CN106410832B

CN106410832B - 能量管理系统

Info

Publication number: CN106410832B
Application number: CN201610605740.7A
Authority: CN
Inventors: 俞安劳
Original assignee: LSIS Co Ltd
Current assignee: LS Electric Co Ltd
Priority date: 2015-07-28
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2020-01-31
Anticipated expiration: 2036-07-27
Also published as: KR101980687B1; CN106410832A; KR20170013779A; JP6247352B2; US10424945B2; US20170033573A1; JP2017034983A

Abstract

本发明涉及控制储能系统(ESS)的能量管理系统。该能源管理系统包括：上位控制单元，其配置为针对每个预设周期输出总电力命令；多个ESS，每个ESS包括电池并且被配置为基于所述总电力命令将电力从所述电池输出至电网或从所述电网对所述电池进行充电；以及控制器，其配置为：基于每个电池的充电状态(SOC)以及针对每个预设周期输出的所述总电力命令来识别所述多个ESS中的设定目标ESS；基于在识别出的设定目标ESS中包括的每个电池的所述SOC来确定在所述设定目标ESS之间的电力输出顺序或充电顺序；基于确定出的顺序、所述总电力命令和每个电池的所述SOC来生成每个设定目标ESS的ESS电力命令；并且将生成的ESS电力命令输出至每个设定目标ESS。

Description

能量管理系统

技术领域

本发明涉及一种能量管理的控制方法，并且更特别地，涉及一种能够反映在能量管理系统中的每个储能系统的状态的能量管理系统。

背景技术

随着工业进步，由于对电力的需求正在增加并且白天与夜晚之间负载中的差异以及季节之间与节假日之间电力消耗中的差异正在逐渐增加，所以负载因素的恶化日益加深。

因此，近年来，各种负载管理技术已迅速发展以使用剩余电力来减少高峰负载。电池储能系统是这种负载管理技术的代表。

电池储能系统节省了在夜晚的剩余电力或来自风力发电站或太阳能发电站的剩余电力，并且在高峰负载或系统故障时通过对保存的剩余电力进行放电来为负载提供电力，从而实现高峰负载减少和负载平衡。

特别地，这样的电池储能系统还可以用在智能电网中，随着各种可再生能源的出现，该智能电网最近正在被突出。

电池储能系统可以用于负载平衡、调峰、调频、应急发电机等以用于电网稳定。

负载平衡、调峰和调频指的是系统以网格连接类型运行并且应急发电机用作具有无主电网的微电网或防备断电的应急电源。

这样的电池储能系统可以包括电气电池或化学电池、逆变器、变压器等。针对大功率系统，多个电池储能系统可以并联连接。

在这种情况中，用于控制电池储能系统的控制器按电池储能系统的数量对来自上位控制单元(upper control unit)的输出命令进行划分，并且将具有相同值的储能系统输出命令分别传输至电池储能系统。

此时，控制器可以基于每个电池储能系统中的电池的充电状态(SOC)来生成输出命令。

每个电池的SOC务必落入允许的范围内。如果存在具有超出允许范围的SOC的电池，则控制器可以基于包括电池的储能系统的输出命令来停止电力输出操作。

然而，如果停止多个储能系统中的一个电池的操作，则存在问题：除了包括该电池的储能系统，从剩余储能系统输出的电力的总和小于从控制器传输的输出命令的总数。

这是因为基于个别电池SOC的总数的平均值而不考虑个别电池而生成输出指令。

发明内容

本发明的一个方面在于提供了一种能够克服上述问题的能量管理系统。

本发明的另一个方面在于提供了一种能量管理系统，该系统能够考虑到电池的充电状态(SOC)而高效地使用每个电池中存储的能量。

根据与本发明的一个方面，提供了控制储能系统(ESS)的能量管理系统，包括：上位控制单元，其配置为针对每个预设周期输出总电力命令；多个ESS，其中每个ESS包括电池并且被配置为基于所述总电力命令将电力从所述电池输出至电网或从所述电网对所述电池进行充电；以及控制器，其配置为：基于每个电池的充电状态(SOC)以及针对每个预设周期输出的所述总电力命令来识别所述多个ESS中的设定目标ESS；基于在识别出的设定目标ESS中包括的每个电池的SOC来确定在所述设定目标ESS之间的电力输出顺序或充电顺序；基于确定出的顺序、所述总电力命令和每个电池的SOC来生成针对每个设定目标ESS的ESS电力命令；并且将生成的ESS电力命令输出至每个设定目标ESS。

