CN105958549A - 分布式电源的控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于新能源技术领域，提供了分布式电源的控制方法及装置，包括：根据预测电价计算平均电价、电价上限及电价下限；若所述实时电价小于或等于所述电价下限，对储能电池设置充电功率并启动充电过程；若所述实时电价大于或等于所述电价上限，对所述储能电池设置放电功率并启动放电过程；若所述实时电价在所述电价上限和所述电价下限之间，停止所述储能电池的充电过程和放电过程。在本发明实施例中，针对分布式电源的随机性及波动性，结合预测电价和实时电价来设置储能电池的充放电功率，从而实现对储能电池的充放电控制，能够实现间歇式能源的消纳和优化，以及实现电网的削峰填谷功能，有效地降低了用户的用电成本。

Description

分布式电源的控制方法及装置
技术领域
本发明属于新能源技术领域，尤其涉及分布式电源的控制方法及装置。
背景技术
面对全球节能减排和能源可持续发展的巨大挑战，大力发展分布式可再生能源发电已经成为必然选择，因此智能配电网未来的发展趋势，是可以实现分布式电源在配电网中的广泛接入及高度渗透。
分布式电源在配电网中的广泛接入及高度渗透会形成区域微电网，现有技术中，当公共连接点处并入一个以上电源及负载可调且具有储能的系统中时，尚未有一种有效的控制策略来控制用户侧分布式发电、储能装置或负荷等可控设备，可能导致用户的用电成本增加。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了分布式电源的控制方法及装置，以解决目前尚未有有效的控制策略来对分布式电源设备进行控制，可能导致用户的用户成本增加的问题。
第一方面，提供了一种分布式电源的控制方法，包括：
根据预测电价计算平均电价、电价上限及电价下限，所述平均电价为所述预测电价的平均值，所述电价上限为所述预测电价中所有大于所述平均电价的电价平均值，所述电价下限为所述预测电价中所有小于所述平均电价的电价平均值；
若所述实时电价小于或等于所述电价下限，对储能电池设置充电功率并启动充电过程；
若所述实时电价大于或等于所述电价上限，对所述储能电池设置放电功率并启动放电过程；
若所述实时电价在所述电价上限和所述电价下限之间，停止所述储能电池的充电过程和放电过程。
第二方面，提供了一种分布式电源的控制装置，包括：
计算单元，用于根据预测电价计算平均电价、电价上限及电价下限，所述平均电价为所述预测电价的平均值，所述电价上限为所述预测电价中所有大于所述平均电价的电价平均值，所述电价下限为所述预测电价中所有小于所述平均电价的电价平均值；
充电单元，用于若所述实时电价小于或等于所述电价下限，对储能电池设置充电功率并启动充电过程；
放电单元，用于若所述实时电价大于或等于所述电价上限，对所述储能电池设置放电功率并启动放电过程；
停止单元，用于若所述实时电价在所述电价上限和所述电价下限之间，停止所述储能电池的充电过程和放电过程。
在本发明实施例中，为了防止分布式电源的储能电池过度充放电，可以对其充放电功率进行上下限设置，以在储能电池电量较少时限制其放电功率，并在达到电量下限时停止向外放电，在储能电池电量较多时限制其充电功率，并在达到电量上限时停止充电，针对分布式电源的随机性及波动性，结合预测电价和实时电价来设置储能电池的充放电功率，从而实现对储能电池的充放电控制，能够实现间歇式能源的消纳和优化，以及实现电网的削峰填谷功能，有效地降低了用户的用电成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的分布式电源的控制方法的实现流程图；
图2是本发明实施例提供的分布式电源的控制方法S102的具体实现流程图；
图3是本发明实施例提供的分布式电源的控制方法S103的具体实现流程图；
图4是本发明另一实施例提供的分布式电源的控制方法的实现流程图；
图5是本发明实施例提供的分布式电源的控制装置的结构框图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
图1示出了本发明实施例提供的分布式电源的控制方法的实现流程，在图1对应实施例中，主要阐述了对储能电池充放电的控制过程，详述如下：
