CN107230994A - 一种控制储能系统出力的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种控制储能系统出力的方法及装置，可以根据获得的与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率，确定储能系统的允许充电功率和储能系统的允许放电功率；当储能系统出力指令中的储能系统出力值为负时，判断储能系统出力值的绝对值是否不大于允许充电功率，如果是，执行储能系统出力指令；否则，控制储能系统按允许充电功率出力；当储能系统出力指令中的储能系统出力值为正时，判断储能系统出力值是否不大于允许放电功率，如果是，执行储能系统出力指令；否则，控制储能系统按允许放电功率出力。应用本发明，能够实现储能系统出力和与储能系统相接的接入点设备的容量协调控制的目的，提高了储能系统的使用寿命。

Description

一种控制储能系统出力的方法及装置

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种控制储能系统出力的方法及装置。

背景技术

在发电系统中的发电机组的机端接入储能系统后，发电系统向外提供的总体出力，由原有的发电机组出力，变为发电机组与储能系统的出力的总和，这种储能系统与发电机组联合响应电网调度指令运行的方式，可以实现储能系统与发电机组的优势互补，从而为电网提供更加优质、高效的服务。

储能系统接入发电机组机端后，储能系统响应电网调度指令中的储能系统出力指令时的允许出力范围不仅受储能系统自身容量和充电状态的限制，还会受到发电系统中的与储能系统相接的接入点设备的容量的影响。例如，如图1所示，储能系统通过高厂变低压侧接入发电机组机端后，储能系统充电时，其表现为负荷特性，储能系统实际提供的充电功率与高厂变下其他负荷的功率叠加后，不能超过高厂变的容量；储能系统放电时，其表现为电源特性，当高厂变由于计量或高厂变设备等原因，不允许通过高厂变向电网反向馈送电能时，储能系统实际提供的放电功率减去高厂变下其他负荷的功率后不能大于零。

因此，如何实现储能系统出力和与储能系统相接的接入点设备的容量的协调控制是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种控制储能系统出力的方法及装置，可以实现储能系统出力和与储能系统相接的接入点设备的容量协调控制的目的，使得储能系统在更为合理的允许出力范围内出力，提高了储能系统的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明实施例公开了一种控制储能系统出力的方法，应用于发电系统，所述方法包括：

获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率，记为外负荷总功率；

根据所述外负荷总功率，确定所述储能系统的允许充电功率和所述储能系统的允许放电功率；

当储能系统出力指令中的储能系统出力值为负时，判断所述储能系统出力值的绝对值是否不大于所述允许充电功率，如果是，执行所述储能系统出力指令；否则，控制所述储能系统按所述允许充电功率出力；

当储能系统出力指令中的储能系统出力值为正时，判断所述储能系统出力值是否不大于所述允许放电功率，如果是，执行所述储能系统出力指令；否则，控制所述储能系统按所述允许放电功率出力。

优选的，所述获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率包括：

定期地获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率并存储；

或者，在接收到所述储能系统出力指令后，获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率。

优选的，所述根据所述外负荷总功率，确定所述储能系统的允许充电功率和所述储能系统的允许放电功率包括：

计算所述接入点设备的额定功率容量和所述外负荷总功率的差，比较所述差和所述外负荷总功率的大小，将其中较小的一个确定为储能系统的允许充电功率；

比较所述储能系统的额定功率容量和所述外负荷总功率的大小，将其中较小的一个确定为储能系统的允许放电功率。

优选的，所述根据所述外负荷总功率，确定所述储能系统的允许充电功率和所述储能系统的允许放电功率包括：

确定所述储能系统的初始允许充电功率和所述储能系统的初始允许放电功率；

比较所述初始允许充电功率和所述初始允许放电功率大小；

当所述初始允许充电功率大于所述初始允许放电功率时，根据第一修正函数对所述初始允许充电功率进行修正，将修正后的初始允许充电功率确定为储能系统的允许充电功率；

当所述初始允许放电功率大于所述初始允许充电功率时，根据第二修正函数对所述初始允许放电功率进行修正，将修正后的初始允许放电功率确定为储能系统的允许放电功率。

优选的，所述第一修正函数为：

允许充电功率＝max{A，min{B,B-(SOC-SOCref)·E_n·K₁}}

所述第二修正函数为：

允许放电功率＝max{B，min{A,A+(SOC-SOCref)·E_n·K₂}}

其中，A为初始允许放电功率，B为初始允许充电功率，SOC为所述储能系统的充电状态，SOCref为期望所述储能系统保持的充电状态，E_n为储能系统的额定能量容量，K₁为第一平衡控制增益，K₂为第二平衡控制增益。