在一个实施例中，如果确定了所述总电力命令具有正值，则基于确定的结果，所述控制器可以将包括具有在预设最大SOC与预设最小SOC之间的SOC的电池的ESS识别为设定目标ESS。

在一个实施例中，如果确定了所述总电力命令具有正值，则所述控制器可以确定在具有SOC等于或小于最大SOC的电池中的电力输出顺序依据SOC大小从包括具有最大SOC的电池的ESS至包括具有最小SOC的电池的ESS。

在一个实施例中，如果确定了所述总电力命令具有负值，则所述控制器可以确定在具有SOC等于或大于最小SOC的电池中的电力输出顺序依据SOC大小从包括具有最小SOC的电池的ESS至包括具有最大SOC的电池的ESS。

在一个实施例中，如果所述设定目标ESS的分配电力的大小小于所述设定目标ESS的允许电力的大小，则所述ESS电力命令可以包括分配电力的大小。

在一个实施例中，如果所述分配电力的大小等于或大于所述允许电力的大小，则所述ESS电力命令可以包括允许电力的大小。

在一个实施例中，所述分配电力的大小可以由多个因素确定，所述多个因素包括：在所述设定目标ESS中包括的电池的SOC，在所述设定目标ESS中包括的所有电池的SOC的平均值，总电力命令和设定目标ESS的数量。

在一个实施例中，所述分配电力的大小可以根据下面的等式确定：

分配电力的大小＝(SOC/SOCav)×(P/N)

其中，SOC为在所述设定目标ESS中包括的电池的充电状态，SOCav为在所述设定目标ESS中包括的所有电池的SOC的平均值，P为总电力命令，并且N为设定目标ESS的数量。

在一个实施例中，所述控制器可以获得关于所述设定目标ESS的输出单元的状态信息并且基于所述输出单元状态信息来确定所述设定目标ESS的允许电力。

在一个实施例中，可以针对每个ESS设置允许电力。

[本发明的优点]

根据本发明的一个实施例，可以提供一种能量管理系统，该系统能够检测在每个电池储能系统中包括的电池的SOC，生成适合于操作条件的电力的输出命令，并且高效地执行包括电池的电池储能系统的电力输出操作。

附图说明

图1是示出了根据本发明实施例的储能系统(ESS)、控制器、上位控制单元、电网变压器和电网的框图。

图2是示出了根据本发明的一个实施例的ESS和控制器的框图。

图3是示出了根据本发明的一个实施例的当每个ESS将电力提供至电网时将输出电力分配至每个ESS的方法的流程图。

图4是示出了根据本发明的另一个实施例的当每个ESS从电网吸收电力时将输入电力分配至每个ESS的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，本发明的实施例将参考附图进行详细地描述。应该理解的是，本发明不限于以下实施例，并且实施例被提供仅用于说明性目的。本发明并不旨在排除其中其他组件被添加、修改、删除等的反向发明。本发明包括落入本发明的范围和精神内的其他不同实施例。

在本发明的以下详细描述中，如果认为功能和/或结构可能不必要地掩盖了本发明的要点，则将省略对相关功能或结构的具体描述。此外，在下面的描述中使用的序数(例如，第一，第二等)只是为了将一个组件与另一个组件进行区分。

虽然本发明使用当前被广泛使用的一般术语所描述，由申请人所任意选择的术语可以被用于特定的情况。在这些情况中，术语的含义在本发明的详细描述的相关部分中所描述。因此，本发明应该使用术语的含义所解释，而不只是术语的名称。

在说明书中，阶段“将一个组件与另一个组件进行耦合或连接”不仅指的是将一个组件与另一个组件进行直接地耦合或连接，而且指的是由还有另一个组件的媒介将一个组件与另一个组件进行耦合或连接，除非另有说明。