在S101中，根据预测电价计算平均电价、电价上限及电价下限，所述平均电价为所述预测电价的平均值，所述电价上限为所述预测电价中所有大于所述平均电价的电价平均值，所述电价下限为所述预测电价中所有小于所述平均电价的电价平均值。
在此，预测电价是指由电网运营系统根据系统预测负荷、历史信息等为依据，预测的第二天24小时每15分钟共96个点的电价。
在完成S101的计算过程之后，可以每隔预设时间读取并更新一次实时电价，例如，每隔15分钟读取并更新一次实时电价，在此，实时电价是指根据实际负荷信息发布的真实电价。
在S102中，若所述实时电价小于或等于所述电价下限，对储能电池设置充电功率并启动充电过程。
作为S102的一种具体实现方式，对储能电池的充电过程可以通过图2所示方式实现：
在S201中，设置第一百分比和第二百分比，所述第一百分比小于所述第二百分比。
示例性地，所述第一百分比为5％，所述第二百分比为10％。
在S202中，比较所述实时电价与所述电价下限，为所述储能电池设置与所述比较结果对应的充电功率，包括：
若所述实时电价与所述电价下限的第一差值小于所述电价下限与所述第一百分比的第一乘积，为所述储能电池设置的充电功率为所述储能电池最大可充电功率的80％；
若所述第一差值大于所述第一乘积，且所述第一差值小于所述电价下限与所述第二百分比的第二乘积，为所述储能电池设置的充电功率为所述储能电池最大可充电功率的90％；
若所述第一差值大于所述第二乘积，为所述储能电池设置其最大可充电功率。
在S203中，根据设置的充电功率启动所述储能电池的充电过程。
在S103中，若所述实时电价大于或等于所述电价上限，对所述储能电池设置放电功率并启动放电。
作为S103的一种具体实现方式，对储能电池的放电过程可以通过图3所示方式实现：
在S301中，设置第三百分比和第四百分比，所述第三百分比小于所述第四百分比。
示例性地，所述第三百分比为5％，所述第四百分比为10％。
在S302中，比较所述实时电价与所述电价上限，为所述储能电池设置与所述比较结果对应的放电功率，包括：
若所述实时电价与所述电价上限的第二差值小于所述电价上限与所述第三百分比的第三乘积，为所述储能电池设置的放电功率为所述储能电池最大可放电功率的80％；
若所述第二差值大于所述第三乘积，且所述第二差值小于所述电价上限与所述第四百分比的第四乘积，为所述储能电池设置的放电功率为所述储能电池最大可放电功率的90％；
若所述第二差值大于所述第四乘积，为所述储能电池设置其最大可放电功率。
在S303中，根据设置的放电功率启动所述储能电池的放电过程。
在S104中，若所述实时电价在所述电价上限和所述电价下限之间，停止所述储能电池的充电过程和放电过程。
具体地，通过将储能电池的充电功率及放电功率初始化为0，以实现对储能电池充电和放电的禁止操作。
在本发明实施例中，为了防止分布式电源的储能电池过度充放电，可以对其充放电功率进行上下限设置，以在储能电池电量较少时限制其放电功率，并在达到电量下限时停止向外放电，在储能电池电量较多时限制其充电功率，并在达到电量上限时停止充电，针对分布式电源的随机性及波动性，结合预测电价和实时电价来设置储能电池的充放电功率，从而实现对储能电池的充放电控制，能够实现间歇式能源的消纳和优化，以及实现电网的削峰填谷功能，有效地降低了用户的用电成本。
此外，作为本发明的一个实施例，由于光能为不可控绿色能源，因此光伏阵列应尽量工作在最大功率点(Max Power Point，MPP)状态，可以在分布式电源的发电功率达负荷需求的80％时启动储能系统，并在光伏发电功率大于负载需求时，启动储能电池的充放电过程，将多余的能量存储到储能电池中，以尽量减少从公共电网吸收能量。其系统控制策略如图4所示：
在S401中，读取系统设置参数。
在S402中，读取预测数据，所述预测数据包括发电预测数据、负荷预测数据及电价预测数据。
在S403中，读取实时数据，所述实时数据包括发电实时数据、负荷实时数据及电价实时数据。
在S404中，判断发电功率是否大于负荷功率需求。
在S405中，若发电功率大于负荷功率需求，对储能电池进行充电，并在储能电池充满后，停止光伏功率。
在S406中，若发电功率不大于负荷功率，在第一电价区间按电价执行放电策略，在第二电价区间按电价执行充电策略，所述第一电价区间的电价高于所述第二电价区间的电价。
以上系统控制策略可以设定系统尽量做到不向上一级电压等级电网倒送电能，避免电能倒送可能引起电网末端电压升高等问题，当光伏发电功率大于负载需求时，多余的能量储存到蓄电池中，尽量减少从公共电网吸收能量，禁止高电价时域向蓄电池充电，可适度由低电价时域向蓄电池充电。
