CN108173275A - 储能电站的充放电控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种储能电站的充放电控制方法及装置。通过根据电网侧下发电价与用户侧的用户响应用电量确定储能电站的充电量，并根据储能电站的充电量控制储能电站的充放电。基于此通过调整电网侧下发电价和用户侧的用户响应用电量，消除电网中不同因素波动对储能电站充放电所产生的影响，实现电网与储能电站有效的协同控制，平衡两者的整体效益。
Description
技术领域
本发明涉及储能技术领域，特别是涉及一种储能电站的充放电控制方法及装置。
背景技术
随着新能源汽车行业的发展，应用于汽车上的动力电池的产量逐步提高。新能源汽车对动力电池的要求较高，当动力电池不满足要求时，动力电池将被替换下来。目前，替换下来的动力电池单体通常用于配对成电池组，用于建设退役电池储能电站。
储能电站作为分布式储能系统的一部分，与电网间的协同控制有利于电能的梯次利用，实现电网侧削峰填谷等作用。但是，目前储能电站在执行充放电操作时受电网中不同因素的波动的影响，难以平衡储能电站与电网两者的整体效益。
发明内容
基于此，有必要针对储能电站在执行充放电操作时受电网中不同因素的波动的影响，难以平衡储能电站与电网两者的整体效益的缺陷，提供一种储能电站的充放电控制方法及装置。
一种储能电站的充放电控制方法，包括步骤：
根据电网侧下发电价获得用户侧的用户响应用电量，并通过用户响应用电量更新电网侧下发电价，直至获得电网侧下发电价与用户响应电量的相对最优值。
根据电网侧下发电价与用户响应电量的相对最优值获得用户侧储能电站的充电量。
根据储能电站的充电量控制储能电站的充放电。
一种储能电站的充放电控制装置，包括：
最优值计算模块，用于根据电网侧下发电价获得用户侧的用户响应用电量，并通过用户响应用电量更新电网侧下发电价，直至获得电网侧下发电价与用户响应电量的相对最优值。
充电量计算模块，用于根据用户响应用电量的相对最优值获得用户侧储能电站的充电量。
充放电控制模块，用于根据储能电站的充电量控制储能电站的充放电。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序程序时实现上述储能电站的充放电控制方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述储能电站的充放电控制方法的步骤。
通过本发明所提供的储能电站的充放电控制方法及装置，根据电网侧下发电价与用户侧的用户响应用电量确定储能电站的充电量，并根据储能电站的充电量控制储能电站的充放电。基于此通过调整电网侧下发电价和用户侧的用户响应用电量，消除电网中不同因素波动对储能电站充放电所产生的影响，实现电网与储能电站有效的协同控制，平衡两者的整体效益。
附图说明
图1为储能电站的充放电控制方法流程图；
图2为优选实施例的储能电站的充放电控制方法流程；
图3为储能电站的充放电控制装置模块结构图。
具体实施方式
在一实施例中，如图1所示，为储能电站的充放电控制方法流程图，包括步骤：
S101，根据电网侧下发电价获得用户侧的用户响应用电量，并通过用户响应用电量更新电网侧下发电价，直至获得电网侧下发电价与用户响应电量的相对最优值。
针对分布式储能系统，获取分布式储能系统中不同侧的相关数据。具体为，获取电网侧下发电价和用户侧的用户响应用电量。用户侧可以包括一个或多个用户，不同用户在不同时刻具有不同的用户响应用电量。其中，根据电网侧下发电价获得用户侧的用户响应用电量的过程，包括步骤：
将电网侧下发电价代入电网侧效益优化函数，获得使电网侧效益优化函数取得最大解时用户侧的用户响应用电量；其中，电网侧效益优化函数如下式：
