)301與靜態(tài)開關(guān)ss3.1、開關(guān)s3.1、開關(guān)s3.2、開關(guān)s3.3、第三dc/ac變流器、第三dc/dc變流器、第三電池管理系統(tǒng)30bms連接；

第四電池管理系統(tǒng)40bms連接電池402；

第四智能監(jiān)控系統(tǒng)401與靜態(tài)開關(guān)ss4.1、開關(guān)s4.1、開關(guān)s4.2、開關(guān)s4.3、第四dc/ac變流器、第四dc/dc變流器、第四電池管理系統(tǒng)40bms連接；

第三智能監(jiān)控系統(tǒng)301與第四智能監(jiān)控系統(tǒng)401相互連接。

靜態(tài)開關(guān)ss3.1的第一端連接交流電網(wǎng)，靜態(tài)開關(guān)ss4.1的第二端連接負(fù)載003。

正常運(yùn)行時(shí)，第三模塊30的超級電容器302及第四模塊40的電池402處于soc>80％的狀態(tài)，第三dc/dc變流器和第四dc/dc變流器關(guān)閉，此時(shí)電網(wǎng)首先經(jīng)過第三模塊30整流成直流電，第四模塊40再逆變出380v/50hz交流電供給負(fù)荷；

當(dāng)電網(wǎng)故障時(shí)，第三模塊30通過檢測電網(wǎng)電壓及時(shí)判定并斷開靜態(tài)開關(guān)ss3.1，形成孤島，繼而第三dc/dc變流器和第四dc/dc變流器打開，第三模塊30的超級電容器302響應(yīng)較快迅速給負(fù)荷供電，短時(shí)間內(nèi)形成較穩(wěn)定的交流電壓，第四模塊40的鋰電池402容量較大，給負(fù)荷提供較長時(shí)間的電力供應(yīng)。

正常運(yùn)行時(shí)，靜態(tài)開關(guān)ss3.1和ss4.1閉合，s3.2、s4.2、s3.3、s4.3閉合，s3.1和s4.1閉合。

本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)，包括兩個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊，兩個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊通過直流連接端連接，形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)，當(dāng)電網(wǎng)故障時(shí)，自動檢測電網(wǎng)電壓并及時(shí)判定、斷開靜態(tài)開關(guān)，形成孤島，繼而dc/dc變流器打開，為負(fù)荷供電。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊通過直流母線互聯(lián)構(gòu)成串聯(lián)的移動儲能系統(tǒng)，串聯(lián)于電源與負(fù)荷之間，構(gòu)成在線式ups不間斷電源，當(dāng)電網(wǎng)故障時(shí)，自動檢測電網(wǎng)電壓并及時(shí)判定、斷開靜態(tài)開關(guān)，形成孤島，繼而dc/dc變流器打開，為負(fù)荷不間斷供電。本發(fā)明可以大幅提高并聯(lián)式移動儲能系統(tǒng)的適應(yīng)性，降低在線式移動ups的成本。

第三模塊30及第四模塊40直流側(cè)擴(kuò)展結(jié)構(gòu)(直流連接端)具體通過直流線輪連接。

此時(shí)，兩個(gè)模塊構(gòu)成背靠背變流器，儲能介質(zhì)通過dc/dc變流器并聯(lián)接入到背靠背變流器的直流母線上，該系統(tǒng)串聯(lián)接入電網(wǎng)及重要負(fù)荷之間組成在線式ups。

正常運(yùn)行時(shí)，第三模塊30的超級電容器302及第四模塊40的電池402處于soc>80％的狀態(tài)，dc/dc關(guān)閉，此時(shí)電網(wǎng)首先經(jīng)過第三模塊30整流成直流電，第四模塊40再逆變出380v/50hz交流電供給負(fù)荷。當(dāng)電網(wǎng)故障時(shí)，第三模塊30通過檢測電網(wǎng)電壓及時(shí)判定并斷開靜態(tài)開關(guān)ss3.1，形成孤島，繼而dc/dc打開，第三模塊30的超級電容器302響應(yīng)較快迅速給負(fù)荷供電，短時(shí)間內(nèi)形成較穩(wěn)定的交流電壓，第四模塊40的鋰電池402容量較大，給負(fù)荷提供較長時(shí)間的電力供應(yīng)。

該運(yùn)行方式下，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間非?？?，基本可小于10ms，可保證重要負(fù)荷的不間斷供電，可以應(yīng)用在軍事保電、政治保電、重要會議及重要活動保電等場景。

本發(fā)明實(shí)施例提供過的另一種組合式模塊化移動儲能系統(tǒng)控制策略如圖6所示(圖6中的1#模塊為第三模塊，2#模塊為第四模塊)。該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的不間斷供電。

通過傳感器判定電網(wǎng)電壓是否正常(失壓、電壓跌落、三相不平衡、諧波等)，若電網(wǎng)狀態(tài)正常，第三模塊靜態(tài)開關(guān)ss3.1閉合。

檢測第三模塊30和第四模塊40儲能soc，若小于80％則進(jìn)入并網(wǎng)充電模式。第三模塊ac/dc為并網(wǎng)整流模式，ac/dc采用pq控制策略，變流器輸出電流內(nèi)環(huán)控制，直流母線電壓外環(huán)控制。第三模塊及第四模塊的dc/dc變流器工作在buck模式，采用恒流限壓模式充電。第四模塊ac/dc變流器工作在逆變模式，采用vf控制：交流母線電壓外環(huán)控制，直流母線電流內(nèi)環(huán)控制。該運(yùn)行方式下，第三ac/dc變流器功率大于第四ac/dc變流器，用于給儲能充電。

若soc≥80％，則儲能處于高電位。此時(shí)，第三模塊ac/dc為并網(wǎng)整流模式，ac/dc變流器采用pq控制策略，變流器輸出電流內(nèi)環(huán)控制，直流母線電壓外環(huán)控制。第四模塊的ac/dc變流器工作在逆變模式，采用vf控制策略，交流母線電壓外環(huán)控制，直流母線電流內(nèi)環(huán)控制。關(guān)閉第三dc/dc變流器及第四dc/dc變流器。這種運(yùn)行方式下，第三ac/dc變流器功率等于第四ac/dc變流器，用于給負(fù)載供能。

若判定電網(wǎng)電壓異常，則立即打開第三模塊靜態(tài)開關(guān)ss3.1。此時(shí)，關(guān)閉第三ac/dc變流器，打開第三模塊dc/dc變流器，恒流源控制，工作在boost狀態(tài)，第四模塊ac/dc工作持續(xù)工作在逆變模式，采用vf控制：交流母線電壓外環(huán)控制，直流母線電流內(nèi)環(huán)控制，利用第三模塊超級電容器快速響應(yīng)的特點(diǎn)快速逆變出380v/50hz電壓，快速給負(fù)載供電。打開第四模塊dc/dc變流器，恒流源控制，工作在boost狀態(tài)，鋰電池組投入運(yùn)行，給負(fù)載提供大容量電力儲備。

這種工作模式下，第四模塊的ac/dc變流器一直工作在v/f逆變模式，可以持續(xù)穩(wěn)定的給負(fù)載提供電力，因此響應(yīng)時(shí)間基本可小于10ms，可保證重要負(fù)荷的不間斷供電。

以上所述，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。