例如，在以下描述中，术语’包括’并不意图排除不在描述中列举的其他组件或步骤。

本发明的一些实施例现在将参考附图进行详细地描述。为了便于理解该描述，贯穿附图，相同组件、部分和方法由相同参考数字表示。

上位控制单元100可以针对每个预设周期生成总电力命令P。上位控制单元100可以将生成的总电力命令P传输至控制器200。

在一个实施例中，上位控制单元100可以针对每个预设周期(例如，2秒)输出总电力命令P。

在另一个实施例中，甚至当从控制器200接收总电力命令请求信号时，上位控制单元100可以输出总电力命令P。

虽然在图1示出三个ESS，但是ESS的数量可以是N而没有被特别地限制。每个ESS包括电池，基于总电力命令，该电池可以对电网500进行供电或可以使用来自电网500的电力进行充电。

控制器200可以作为每个ESS 310、320和330的上位控制器进行操作。

控制器200可以位于每个ESS 310、320和330的外部或内部。

如果控制器200位于每个ESS的外部，则用于操作每个ESS 310、320和330的单独控制器(未示出)可以被包括在每个ESS 310、320和330中。

如果控制器200位于每个ESS 310、320和330的内部，则其可以具有主-从结构，其中一个模块化的ESS的控制器(未示出)充当主控制器并且剩余ESS的控制器充当从控制器。

控制器200可以监视每个模块化的ESS 310、320和330的状态，并且生成每个模块化的ESS 310、320和330的充电(或输入)电力或放电(或输出)电力P1、P2和P3，如随后将参考图3和图4进行更详细地描述那样。

在从上位控制单元100接收总输出电力命令P时，基于总输出电力命令P，控制器200可以生成ESS电力命令P1、P2和P3，其然后被传输至相应的ESS 310、320和330。

控制器200可以基于每个电池的充电状态(SOC)以及总电力命令来识别在多个ESS中的设定目标ESS，并且基于在每个设定目标ESS中包括的每个电池的SOC来确定在识别出的设定目标ESS之间的电力输出顺序或充电顺序。

控制器200可以基于确定的顺序、总电力命令和电池SOC来生成用于每个设定目标ESS的ESS电力命令，并且将生成的ESS电力命令输出至每个设定目标ESS，如随后将参考图3和图4进行更详细地描述那样。

当识别出设定目标ESS时，控制器200可以确定总电力命令，并且基于确定的结果可以将其中包括具有SOC在预设最大SOC与预设最小SOC之间的电池的ESS识别为设定目标ESS。

当总电力命令具有正值和负值二者时，控制器200可以以不同方式控制多个ESS。

当总电力命令具有正值时，控制器200可以将多个ESS的电力输出(放电)至上位部分(例如上位控制单元100)，并且当总电力命令具有负值时，控制器200可以将电力输入(充电)至多个ESS。

控制器200可以以不同方式控制当总电力命令具有正值时的电力输出顺序以及当总电力命令具有负值时的电力输出顺序。

作为对总电力命令确定的结果，当总电力命令具有正值时，控制器200可以确定在具有SOC等于或小于最大SOC的电池中电力输出顺序依据SOC的大小从包括具有最高SOC的电池的ESS至包括具有最低SOC的电池的ESS。

作为对总电力命令确定的结果，当总电力命令具有负值时，控制器200可以确定在具有SOC等于或超过最小SOC的电池中电力输出顺序依据SOC的大小从包括具有最低SOC的电池的ESS至包括具有最高SOC的电池的ESS。

控制器200可以针对每个目标ESS对分配电力大小进行分配。在此，分配电力大小可以是被分配以从ESS输出的电力大小或被分配以输入至ESS的电力大小。

分配电力大小可以由多个因素确定，例如在每个设定目标ESS中包括的每个电池的SOC，在每个设定目标ESS中包括的所有电池的SOC的平均值，总电力命令和设定目标ESS的数量。

分配电力的大小可以根据下面的等式(1)确定：

[等式1]

分配电力大小＝(SOC/SOCav)×(P/N)

其中，SOC为在设定目标ESS中包括的电池的充电状态，SOCav为在设定目标ESS中包括的所有电池的SOC的平均值，P为总电力命令，并且N为设定目标ESS的数量。

多个ESS针对每个ESS而具有不同允许电力大小Pmax。在此，允许电力大小Pmax可以是针对每个ESS允许的电力大小。

允许电力大小Pmax可以从关于ESS的输出单元的状态信息来确定。在这种情况中，控制器200可以获得关于设定目标ESS的输出单元的状态信息，并且基于获得的输出单元状态信息来确定设定目标ESS的允许电力。