其中，S表示电网侧效益优化函数，λt表示t时刻的电网侧下发电价，N表示用户侧的总用户数，lit表示用户i在t时刻的用户响应用电量，ωu和ωc表示比例系数，T表示一个或多个时刻的总和，mt表示t时刻的电网侧电力成本价，表示多个时刻下用户i的用户响应用电量平均值。
通过用户响应用电量更新电网侧下发电价的过程，包括步骤：
将用户响应用电量代入用户侧效益优化函数，获得使用户侧效益优化函数取得最大解时的电网侧下发电价；其中，用户侧效益优化函数如下式：
其中，表示用户i在t时刻的用户侧效益优化函数，表示用户i储能电站效益函数，且表示用户i的储能电站a在t时刻的充电量，表示用户i的储能电站a在t时刻的充电量，A表示用户侧储能电站的总和；表示用户i在t时刻的满意度函数，表示用户i在t时刻的实际用电量与统计最大用电量之比。
优选地，如图2所示，为一优选实施例的储能电站的充放电控制方法流程图，获得电网侧下发电价与用户响应电量的相对最优值的过程，包括步骤：
S1011，获取使电网侧效益优化函数和用户侧效益优化函数均取得最大解的第一用户响应用电量和第一电网侧下发电价。
S1012，将第一用户响应用电量和第一电网侧下发电价代入用户侧效益优化函数，获得用户侧储能电站的充电量。
其中，上述步骤S1021～S1022可通过下式实现，具体如下：
其中，表示用户侧的用户i在t时刻接收到的电网侧下发电价的相对最优值，表示电网侧在t时刻的最小用电量，表示电网侧在t时刻的最大用电量；表示用户i在t时刻的用户响应用电量的相对最优值，表示用户i在t时刻的最小用电量，表示用户i在t时刻的最大用电量。
S102，根据电网侧下发电价与用户响应电量的相对最优值获得用户侧储能电站的充电量。
其中，根据上述步骤确定电网侧下发电价与用户响应用电量的相对最优值后，根据特定的相对最优值，即可确定一个特定的储能电站的充电量。
上述步骤S1021～S1022的公式通过获得在用户响应用电量的相对最优值时的用户i的第一储能电站效益函数，根据第一储能电站效益函数获取用户i的储能电站a在t时刻的充电量。
S103，根据储能电站的充电量控制储能电站的充放电。
在获得储能电站的充电量后，根据充电量控制储能电站的充放电，具体包括步骤：
若储能电站的充电量为正，控制储能电站进行充电目标量为储能电站的充电量的充电。
若储能电站的充电量为负，控制储能电站进行放电目标量为储能电站的充电量的绝对值的放电。
通过本实施例所提供的储能电站的充放电控制方法，根据电网侧下发电价与用户侧的用户响应用电量确定储能电站的充电量，并根据储能电站的充电量控制储能电站的充放电。基于此通过调整电网侧下发电价和用户侧的用户响应用电量，消除电网中不同因素波动对储能电站充放电所产生的影响，实现电网与储能电站有效的协同控制，平衡两者的整体效益。
优选地，还包括步骤：
将用户侧储能电站的充电量上传至服务器。
将用户侧储能电站的充电量上传至服务器，便于远程监控储能电站的充放电状态。
在一实施例中，如图3所示，为储能电站的充放电控制装置模块结构图，包括：
最优值计算模块201，用于根据电网侧下发电价获得用户侧的用户响应用电量，并通过用户响应用电量更新电网侧下发电价，直至获得电网侧下发电价与用户响应电量的相对最优值。
其中，最优值计算模块201还包括：
用户响应用电量计算模块，用于将电网侧下发电价代入电网侧效益优化函数，获得使电网侧效益优化函数取得最大解时用户侧的用户响应用电量；其中，电网侧效益优化函数如下式：
其中，S表示电网侧效益优化函数，λt表示t时刻的电网侧下发电价，N表示用户侧的总用户数，表示用户i在t时刻的用户响应用电量，ωu和ωc表示比例系数，T表示一个或多个时刻的总和，mt表示t时刻的电网侧电力成本价，表示多个时刻下用户i的用户响应用电量平均值。
电网侧下发电价计算模块，用于将用户响应用电量代入用户侧效益优化函数，获得使用户侧效益优化函数取得最大解时的电网侧下发电价；其中，用户侧效益优化函数如下式：