优选的，

其中，T₁和T₂为与储能系统相接的接入点设备的容量受限持续时间长度的估计值，P_n为所述储能系统的额定功率容量，Δ＝ω·T_n，ω为期望的所述储能系统的充电状态的波动范围。

本发明实施例还公开了一种控制储能系统出力的装置，应用于发电系统，所述装置包括：外负荷总功率确定模块、允许充放电功率确定模块、第一处理模块和第二处理模块，

所述外负荷总功率确定模块，用于获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率，记为外负荷总功率；

所述允许充放电功率确定模块，用于根据所述外负荷总功率，确定所述储能系统的允许充电功率和所述储能系统的允许放电功率；

所述第一处理模块，用于当储能系统出力指令中的储能系统出力值为负时，判断所述储能系统出力值的绝对值是否不大于所述允许充电功率，如果是，执行所述储能系统出力指令；否则，控制所述储能系统按所述允许充电功率出力；

所述第二处理模块，用于当储能系统出力指令中的储能系统出力值为正时，判断所述储能系统出力值是否不大于所述允许放电功率，如果是，执行所述储能系统出力指令；否则，控制所述储能系统按所述允许放电功率出力。

优选的，所述外负荷总功率确定模块具体用于定期地获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率并存储；或者，在接收到所述储能系统出力指令后，获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率。

优选的，所述允许充放电功率确定模块包括：第一比较子模块和第二比较子模块；

所述第一比较子模块，用于计算所述接入点设备的额定功率容量和所述外负荷总功率的差，比较所述差和所述外负荷总功率的大小，将其中较小的一个确定为储能系统的允许充电功率；

所述第二比较子模块，用于比较所述储能系统的额定功率容量和所述外负荷总功率的大小，将其中较小的一个确定为储能系统的允许放电功率。

优选的，所述允许充放电功率确定模块，包括：第一确定子模块、第三比较子模块、第一修正子模块和第二修正子模块，

所述第一确定子模块，用于确定所述储能系统的初始允许充电功率和所述储能系统的初始允许放电功率；

所述第三比较子模块，用于比较所述初始允许充电功率和所述初始允许放电功率大小；

所述第一修正子模块，用于当所述初始允许充电功率大于所述初始允许放电功率时，根据第一修正函数对所述初始允许充电功率进行修正，将修正后的初始允许充电功率确定为储能系统的允许充电功率；

所述第二修正子模块，用于当所述初始允许放电功率大于所述初始允许充电功率时，根据第二修正函数对所述初始允许放电功率进行修正，将修正后的初始允许放电功率确定为储能系统的允许放电功率。

优选的，所述第一修正函数为：

允许充电功率＝max{A，min{B,B-(SOC-SOCref)·E_n·K₁}}

所述第二修正函数为：

允许放电功率＝max{B，min{A,A+(SOC-SOCref)·E_n·K₂}}

其中，A为初始允许放电功率，B为初始允许充电功率，SOC为所述储能系统的充电状态，SOCref为期望所述储能系统保持的充电状态，E_n为储能系统的额定能量容量，K₁为第一平衡控制增益，K₂为第二平衡控制增益。

优选的，

其中，T₁和T₂为与储能系统相接的接入点设备的容量受限持续时间长度的估计值，P_n为所述储能系统的额定功率容量，Δ＝ω·T_n，ω为期望的所述储能系统的充电状态的波动范围。