另一方面，可以理解的是，允许电力大小Pmax可以针对每个ESS而设置。

如果设定目标ESS的分配电力大小小于设定目标ESS的允许电力大小Pmax，则ESS电力命令可以包括分配电力大小并且控制器200可以输出包括分配电力大小的ESS电力命令至设定目标ESS。

另一方面，如果分配电力大小等于或超过允许电力大小Pmax，则ESS电力命令可以包括允许电力大小并且控制器200可以输出包括ESS允许电力大小的ESS电力命令至设定目标ESS。

控制器200可以包括电力命令分配器201，其基于如上描述而设置的总输出电力命令P生成ESS电力命令P1、P2和P3。

控制器200可以包括通信单元(未示出)，该通信单元从每个电池管理系统(BMS)312、322和332获得每个电池311、321和331的SOC信息并且从每个ESS 310、320和330获得针对每个ESS 310、320和330可变的ESS最大输出电力Pmax1、Pmax2和Pmax3。

控制器200可以确定在每个ESS 310、320和330中包括的每个电池311、321和331的SOC是否落入预设允许范围内。

控制器200可包括ESS识别单元(未示出)，其基于确定的结果来确定ESS的数量N以分配输出命令。

控制器200可以包括最大电力设置单元(未示出)，其设置针对每个ESS 310、320和330可变的ESS最大输出电力Pmax1、Pmax2和Pmax3。

基于由最大电力设置单元设置的ESS最大输出电力Pmax1、Pmax2和Pmax3，控制器200可以改变由每个ESS 310、320和330充电或放电的预先计算的输出命令。

第一ESS至第三ESS 310、320和330是可独立操作的模块化电池储能系统。

在每个ESS 310、320和330中的每个电池的311、321和331是每个电池储能系统的电气电池或化学电池。

每个BMS 312、322和332可以检测连接至每个BMS 312、322和332的每个电池311、321和331的SOC状态，并且将检测到的电池SOC状态传输至每个逆变器单元313、323、333或控制器200。

每个逆变器单元313、323和333是电力转换器，其将每个ESS的输出电力P1、P2和P3进行结合。每个逆变器单元可以以不同方式被配置，如随后将参考图2进行详细描述那样。

每个ESS变压器314、324和334是连接每个ESS中的每个逆变单元313、323和333与电网变压器400的变压器。每个ESS变压器314、324和334可以独立地位于每个模块化ESS内部或者可以以多绕组变压器的形式集成在每个模块化ESS外部。

电网变压器400是连接电网500与每个ESS 310、320和330的变压器并且有时可以被省略。

电网500可以接收从每个ESS 310、320和330输出的ESS输出电力P1、P2和P3。

当电网500连接至每个ESS 310、320和330时，每个ESS 310、320和330可以以电网连接类型进行操作。当电网500没有连接至每个ESS 310、320和330时，每个ESS 310、320和330可以作为独立电压源进行操作。

图2是示出了根据本发明的一个实施例的储能系统(ESS)和控制器的框图。

参考图2，ESS可以包括电池311、逆变器单元313和ESS变压器314。

电池311可以将AC电流(或AC电压)传输至逆变器单元313/接收来自逆变器单元313的AC电流(或AC电压)。

逆变器单元313可以包括电容器302、一个或多个逆变器303a至303f、输出滤波器304、第一电压测量装置和第二电压测量装置306和307以及第一电流测量装置至第三电流测量装置305a、305b和305c。

电容器302可以过滤从电池311输出的AC电流或输入至电池311的AC电流，并且从而可以执行针对AC电流的缓冲动作(例如，切断瞬态电流的输入或输出)。

第一电压测量装置306可以测量从电池311输出或输入的AC电压并且将关于测量出的AC电压的信息传输至控制器200。

如图2所示，逆变器单元可以被配置为由逆变器303a至303f组成的2级逆变器，其共同地由图2中的参考数字313表示。该逆变器单元可以被配置有并联连接的两个或更多个二级逆变器。