其中，表示用户i在t时刻的用户侧效益优化函数，表示用户i储能电站效益函数，且表示用户i的储能电站a在t时刻的充电量，表示用户i的储能电站a在t时刻的充电量，A表示用户侧储能电站的总和；表示用户i在t时刻的满意度函数，表示用户i在t时刻的实际用电量与统计最大用电量之比。
优选地，最优值计算模块201还包括：
第一计算模块，用于获取使电网侧效益优化函数和用户侧效益优化函数均取得最大解的第一用户响应用电量和第一电网侧下发电价。
第二计算模块，用于将第一用户响应用电量和第一电网侧下发电价代入用户侧效益优化函数，获得用户侧储能电站的充电量。
其中，第一计算模块与第二计算模块的执行过程如下式：
其中，表示用户侧的用户i在t时刻接收到的电网侧下发电价的相对最优值，表示电网侧在t时刻的最小用电量，表示电网侧在t时刻的最大用电量；表示用户i在t时刻的用户响应用电量的相对最优值，表示用户i在t时刻的最小用电量，表示用户i在t时刻的最大用电量。
充电量计算模块202，用于根据用户响应用电量的相对最优值获得用户侧储能电站的充电量。
充放电控制模块203，用于根据储能电站的充电量控制储能电站的充放电。
其中，充放电控制模块203还包括：
充电控制模块，用于在储能电站的充电量为正，控制储能电站进行充电目标量为储能电站的充电量的充电。
放电控制模块，用于在储能电站的充电量为负，控制储能电站进行放电目标量为储能电站的充电量的绝对值的放电。
通过本实施例所提供的储能电站的充放电控制装置，根据电网侧下发电价与用户侧的用户响应用电量确定储能电站的充电量，并根据储能电站的充电量控制储能电站的充放电。基于此通过调整电网侧下发电价和用户侧的用户响应用电量，消除电网中不同因素波动对储能电站充放电所产生的影响，实现电网与储能电站有效的协同控制，平衡两者的整体效益。
优选地，储能电站的充放电控制装置还包括：
通讯模块，用于将用户侧储能电站的充电量上传至服务器。
将用户侧储能电站的充电量上传至服务器，便于远程监控储能电站的充放电状态。
本发明还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序程序时实现上述储能电站的充放电控制方法的步骤。其中，在执行上述储能电站的充放电控制方法的步骤时，处理器被配置为：
根据电网侧下发电价获得用户侧的用户响应用电量，并通过用户响应用电量更新电网侧下发电价，直至获得电网侧下发电价与用户响应电量的相对最优值。
根据电网侧下发电价与用户响应电量的相对最优值获得用户侧储能电站的充电量。
根据储能电站的充电量控制储能电站的充放电。
通过本实施例所提供的计算机设备，根据电网侧下发电价与用户侧的用户响应用电量确定储能电站的充电量，并根据储能电站的充电量控制储能电站的充放电。基于此通过调整电网侧下发电价和用户侧的用户响应用电量，消除电网中不同因素波动对储能电站充放电所产生的影响，实现电网与储能电站有效的协同控制，平衡两者的整体效益。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述储能电站的充放电控制方法的步骤。此外，通常存储在一个存储介质中的程序通过直接将程序读取出存储介质或者通过将程序安装或复制到数据处理设备的存储设备(如硬盘和或内存)中执行。因此，这样的存储介质也构成了本发明。存储介质可以使用任何类型的记录方式，例如纸张存储介质(如纸带等)、磁存储介质(如软盘、硬盘、闪存等)、光存储介质(如CD-ROM等)、磁光存储介质(如MO等)等。
通过本实施例所提供的计算机可读存储介质，根据电网侧下发电价与用户侧的用户响应用电量确定储能电站的充电量，并根据储能电站的充电量控制储能电站的充放电。基于此通过调整电网侧下发电价和用户侧的用户响应用电量，消除电网中不同因素波动对储能电站充放电所产生的影响，实现电网与储能电站有效的协同控制，平衡两者的整体效益。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种储能电站的充放电控制方法，其特征在于，包括步骤：