本发明实施例提供的一种控制储能系统出力的方法及装置，可以获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率，记为外负荷总功率；根据外负荷总功率，确定储能系统的允许充电功率和储能系统的允许放电功率；当储能系统出力指令中的储能系统出力值为负时，判断储能系统出力值的绝对值是否不大于允许充电功率，如果是，执行储能系统出力指令；否则，控制储能系统按允许充电功率出力；当储能系统出力指令中的储能系统出力值为正时，判断储能系统出力值是否不大于允许放电功率，如果是，执行储能系统出力指令；否则，控制储能系统按允许放电功率出力。由于本发明实施例提供的一种控制储能系统出力的方法及装置，考虑了与储能系统相接的接入点设备的容量对储能系统允许出力范围的影响，因此，应用本发明提供的方法和装置，确定的储能系统的允许出力范围更为合理可靠，能够达到储能系统出力和与储能系统相接的接入点设备的容量协调控制的目的，使得储能系统在更好的状态运行，提高了储能系统的使用寿命。当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为储能系统接入发电机组的一种可能的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种控制储能系统出力的方法的流程图；

图3为本发明图2所示的实施例中的步骤S102的具体步骤；

图4为本发明实施例提供的一种控制储能系统出力的装置的结构图；

图5为本发明图4所示的实施例中的模块302的具体结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种控制储能系统出力的方法及装置，应用于发电系统，下面分别进行说明。

首先需要说明的是，如图1所示，本发明实施例中所述的发电系统可以包括：发电机组、储能系统、与储能系统相接的接入点设备、第一测量装置和第二测量单元；

其中，发电机组可以是任意形式的发电机组，例如火电机组、风电机组、水电机组或核电机组；与储能系统相接的接入点设备可以是高厂变；第一测量装置用于测量发电机组的出力；第二测量单元用于测量储能系统的出力。

但是，本发明实施例提供的一种控制储能系统出力的方法及装置并非仅适用于储能系统与发电机组联合响应电网调度指令运行的方式，还可以适用于储能系统独立响应电网调度指令运行的方式。

下面对本发明实施例所提供的一种控制储能系统出力的方法进行说明。

如图2所示，本发明实施例提供了一种控制储能系统出力的方法，应用于发电系统，所述方法可以包括：

S101、获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率，记为外负荷总功率；

与储能系统相接的接入点设备可以为图1所示的高厂变。

具体的，可以通过以下两种方式确定外负荷总功率：

方式一：使用测量设备对与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的所有负荷分别进行测量，然后将所有负荷的和确定为外负荷总功率；

方式二：使用测量设备分别测量获得与储能系统相接的接入点设备的总负荷和储能系统的负荷，将接入点设备的总负荷和储能系统的负荷的差确定为外负荷总功率。

在实际应用中，不管采取上述两种方式中的哪一种方式确定外负荷总功率，上述获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率可以包括：

定期地获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率并存储；

或者，在接收到所述储能系统出力指令后，获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率。

S102、根据所述外负荷总功率，确定所述储能系统的允许充电功率和所述储能系统的允许放电功率；

具体的，根据外负荷总功率，确定所述储能系统的允许充电功率和所述储能系统的允许放电功率可以包括：

计算所述接入点设备的额定功率容量和所述外负荷总功率的差，比较所述差和所述外负荷总功率的大小，将其中较小的一个确定为储能系统的允许充电功率；

比较所述储能系统的额定功率容量和所述外负荷总功率的大小，将其中较小的一个确定为储能系统的允许放电功率。

例如，当与储能系统相接的接入点设备为图1所示的高厂变时，将高厂变设备下的外负荷总功率记为P，将高厂变的额定功率容量记为P_b，将储能系统的额定功率容量记为P_n，则，

允许充电功率＝min{(P_b-P)，P}；

允许放电功率＝min{P_n，P}。

S103、当储能系统出力指令中的储能系统出力值为负时，判断所述储能系统出力值的绝对值是否不大于所述允许充电功率，如果是，执行所述储能系统出力指令；否则，控制所述储能系统按所述允许充电功率出力；

在储能系统与发电机组联合自动发电量控制(AGC，Automatic GenerationControl)运行方式下，储能系统出力指令可以为AGC指令。

具体的，如果储能系统出力指令中的储能系统出力值为负，说明要控制储能系统进行充电，这时就要判断储能系统出力指令中的储能系统出力值的绝对值是否在储能系统的允许充电功率范围内，如果是，则执行储能系统出力指令；否则，只能控制储能系统按允许充电功率进行充电。即控制储能系统在允许充电功率范围内出力。