该逆变器单元可以被配置为3级或更多级的逆变器以取代图2的2级逆变器。该逆变器单元可以配置有并联连接的两个或更多个多级逆变器。

当多级逆变器并联连接时，该多级逆变器可以共享图4的电池311。

逆变器303a至303f中的一个或者多个可以将从电池311输出的或输入至电池311的AC电力转换为DC电力，该DC电力然后被输出至输出滤波器304。

输出滤波器304可以过滤从逆变器313输出的DC电力，并且可以具有包括电感器和电容器的结构或包括电感器、电容器和电感器的结构。

第二电压测量装置307可以测量ESS变压器314的输出电压并且将关于ESS变压器304的测量出的输出电压的信息传输至控制器200。

第一电流测量装置至第三电流测量装置305a至305c可以是用于测量从输出滤波器304输出的电流或输入至输出滤波器304的电流的装置。

图3是示出了根据本发明的一个实施例的将每个ESS的输出电力分配至每个ESS的方法的流程图。

参考图1和图3，针对每个预定周期(例如，2秒)，控制器200可以获得关于要从上位控制单元100输出至所有ESS的总输出命令电力P的信息(S100)。

控制器200可以确定获得的总输出命令电力P具有正值还是负值。

如果总输出电力P具有正值(P＞0)，则这指的是其中多个ESS将电力传输(放电)至电网500的操作模式。

如果总输出电力P具有负值(P＜0)，则这指的是多个ESS接收(充电)电力至电网500的操作模式，如将随后参考图4进行更详细地描述那样。

再次参考图3，如果确定了从上位控制单元100获得的总输出命令电力P具有正值(即，如果确定出操作模式是放电模式)，则控制器200可以通过连接至每个电池的BMS来获得在每个ESS中包括的每个电池的SOC(充电状态)信息(S201)。

在获取每个电池的SOC信息之后，控制器200可以确定每个电池的SOC是小于电池的预设允许最小SOC值Smin还是大于电池的预设允许最大SOC值Smax。

作为确定的结果，如果SOC大于Smin，则控制器可以识别包括电池的ESS中的设定目标ESS，ESS输出电力命令务必设置为该设定目标ESS(S202)。

每个电池可以具有由制造商或用户设置的允许SOC最大值和最小值。

控制器200可以监视每个电池的SOC。如果特定电池的SOC大于Smax或小于Smin，则控制器200可以停止电池的操作(例如，充电操作或放电操作)，并且可以停止要传输至电池的ESS输出电力命令的生成和传输。

再次参考图3，控制器200可以获得识别出的设定目标ESS的数量N(S203)。

即，控制器200可以在包括在系统中的所有ESS中的电池中获得包括其SOC大于Smin的电池的ESS的数量N。

当识别出设定目标ESS的数量时，控制器200可以计算在识别出的设定目标ESS中包括的所有电池的SOC的平均值SOCav(S204)。

在此，SOCav可以是通过将在设定目标ESS中的电池的SOC的总和(SOC-1+SOC-2+,…,+SOC-N)除以设定目标ESS的数量N来获得的值(即SOC的总和/N)。

一旦计算出SOCav，控制器200就可以识别在设定目标ESS中的第一ESS，其是具有在每个ESS中包括电池的最大SOC的ESS(S205)。

控制器200可以在ESS中的电池中从具有最大SOC的电池生成输出电力命令，从而增加了电力输出(或电力充电)的效率。

在识别出第一ESS后，控制器200可以确定通过将第一ESS中的第一电池的SOC乘以1/SOCav与通过将总输出电力P除以ESS的数量N来获得的值P/N来获得的值(即(SOC/SOCav×P/N)的绝对值)等于还是大于第一ESS的预设允许电力的绝对值Pmax1。

在此，通过将第一ESS中的第一电池的SOC乘以1/SOCav与通过将总输出电力P除以ESS的数量N来获得的值P/N来获得的值(即(SOC/SOCav×P/N)的绝对值)可以对应于第一ESS的分配电力。

如果确定了(SOC/SOCav×P/N)的绝对值等于或大于绝对值Pmax1，则控制器200可分配/确定第一ESS的输出电力命令P1为Pmax1(S207)。

如果确定了(SOC/SOCav×P/N)的绝对值小于绝对值Pmax1，则控制器200可以分配/确定第一ESS的输出电力命令P1为(SOC/SOCav×P/N)的值(S206)。

一旦分配了P1，控制器200就可以确定是否已经针对所有设定目标ESS分配了输出电力。

控制器200可以取决于电池SOC的大小顺序地识别第二ESS和第三ESS并且可以以与第一ESS的输出电力命令P1同样的方式分配/确定它们相应的输出电力命令P2和P3。