对应于上文实施例所述的分布式电源的控制方法，图5示出了本发明实施例提供的分布式电源的控制装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。
参照图5，该装置包括：
计算单元51，根据预测电价计算平均电价、电价上限及电价下限，所述平均电价为所述预测电价的平均值，所述电价上限为所述预测电价中所有大于所述平均电价的电价平均值，所述电价下限为所述预测电价中所有小于所述平均电价的电价平均值；
充电单元52，若所述实时电价小于或等于所述电价下限，对储能电池设置充电功率并启动充电过程；
放电单元53，若所述实时电价大于或等于所述电价上限，对所述储能电池设置放电功率并启动放电过程；
停止单元54，若所述实时电价在所述电价上限和所述电价下限之间，停止所述储能电池的充电过程和放电过程。
可选地，所述装置还包括：
更新单元，每隔预设时间读取并更新一次所述实时电价。
可选地，所述充电单元52包括：
第一设置子单元，设置第一百分比和第二百分比，所述第一百分比小于所述第二百分比；
第一比较子单元，比较所述实时电价与所述电价下限，为所述储能电池设置与所述比较结果对应的充电功率，包括：
若所述实时电价与所述电价下限的第一差值小于所述电价下限与所述第一百分比的第一乘积，为所述储能电池设置的充电功率为所述储能电池最大可充电功率的80％；
若所述第一差值大于所述第一乘积，且所述第一差值小于所述电价下限与所述第二百分比的第二乘积，为所述储能电池设置的充电功率为所述储能电池最大可充电功率的90％；
若所述第一差值大于所述第二乘积，为所述储能电池设置其最大可充电功率；
充电子单元，根据设置的充电功率启动所述储能电池的充电过程。
可选地，所述放电单元53包括：
第二设置子单元，设置第三百分比和第四百分比，所述第三百分比小于所述第四百分比；
第二比较子单元，比较所述实时电价与所述电价上限，为所述储能电池设置与所述比较结果对应的放电功率，包括：
若所述实时电价与所述电价上限的第二差值小于所述电价上限与所述第三百分比的第三乘积，为所述储能电池设置的放电功率为所述储能电池最大可放电功率的80％；
若所述第二差值大于所述第三乘积，且所述第二差值小于所述电价上限与所述第四百分比的第四乘积，为所述储能电池设置的放电功率为所述储能电池最大可放电功率的90％；
若所述第二差值大于所述第四乘积，为所述储能电池设置其最大可放电功率；
放电子单元，根据设置的放电功率启动所述储能电池的放电过程。
可选地，所述装置还包括：
触发单元，当分布式电源的发电功率大于负载需求时，启动所述储能电池的充放电过程。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明实施例各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分布式电源的控制方法，其特征在于，包括：
根据预测电价计算平均电价、电价上限及电价下限，所述平均电价为所述预测电价的平均值，所述电价上限为所述预测电价中所有大于所述平均电价的电价平均值，所述电价下限为所述预测电价中所有小于所述平均电价的电价平均值；
若所述实时电价小于或等于所述电价下限，对储能电池设置充电功率并启动充电过程；
若所述实时电价大于或等于所述电价上限，对所述储能电池设置放电功率并启动放电过程；
若所述实时电价在所述电价上限和所述电价下限之间，停止所述储能电池的充电过程和放电过程。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
每隔预设时间读取并更新一次所述实时电价。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若所述实时电价小于或等于所述电价下限，对储能电池设置充电功率并启动充电过程包括：
设置第一百分比和第二百分比，所述第一百分比小于所述第二百分比；
比较所述实时电价与所述电价下限，为所述储能电池设置与所述比较结果对应的充电功率，包括：
若所述实时电价与所述电价下限的第一差值小于所述电价下限与所述第一百分比的第一乘积，为所述储能电池设置的充电功率为所述储能电池最大可充电功率的80％；