S104、当储能系统出力指令中的储能系统出力值为正时，判断所述储能系统出力值是否不大于所述允许放电功率，如果是，执行所述储能系统出力指令；否则，控制所述储能系统按所述允许放电功率出力。

具体的，如果储能系统出力指令中的储能系统出力值为正，说明要控制储能系统放电，这时就要判断储能系统出力指令中的储能系统出力值是否在储能系统的允许放电功率范围内，如果是，则执行储能系统出力指令；否则，只能控制储能系统按允许放电功率进行放电。同样的是控制储能系统在允许充电功率范围内出力。

由于理想的储能系统出力情况是，电网调度指令对储能系统的充、放电能量需求应是平衡的。但是，如果单方向限制允许充电功率或允许放电功率，会造成储能系统过充或过放，导致储能系统丧失某一方向(充电或放电)的调节能力，当储能系统丧失某一方向上的调节能力时，说明这种“平衡”被破坏，需要对储能系统的能量存储状态进行额外的控制和管理。因此，在考虑储能系统出力受与储能系统相接的接入点设备的容量限制的同时，还需要对储能系统的充电和放电能量平衡进行控制，以保证储能系统随时具有双向(充电或放电)工作能力。

其中，为了保持电网调度指令对储能系统的充、放电能量需求的平衡，应使电网调度指令中要求电网发电侧的发电系统提高出力(即要求储能系统放电)，和要求电网发电侧的发电系统降低出力(即要求储能系统充电)的概率是对等的。实际应用中，电网调度指令是根据电网实际运行负荷和频率数据，调度电网发电侧的发电系统出力，以平衡电网负荷侧的暂态波动。这里的波动是由电网负荷侧的负荷的随机变化性引起的。

因此，优选的，如图3所示，上述步骤S102中的根据所述外负荷总功率，确定所述储能系统的允许充电功率和所述储能系统的允许放电功率可以包括如下步骤：

S201、确定所述储能系统的初始允许充电功率和所述储能系统的初始允许放电功率；

具体的，确定储能系统的初始允许充电功率的方法与图2所示的实施例中的步骤S102中确定允许充电功率和允许放电功率的方法一致，即步骤S102中确定的允许充电功率即为初始允许充电功率，步骤S102中确定的允许放电功率即为初始允许放电功率，具体的确定过程此处不再赘述；

S202、比较所述初始允许充电功率和所述初始允许放电功率大小；

S203、当所述初始允许充电功率大于所述初始允许放电功率时，根据第一修正函数对所述初始允许充电功率进行修正，将修正后的初始允许充电功率确定为储能系统的允许充电功率；

具体的，第一修正函数为：

允许充电功率＝max{A，min{B,B-(SOC-SOCref)·E_n·K₁}}

其中，A为初始允许放电功率，B为初始允许充电功率；

SOC为所述储能系统的充电状态，计算方式为：储能系统剩余能量与储能系统额定能量的百分比；

SOCref为期望所述储能系统保持的充电状态，例如，80％；

E_n为储能系统的额定能量容量，K₁为第一平衡控制增益。

S204、当所述初始允许放电功率大于所述初始允许充电功率时，根据第二修正函数对所述初始允许放电功率进行修正，将修正后的初始允许放电功率确定为储能系统的允许放电功率。

具体的，第二修正函数为：

允许放电功率＝max{B，min{A,A+(SOC-SOCref)·E_n·K₂}}

其中，K₂为第二平衡控制增益。

从第一修正函数和第二修正函数中可以看出，当初始允许放电功率A和初始允许充电功率B存在差异时，需要将限制较为严格的某一方向(充电或放电)的需求反映到另一方向中去，以维持储能系统充、放电的平衡。例如，

当初始允许充电功率B大于初始允许放电功率A时，说明对初始允许放电功率A的限制较为严格一些，需要通过第一修正函数将A反映到B去，以维持储能系统充放电的平衡。

其中，第一平衡控制增益K₁和第二平衡控制增益K₂均正比于T，T为与储能系统相接的接入点设备的容量持续受限制的时间长度。K₁和K₂可以相同也可以不同，可以根据经验预先设定，也可以根据发电系统的实际工况(例如发电机组的出力水平、与储能系统相接的接入点设备的负荷水平特性等)进行在线调整。