根据电网侧下发电价获得用户侧的用户响应用电量，并通过所述用户响应用电量更新所述电网侧下发电价，直至获得所述电网侧下发电价与所述用户响应电量的相对最优值；
根据所述电网侧下发电价与所述用户响应电量的相对最优值获得用户侧储能电站的充电量；
根据所述储能电站的充电量控制所述储能电站的充放电。
2.根据权利要求1所述的储能电站的充放电控制方法，其特征在于，所述根据电网侧下发电价获得用户侧的用户响应用电量的过程，包括步骤：
将所述电网侧下发电价代入电网侧效益优化函数，获得使所述电网侧效益优化函数取得最大解时用户侧的用户响应用电量；其中，所述电网侧效益优化函数如下式：
其中，S表示电网侧效益优化函数，λt表示t时刻的电网侧下发电价，N表示用户侧的总用户数，表示用户i在t时刻的用户响应用电量，ωu和ωc表示比例系数，T表示一个或多个时刻的总和，mt表示t时刻的电网侧电力成本价，表示多个时刻下用户i的用户响应用电量平均值。
3.根据权利要求2所述的储能电站的充放电控制方法，其特征在于，所述通过所述用户响应用电量更新所述电网侧下发电价的过程，包括步骤：
将所述用户响应用电量代入用户侧效益优化函数，获得使所述用户侧效益优化函数取得最大解时的电网侧下发电价；其中，所述用户侧效益优化函数如下式：
其中，表示用户i在t时刻的用户侧效益优化函数，表示用户i储能电站效益函数，且 表示用户i的储能电站a在t时刻的充电量，表示用户i的储能电站a在t时刻的充电量，A表示用户侧储能电站的总和；表示用户i在t时刻的满意度函数，表示用户i在t时刻的实际用电量与统计最大用电量之比。
4.根据权利要求3所述的储能电站的充放电控制方法，其特征在于，获得所述电网侧下发电价与所述用户响应电量的相对最优值的过程，包括步骤：
获取使所述电网侧效益优化函数和所述用户侧效益优化函数均取得最大解的第一用户响应用电量和第一电网侧下发电价；
将所述第一用户响应用电量和第一电网侧下发电价代入所述用户侧效益优化函数，获得用户侧储能电站的充电量。
5.根据权利要求4所述的储能电站的充放电控制方法，其特征在于，所述根据所述用户响应用电量的相对最优值获得用户侧的储能电站的充电量的过程，包括步骤：
获得在所述用户响应用电量的相对最优值时的用户i的第一储能电站效益函数；
根据所述第一储能电站效益函数获取用户i的储能电站a在t时刻的充电量。
6.根据权利要求1或5任意一项所述的储能电站的充放电控制方法，其特征在于，所述根据所述储能电站的充电量控制所述储能电站的充放电的过程，包括步骤：
若所述储能电站的充电量为正，控制储能电站进行充电目标量为所述储能电站的充电量的充电；
若所述储能电站的充电量为负，控制储能电站进行放电目标量为所述储能电站的充电量的绝对值的放电。
7.根据权利要求1所述的储能电站的充放电控制方法，其特征在于，还包括步骤：
将所述用户侧储能电站的充电量上传至服务器。
8.一种储能电站的充放电控制装置，其特征在于，包括：
最优值计算模块，用于根据电网侧下发电价获得用户侧的用户响应用电量，并通过所述用户响应用电量更新所述电网侧下发电价，直至获得所述电网侧下发电价与所述用户响应电量的相对最优值；
充电量计算模块，用于根据所述用户响应用电量的相对最优值获得用户侧储能电站的充电量；
充放电控制模块，用于根据所述储能电站的充电量控制所述储能电站的充放电。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序程序时实现权利要求1-7任意一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任意一项所述方法的步骤。
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