若所述第一差值大于所述第一乘积，且所述第一差值小于所述电价下限与所述第二百分比的第二乘积，为所述储能电池设置的充电功率为所述储能电池最大可充电功率的90％；
若所述第一差值大于所述第二乘积，为所述储能电池设置其最大可充电功率；
根据设置的充电功率启动所述储能电池的充电过程。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若所述实时电价大于或等于所述电价上限，对所述储能电池设置放电功率并启动放电过程包括：
设置第三百分比和第四百分比，所述第三百分比小于所述第四百分比；
比较所述实时电价与所述电价上限，为所述储能电池设置与所述比较结果对应的放电功率，包括：
若所述实时电价与所述电价上限的第二差值小于所述电价上限与所述第三百分比的第三乘积，为所述储能电池设置的放电功率为所述储能电池最大可放电功率的80％；
若所述第二差值大于所述第三乘积，且所述第二差值小于所述电价上限与所述第四百分比的第四乘积，为所述储能电池设置的放电功率为所述储能电池最大可放电功率的90％；
若所述第二差值大于所述第四乘积，为所述储能电池设置其最大可放电功率；
根据设置的放电功率启动所述储能电池的放电过程。
5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当分布式电源的发电功率大于负载需求时，启动所述储能电池的充放电过程。
6.一种分布式电源的控制装置，其特征在于，包括：
计算单元，用于根据预测电价计算平均电价、电价上限及电价下限，所述平均电价为所述预测电价的平均值，所述电价上限为所述预测电价中所有大于所述平均电价的电价平均值，所述电价下限为所述预测电价中所有小于所述平均电价的电价平均值；
充电单元，用于若所述实时电价小于或等于所述电价下限，对储能电池设置充电功率并启动充电过程；
放电单元，用于若所述实时电价大于或等于所述电价上限，对所述储能电池设置放电功率并启动放电过程；
停止单元，用于若所述实时电价在所述电价上限和所述电价下限之间，停止所述储能电池的充电过程和放电过程。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
更新单元，用于每隔预设时间读取并更新一次所述实时电价。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述充电单元包括：
第一设置子单元，用于设置第一百分比和第二百分比，所述第一百分比小于所述第二百分比；
第一比较子单元，用于比较所述实时电价与所述电价下限，为所述储能电池设置与所述比较结果对应的充电功率，包括：
若所述实时电价与所述电价下限的第一差值小于所述电价下限与所述第一百分比的第一乘积，为所述储能电池设置的充电功率为所述储能电池最大可充电功率的80％；
若所述第一差值大于所述第一乘积，且所述第一差值小于所述电价下限与所述第二百分比的第二乘积，为所述储能电池设置的充电功率为所述储能电池最大可充电功率的90％；
若所述第一差值大于所述第二乘积，为所述储能电池设置其最大可充电功率；
充电子单元，用于根据设置的充电功率启动所述储能电池的充电过程。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述放电单元包括：
第二设置子单元，用于设置第三百分比和第四百分比，所述第三百分比小于所述第四百分比；
第二比较子单元，用于比较所述实时电价与所述电价上限，为所述储能电池设置与所述比较结果对应的放电功率，包括：
若所述实时电价与所述电价上限的第二差值小于所述电价上限与所述第三百分比的第三乘积，为所述储能电池设置的放电功率为所述储能电池最大可放电功率的80％；
若所述第二差值大于所述第三乘积，且所述第二差值小于所述电价上限与所述第四百分比的第四乘积，为所述储能电池设置的放电功率为所述储能电池最大可放电功率的90％；
若所述第二差值大于所述第四乘积，为所述储能电池设置其最大可放电功率；
放电子单元，用于根据设置的放电功率启动所述储能电池的放电过程。
10.如权利要求6至9任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
触发单元，用于当分布式电源的发电功率大于负载需求时，启动所述储能电池的充放电过程。
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