具体的，K₁和K₂可以分别通过以下公式计算获得：

其中，T₁和T₂为与储能系统相接的接入点设备的容量持续受限制的时间长度的估计值；

例如，当与储能系统相接的接入点设备为高厂变时，可以将高厂变下负荷转移过程造成的高厂变持续负荷高或者低所持续的时间长度的估计，作为T₁或T₂的值。具体的，例如储能系统额定功率10MW，那么可以统计高厂变负荷持续低于10MW的平均时间T₂和持续高于40MW的平均时间T₁，作为T₁或T₂的值。

P_n为所述储能系统的额定功率容量，E_n为储能系统的额定能量容量；Δ＝ω·T_n，ω为期望的所述储能系统的充电状态的波动范围。

即，将储能系统的额定能量容量E_n定义为其额定功率容量P_n与一个时间常数T_n的乘积，例如10MW·15min即表示储能系统额定功率为10MW，额定能量为10MW·15min＝2.5MWh，这个时间常数为T_n＝15min，如果期望储能系统充电状态波动范围ω＝33％，则Δ＝ω·T_n＝33％·15min＝5min。

使储能系统在经过修正的允许充电功率和允许放电功率范围内工作，可以使储能系统可靠保持在正常运行区间内，有效地避免储能系统的过充或过放，保证了储能系统的充放电平衡，进一步提高了储能系统的使用寿命。

本发明实施例提供的一种控制储能系统出力的方法，可以获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率，记为外负荷总功率；根据所述外负荷总功率，确定所述储能系统的允许充电功率和所述储能系统的允许放电功率；当储能系统出力指令中的储能系统出力值为负时，判断所述储能系统出力值的绝对值是否不大于所述允许充电功率，如果是，执行所述储能系统出力指令；否则，控制所述储能系统按所述允许充电功率出力；当储能系统出力指令中的储能系统出力值为正时，判断所述储能系统出力值是否不大于所述允许放电功率，如果是，执行所述储能系统出力指令；否则，控制所述储能系统按所述允许放电功率出力。由于本发明实施例提供的一种控制储能系统出力的方法，考虑了与储能系统相接的接入点设备的容量对储能系统允许出力范围的影响，因此，应用本发明提供的方法，确定的储能系统的允许出力范围更为合理可靠，能够达到储能系统出力和与储能系统相接的接入点设备的容量协调控制的目的，使得储能系统在更好的状态运行，提高了储能系统的使用寿命。

相应于上述方法实施例，本发明实施例还提供了一种控制储能系统出力的装置。如图4所示，本发明所提供的一种控制储能系统出力的装置，应用于发电系统，所述装置包括：外负荷总功率确定模块301、允许充放电功率确定模块302、第一处理模块303和第二处理模块304，

外负荷总功率确定模块301，用于获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率，记为外负荷总功率；

与储能系统相接的接入点设备可以为图1所示的高厂变。

具体的，可以通过以下两种方式确定外负荷总功率：

方式一：使用测量设备对与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的所有负荷分别进行测量，然后将所有负荷的和确定为外负荷总功率；

方式二：使用测量设备分别测量获得与储能系统相接的接入点设备的总负荷和储能系统的负荷，将接入点设备的总负荷和储能系统的负荷的差确定为外负荷总功率。

具体的，外负荷总功率确定模块301可以定期地获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率并存储；或者，在接收到所述储能系统出力指令后，获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率。

允许充放电功率确定模块302，用于根据所述外负荷总功率，确定所述储能系统的允许充电功率和所述储能系统的允许放电功率；

具体的，允许充放电功率确定模块302可以包括：第一比较子模块和第二比较子模块，

所述第一比较子模块，用于计算所述接入点设备的额定功率容量和所述外负荷总功率的差，比较所述差和所述外负荷总功率的大小，将其中较小的一个确定为储能系统的允许充电功率；