如果确定了在设定目标ESS中存在没有为其分配输出电力的ESS，则控制器200可以从总电力减去已经分配给每个ESS的电力(P-P1)(S208)。

此后，控制器200在设定目标ESS中从设定目标ESS(N-1)排除已经为其分配电力的ESS(第一ESS)(S209)，并且再次获得关于设定目标ESS的数量N-1的信息(S203)。

可以重复从S203至S207的操作直到输出电力命令分配给所有设定目标ESS为止。

当确定了输出电力命令分配给所有设定目标ESS时，控制器200基于分别分配给第一ESS至第N ESS的输出电力命令P1至PN来针对第一ESS至第N ESS生成电力输出指令(或命令)并且传输生成的电力输出指令(S210)。

此外，控制器200可以以从其中包括具有最大SOC的电池的第一ESS至其中包括具有最小SOC的电池的第N ESS的顺序设置电力命令。

当生成的电力输出命令被传输至每个ESS时，每个ESS可以根据传输的ESS电力输出命令来对在电网中存储的电力进行放电(或输出)。

当从每个ESS进行放电时，控制器200返回至步骤S100以针对每个预设周期获得总命令电力P，并且然后重复地执行如上面所描述的从S301至S310的操作。

图4是示出了根据本发明的另一个实施例的将ESS输入电力分配至每个ESS的方法的流程图。

参考图1至图4，如果确定了从上位控制单元100获得的总输出命令电力P具有负值(即，如果确定了操作模式是充电模式)，则控制器200可以通过连接至每个电池的BMS获得在每个ESS中包括的每个电池的SOC(充电状态)信息(S301)。

在获取每个电池的SOC信息之后，控制器200可以确定每个电池的SOC是小于电池的预设允许最大SOC值Smax还是大于电池的预设允许最小SOC值Smin。

作为确定的结果，如果SOC小于Smax，则控制器可以识别包括电池的ESS中的设定目标ESS，ESS输入电力命令务必设置为该设定目标ESS(S302)。

控制器200可以监视每个电池的SOC。如果特定电池的SOC大于Smax或小于Smin，则控制器200可以停止电池的操作(例如，充电操作或放电操作)，并且可以停止要传输至电池的ESS输入电力命令的生成和传输。

再次参考图4，控制器200可以获得识别出的设定目标ESS的数量N(S303)。

即，控制器200可以在包括在系统中的所有ESS中的电池中获得包括其SOC大于Smin并且小于Smax的电池的ESS的数量N。

当识别出设定目标ESS的数量时，控制器200可以计算在识别出的设定目标ESS中包括的所有电池的SOC的平均值SOCav(S304)。

一旦计算出SOCav，控制器200就可以在设定目标ESS中识别第一ESS，其是具有在每个ESS中包括的电池的最小SOC的ESS(S305)。

控制器200可以在ESS中的电池中从具有最小SOC的电池生成充电命令，从而增加了充电的效率。

在识别出包括具有最小SOC的第一电池的第一ESS后，控制器200可以确定通过将第一电池的SOC乘以1/SOCav与值P/N来获得的值(即(SOC/SOCav×P/N)的绝对值)等于还是大于第一ESS的预设允许电力的绝对值Pmax1。

如果确定了(SOC/SOCav×P/N)的绝对值等于或大于绝对值Pmax1，则控制器200可分配/确定第一ESS的输入电力命令P1为-Pmax1(S307)。

输入电力命令为-Pmax1可以指的是充电命令变为Pmax1。

如果确定了(SOC/SOCav×P/N)的绝对值小于绝对值Pmax1，则控制器200可分配/确定第一ESS的输入电力命令P1为(-SOC/SOCav×P/N)的值(S306)。

一旦分配了P1，控制器200就可以确定是否已经针对所有设定目标ESS分配了输入电力。

如果确定了在设定目标ESS中存在没有为其分配充电(或输入)电力的ESS，则控制器200可以从总电力减去已经分配给每个ESS的电力(P-P1)(S308)，并且此后，控制器200在设定目标ESS中从设定目标ESS(N-1)排除已经为其分配电力的ESS(第一ESS)(S309)，并且再次获得关于设定目标ESS的数量N-1的信息(S303)。

