基于可重构电池网络的数字储能系统建模与运行控制

Abstract

储能系统可以改变电力系统实时动态平衡特性，已成为智能电网和能源互联网建设的重要支撑。电池储能技术作为一项复杂系统工程，其研究领域涉及电化学、材料、信息通信技术、电力电子及大规模复杂系统建模和优化等。储能系统管理需要基于对电池的电化学和材料特性的感知，实现基于模型的高效均衡和控制。然而，传统储能系统采用的固定串并联连接方式，无法实现电池单体层面的精准检测和管控，单点故障将极大影响到系统性能，储能系统能量效率、可靠性和安全性难以保障。基于可重构电池网络的数字储能技术通过高频高效的电力电子半导体器件将电池单体产生的连续能量流进行离散化和数字化处理，电池在物理域的映射关系转化为数字域映射，从而消除电池单体物理和化学属性所造成的差异性，克服电池系统的“短板效应”，并可通过电池网络拓扑结构的灵活调整能力实现与多种应用场景需求的匹配。

Keywords

• 数字储能系统
• 大规模电池储能
• 电池梯次利用
• 通信基站供电