所述第二比较子模块，用于比较所述储能系统的额定功率容量和所述外负荷总功率的大小，将其中较小的一个确定为储能系统的允许放电功率。

例如，当与储能系统相接的接入点设备为图1所示的高厂变时，将高厂变设备下的外负荷总功率记为P，将高厂变的额定功率容量记为P_b，将储能系统的额定功率容量记为P_n，则，

允许充电功率＝min{(P_b-P)，P_n}；

允许放电功率＝min{P，P_n}。

第一处理模块303，用于当储能系统出力指令中的储能系统出力值为负时，判断所述储能系统出力值的绝对值是否不大于所述允许充电功率，如果是，执行所述储能系统出力指令；否则，控制所述储能系统按所述允许充电功率出力；

具体的，如果储能系统出力指令中的储能系统出力值为负，说明要控制储能系统进行充电，这时就要判断储能系统出力指令中的储能系统出力值的绝对值是否在储能系统的允许充电功率范围内，如果是，则执行储能系统出力指令；否则，只能控制储能系统按允许充电功率进行充电。即控制储能系统在允许充电功率范围内出力。

第二处理模块304，用于当储能系统出力指令中的储能系统出力值为正时，判断所述储能系统出力值是否不大于所述允许放电功率，如果是，执行所述储能系统出力指令；否则，控制所述储能系统按所述允许放电功率出力。

具体的，如果储能系统出力指令中的储能系统出力值为正，说明要控制储能系统放电，这时就要判断储能系统出力指令中的储能系统出力值是否在储能系统的允许放电功率范围内，如果是，则执行储能系统出力指令；否则，只能控制储能系统按允许放电功率进行放电。同样的是控制储能系统在允许充电功率范围内出力。

基于与图3所示的方法实施例同样的原因，即应使储能系统充放电保持平衡，优选的，如图5所示，允许充放电功率确定模块302可以包括：第一确定子模块401、第三比较子模块402、第一修正子模块403和第二修正子模块404，

第一确定子模块401，用于确定所述储能系统的初始允许充电功率和所述储能系统的初始允许放电功率；

具体的，确定储能系统的初始允许充电功率的方法与图2所示的实施例中的步骤S102中确定允许充电功率和允许放电功率的方法一致，即步骤S102中确定的允许充电功率即为初始允许充电功率，步骤S102中确定的允许放电功率即为初始允许放电功率，此处不再赘述。

第三比较子模块402，用于比较所述初始允许充电功率和所述初始允许放电功率大小；

第一修正子模块403，用于当所述初始允许充电功率大于所述初始允许放电功率时，根据第一修正函数对所述初始允许充电功率进行修正，将修正后的初始允许充电功率确定为储能系统的允许充电功率；

具体的，第一修正函数为：

允许充电功率＝max{A，min{B,B-(SOC-SOCref)·E_n·K₁}}

其中，A为初始允许放电功率，B为初始允许充电功率；

SOC为所述储能系统的充电状态，计算方式为：储能系统剩余能量与储能系统额定能量的百分比；

SOCref为期望所述储能系统保持的充电状态，例如，80％；

E_n为储能系统的额定能量容量，K₁为第一平衡控制增益。

第二修正子模块404，用于当所述初始允许放电功率大于所述初始允许充电功率时，根据第二修正函数对所述初始允许放电功率进行修正，将修正后的初始允许放电功率确定为储能系统的允许放电功率。

具体的，第二修正函数为：

允许放电功率＝max{B，min{A,A+(SOC-SOCref)·E_n·K₂}}

其中，K₂为第二平衡控制增益。

从第一修正函数和第二修正函数中可以看出，当初始允许放电功率A和初始允许充电功率B存在差异时，需要将限制较为严格的某一方向的需求反映到另一方向中去，以维持储能系统充、放电的平衡。

其中，第一平衡控制增益K₁和第二平衡控制增益K₂均正比于T，T为与储能系统相接的接入点设备容量持续受限制的时间长度。K₁和K₂可以相同也可以不同，可以根据经验预先设定，也可以根据发电系统的实际工况(例如发电机组的处理水平、与储能系统相接的接入点设备的负荷水平特性等)进行在线调整。