可以重复从S303至S309的操作直到输入电力命令分配给所有设定目标ESS为止。

当确定了输入电力命令分配给了所有设定目标ESS时，控制器200基于相应地分配给第一至第N ESS的输入电力命令P1至PN来针对第一ESS至第N ESS生成充电命令并且传输生成的充电命令(S310)。

当生成的充电命令被传输至每个ESS时，每个ESS可以根据传输的ESS充电命令来接收(或充电)来自电网500的电力。

当对每个ESS进行充电时，控制器200返回至步骤S100以针对每个预设周期获得总命令电力P，并且然后重复地执行从S301至S310的操作。

虽然已经描述了某些实施例，但这些实施例已经仅借由示例的方式呈现，并且不意图限制本公开的保护范围。事实上，本文描述的新颖的方法和装置可以以各种其他形式实施；此外，在不背离本公开的精神的情况下，可以以本文描述的实施例的形式做出各种省略、替换和修改。附属的权利要求及其等同物旨在覆盖如将落入本公开的保护范围和精神的这样的形式或修改。

Claims

1.一种控制储能系统的能量管理系统，包括：

上位控制单元，其配置为针对每个预设周期输出总电力命令；

多个储能系统，每个储能系统包括电池并且被配置为基于所述总电力命令将电力从所述电池输出至电网或从所述电网对所述电池进行充电；以及

控制器，其被配置为：

基于每个电池的充电状态以及针对每个预设周期输出的总电力命令来识别所述多个储能系统中的设定目标储能系统，从所述设定目标储能系统排除已被分配电力的储能系统，然后将输出电力分配给所有其他设定目标储能系统；

基于在识别出的设定目标储能系统中包括的每个电池的充电状态来确定在设定目标储能系统之间的电力输出顺序或充电顺序；

基于确定的顺序、所述总电力命令和每个电池的充电状态来生成针对每个设定目标储能系统的储能系统电力命令；并且

将生成的储能系统电力命令输出至每个设定目标储能系统，

其中，所生成的储能系统电力命令包括允许电力大小或分配电力大小，

其中，针对每个储能系统设置允许电力大小，并且分配电力大小由多个因素确定，所述多个因素包括：在所述设定目标储能系统中包括的每个电池的充电状态、在所述设定目标储能系统中包括的所有电池的充电状态的平均值、总电力命令和设定目标储能系统的数量，

其中，所述分配电力大小根据下面的等式确定：

分配电力大小＝(充电状态/充电状态av)×(P/N)

其中，充电状态为在所述设定目标储能系统中包括的电池的充电状态，充电状态av为在所述设定目标储能系统中包括的所有电池的充电状态的平均值，P为总电力命令，并且N为设定目标储能系统的数量，

其中，所述分配电力大小是被分配以从储能系统输出的电力大小或被分配以输入至储能系统的电力大小，

所述允许电力大小是针对每个储能系统允许的电力大小。

2.根据权利要求1所述的能量管理系统，其中，如果确定了所述总电力命令具有正值，则基于确定的结果，所述控制器将包括具有在预设最大充电状态与预设最小充电状态之间的充电状态的电池的储能系统识别为设定目标储能系统。

3.根据权利要求2所述的能量管理系统，其中，如果确定了所述总电力命令具有正值，则所述控制器在包括充电状态等于或小于最大充电状态的电池中的充电状态最大的电池的储能系统至包括充电状态最小的电池的储能系统中，按照充电状态的大小的顺序确定电力输出顺序。

4.根据权利要求1所述的能量管理系统，其中，如果确定了所述总电力命令具有负值，则所述控制器在包括充电状态等于或大于最小充电状态的电池中的充电状态最小的电池的储能系统至包括充电状态最大的电池的储能系统中，按照充电状态的大小的顺序确定电力输入顺序。

5.根据权利要求1所述的能量管理系统，其中，如果所述设定目标储能系统的分配电力大小小于所述设定目标储能系统的允许电力大小，则所述储能系统电力命令包括分配电力大小。

6.根据权利要求5所述的能量管理系统，其中，如果所述分配电力大小等于或大于所述允许电力大小，则所述储能系统电力命令包括允许电力大小。

7.根据权利要求5所述的能量管理系统，其中，所述控制器获得关于所述设定目标储能系统的输出单元的状态信息并且基于输出单元状态信息来确定所述设定目标储能系统的允许电力大小。