具体的，K₁和K₂可以分别通过以下公式计算获得：

其中，T₁和T₂为与储能系统相接的接入点设备的容量持续受限制的时间长度的估计值，P_n为储能系统的额定功率容量，E_n为储能系统的额定能量容量，Δ＝ω·T_n，ω为期望的所述储能系统的充电状态的波动范围。

本发明实施例提供的一种控制储能系统出力的装置，可以获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率，记为外负荷总功率；根据所述外负荷总功率，确定所述储能系统的允许充电功率和所述储能系统的允许放电功率；当储能系统出力指令中的储能系统出力值为负时，判断所述储能系统出力值的绝对值是否不大于所述允许充电功率，如果是，执行所述储能系统出力指令；否则，控制所述储能系统按所述允许充电功率出力；当储能系统出力指令中的储能系统出力值为正时，判断所述储能系统出力值是否不大于所述允许放电功率，如果是，执行所述储能系统出力指令；否则，控制所述储能系统按所述允许放电功率出力。由于本发明实施例提供的一种控制储能系统出力的装置，考虑了与储能系统相接的接入点设备的容量对储能系统允许出力范围的影响，因此，应用本发明提供的装置，确定的储能系统的允许出力范围更为合理可靠，能够达到储能系统出力和与储能系统相接的接入点设备的容量协调控制的目的，使得储能系统在更好的状态运行，提高了储能系统的使用寿命。

对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

需要说明的是，所述储能系统可以为基于可编程逻辑控制器(PLC，Programmable Logic Controller，)、个人电脑(PC)或其他可编程控制器平台控制的储能系统。

需要说明的是，对于上述所有实施例，并不限定发电机组、储能系统及与储能系统相接的接入点设备的个数，例如单台发电机组与单一储能系统及接入点设备协调运行，多台发电机组与单一储能系统及接入点设备协调运行，单台发电机组与多个储能系统及对应每一储能系统的接入点设备协调运行，或多台发电机组与多个储能系统及对应每一储能系统的接入点设备协调运行，在不同的配置方案中，其中的每一储能系统均可适用本发明提供的控制储能系统出力方法及装置。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (12)

1.一种控制储能系统出力的方法，其特征在于，应用于发电系统，所述方法包括：

获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率，记为外负荷总功率；

根据所述外负荷总功率，确定所述储能系统的允许充电功率和所述储能系统的允许放电功率；

当储能系统出力指令中的储能系统出力值为负时，判断所述储能系统出力值的绝对值是否不大于所述允许充电功率，如果是，执行所述储能系统出力指令；否则，控制所述储能系统按所述允许充电功率出力；

当储能系统出力指令中的储能系统出力值为正时，判断所述储能系统出力值是否不大于所述允许放电功率，如果是，执行所述储能系统出力指令；否则，控制所述储能系统按所述允许放电功率出力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率包括：

定期地获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率并存储；

或者，在接收到所述储能系统出力指令后，获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述外负荷总功率，确定所述储能系统的允许充电功率和所述储能系统的允许放电功率包括：

计算所述接入点设备的额定功率容量和所述外负荷总功率的差，比较所述差和所述外负荷总功率的大小，将其中较小的一个确定为储能系统的允许充电功率；

比较所述储能系统的额定功率容量和所述外负荷总功率的大小，将其中较小的一个确定为储能系统的允许放电功率。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述外负荷总功率，确定所述储能系统的允许充电功率和所述储能系统的允许放电功率包括：

确定所述储能系统的初始允许充电功率和所述储能系统的初始允许放电功率；

比较所述初始允许充电功率和所述初始允许放电功率大小；

当所述初始允许充电功率大于所述初始允许放电功率时，根据第一修正函数对所述初始允许充电功率进行修正，将修正后的初始允许充电功率确定为储能系统的允许充电功率；

当所述初始允许放电功率大于所述初始允许充电功率时，根据第二修正函数对所述初始允许放电功率进行修正，将修正后的初始允许放电功率确定为储能系统的允许放电功率。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一修正函数为：

允许充电功率＝max{A，min{B,B-(SOC-SOCref)·E_n·K₁}}

所述第二修正函数为：

允许放电功率＝max{B，min{A,A+(SOC-SOCref)·E_n·K₂}}

其中，A为初始允许放电功率，B为初始允许充电功率，SOC为所述储能系统的充电状态，SOCref为期望所述储能系统保持的充电状态，E_n为储能系统的额定能量容量，K₁为第一平衡控制增益，K₂为第二平衡控制增益。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：

<mrow> <msub> <mi>K</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>T</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>T</mi> <mi>n</mi> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow>

<mrow> <msub> <mi>K</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>T</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>T</mi> <mi>n</mi> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow>

其中，T₁和T₂为与储能系统相接的接入点设备的容量受限持续时间长度的估计值，P_n为所述储能系统的额定功率容量，Δ＝ω·T_n，ω为期望的所述储能系统的充电状态的波动范围。

7.一种控制储能系统出力的装置，其特征在于，应用于发电系统，所述装置包括：外负荷总功率确定模块、允许充放电功率确定模块、第一处理模块和第二处理模块，

所述外负荷总功率确定模块，用于获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率，记为外负荷总功率；

所述允许充放电功率确定模块，用于根据所述外负荷总功率，确定所述储能系统的允许充电功率和所述储能系统的允许放电功率；

所述第一处理模块，用于当储能系统出力指令中的储能系统出力值为负时，判断所述储能系统出力值的绝对值是否不大于所述允许充电功率，如果是，执行所述储能系统出力指令；否则，控制所述储能系统按所述允许充电功率出力；

所述第二处理模块，用于当储能系统出力指令中的储能系统出力值为正时，判断所述储能系统出力值是否不大于所述允许放电功率，如果是，执行所述储能系统出力指令；否则，控制所述储能系统按所述允许放电功率出力。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述外负荷总功率确定模块具体用于定期地获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率并存储；或者，在接收到所述储能系统出力指令后，获得与储能系统相接的接入点设备下除储能系统外的负荷总功率。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述允许充放电功率确定模块包括：第一比较子模块和第二比较子模块；

所述第一比较子模块，用于计算所述接入点设备的额定功率容量和所述外负荷总功率的差，比较所述差和所述外负荷总功率的大小，将其中较小的一个确定为储能系统的允许充电功率；

所述第二比较子模块，用于比较所述储能系统的额定功率容量和所述外负荷总功率的大小，将其中较小的一个确定为储能系统的允许放电功率。

10.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述允许充放电功率确定模块，包括：第一确定子模块、第三比较子模块、第一修正子模块和第二修正子模块，

所述第一确定子模块，用于确定所述储能系统的初始允许充电功率和所述储能系统的初始允许放电功率；

所述第三比较子模块，用于比较所述初始允许充电功率和所述初始允许放电功率大小；

所述第一修正子模块，用于当所述初始允许充电功率大于所述初始允许放电功率时，根据第一修正函数对所述初始允许充电功率进行修正，将修正后的初始允许充电功率确定为储能系统的允许充电功率；

所述第二修正子模块，用于当所述初始允许放电功率大于所述初始允许充电功率时，根据第二修正函数对所述初始允许放电功率进行修正，将修正后的初始允许放电功率确定为储能系统的允许放电功率。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一修正函数为：

允许充电功率＝max{A，min{B,B-(SOC-SOCref)·E_n·K₁}}

所述第二修正函数为：

允许放电功率＝max{B，min{A,A+(SOC-SOCref)·E_n·K₂}}

其中，A为初始允许放电功率，B为初始允许充电功率，SOC为所述储能系统的充电状态，SOCref为期望所述储能系统保持的充电状态，E_n为储能系统的额定能量容量，K₁为第一平衡控制增益，K₂为第二平衡控制增益。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，

<mrow> <msub> <mi>K</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>T</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>T</mi> <mi>n</mi> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow>

<mrow> <msub> <mi>K</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>T</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>T</mi> <mi>n</mi> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow> 4

其中，T₁和T₂为与储能系统相接的接入点设备的容量受限持续时间长度的估计值，P_n为所述储能系统的额定功率容量，Δ＝ω·T_n，ω为期望的所述储能系统的充电状态的波动范围。