CN113364015B - 一种储能系统及相关方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种储能系统及相关方法。在本申请实施例提供的储能系统中，控制器获取用户设备的信息，然后根据用户设备的信息控制变流器和电池组，从而向用电设备提供电能或接收供电设备的电能。本申请实施例能够对功率进行合理调度，增加储能系统利用率。

Description

一种储能系统及相关方法

技术领域

本申请实施例涉及储能技术领域，尤其涉及一种储能系统及相关方法。

背景技术

近年来，随着以光伏、风力发电为主的新能源发电迅速发展。然而光伏、风力等一次能源具有波动性和间歇性，加之电力电子并网设备与传统发电机组特性的不同，新能源发电的大量接入也给电力系统带来了新的问题，而储能系统被视为解决这一问题的有效方式。

因此近年来，储能技术快速发展，在电力系统中的应用也愈加广泛。储能系统能提为电力系统供多样化的功能服务，如供电可靠性服务、用电需量管理、供电质量服务、需求侧响应、电网调频、电网调峰、电压支撑、波动平抑、机组优化运行等等。

然而，上述的功能服务均需要匹配储能系统的输出功率和剩余储能等。要是无法合理调配上述的功能服务，储能系统的输出功率和剩余储能等将会无法支持对应的功能服务，导致储能系统无法正常提供功能服务，严重的情况下甚至可能导致储能系统出现故障。

发明内容

本申请实施例提供了一种储能系统及相关方法，能够为用户提供合理的资源分配，对功率进行合理调度。

第一方面，本申请实施例提供一种储能系统，包括多组或多个电池组，变流器和控制器；电池组通过变流器连接电网，电网连接有至少一个用户设备，用户设备包括用电设备和供电设备的至少一种；控制器与用户设备通信，用于获取用户设备的信息；控制器连接变流器和电池组，用于根据用户设备的信息控制变流器和电池组，从而向用电设备提供电能或接收供电设备的电能。

在本申请实施例提供的储能系统中，控制器获取用户设备的信息，然后根据用户设备的信息控制变流器和电池组，从而向用电设备提供电能或接收供电设备的电能。本申请实施例能够对功率进行合理调度，增加储能系统利用率。

结合第一方面，在本申请实施例的一种实现方式中，用电设备包括工厂配电房、居民区配电房、变电站的其中至少一种，供电设备包括其他储能系统、光伏发电系统、风力发电系统、电厂的其中至少一种。该实现方式使得本申请实施例提供的方案更具全面性。

结合第一方面，在本申请实施例的一种实现方式中，控制器用于：根据用户设备的信息确定所有用户设备的用户实际调度功率；控制变流器向电网输出与所有用户设备的用户实际调度功率总和对应的功率。该实现方式使得本申请实施例提供的方案更具全面性。

结合第一方面，在本申请实施例的一种实现方式中，控制器用于获取来自用户设备的至少一个功率调度请求，功率调度请求包括用户设备对储能系统请求的充放电功率；获取与用户设备对应的已配置的用户功率范围以及剩余可充放能量，用户功率范围用于表示储能系统分配给用户设备的充放电功率范围，剩余可充放能量包括剩余可放电能量，剩余可放电能量用于表示储能系统分配给用户设备的除去已使用能量的剩余能量，已使用能量为储能系统已实际调度给用户设备的能量；根据功率调度请求，用户功率范围以及剩余可充放能量确定功率调度请求对应的用户实际调度功率；汇总所有用户实际调度功率并发送至储能系统，使得储能系统根据汇总后的用户实际调度功率调度用户设备。该实现方式使得本申请实施例提供的方案更具全面性。

结合第一方面，在本申请实施例的一种实现方式中，若功率调度请求中的用户设备对储能系统的充放电功率超出用户功率范围，则控制器将请求储能系统提供的充放电功率修正为不超出用户功率范围。该实现方式使得本申请实施例提供的方案更具全面性。

结合第一方面，在本申请实施例的一种实现方式中，用户功率范围与用户设备、功能类别具备关联关系，功能类别表示用户设备请求的功能；控制器根据功率调度请求确定充放电功率对应的用户设备标识和功能类别标识；控制器确定与用户设备标识和功能类别标识对应的已配置的用户功率范围。该实现方式使得本申请实施例提供的方案更具全面性。

结合第一方面，在本申请实施例的一种实现方式中，若剩余可充放能量不在预设范围内，则控制器设置功率调度请求对应的用户实际调度功率为特定范围。该实现方式使得本申请实施例提供的方案更具全面性。

结合第一方面，在本申请实施例的一种实现方式中，若剩余可充放能量中的剩余可放电能量小于第一预设值，则控制器设置功率调度请求对应的用户实际调度功率不大于0；若剩余可充放能量中的剩余可充电能量小于第二预设值，则控制器设置功率调度请求对应的用户实际调度功率不小于0，剩余可充电能量表示储能系统允许用户设备对储能系统进行充电的能量。该实现方式使得本申请实施例提供的方案更具全面性。

结合第一方面，在本申请实施例的一种实现方式中，控制器，用于根据用户实际调度功率和用户设备的运行时间每隔预设时间段更新剩余可充放能量。该实现方式使得本申请实施例提供的方案更具全面性。

结合第一方面，在本申请实施例的一种实现方式中，控制器用于：根据分配给用户设备的允许使用的储能能量占储能系统当前所有储能能量的比例，确认用户设备的初始能量值；根据用户实际调度功率和用户设备的运行时间每隔预设时间段确定用户设备对应的已使用能量；根据用户设备对应的初始能量值和已使用能量确定每个用户设备的剩余能量；汇总用户设备的剩余能量确定剩余可充放能量。该实现方式使得本申请实施例提供的方案更具全面性。

第二方面，本申请实施例提供一种储能系统调度方法，包括：获取来自用户设备的至少一个功率调度请求，功率调度请求包括用户设备对储能系统请求的充放电功率；获取与用户设备对应的已配置的用户功率范围以及剩余可充放能量，用户功率范围用于表示储能系统分配给用户设备的充放电功率范围，剩余可充放能量包括剩余可放电能量，剩余可放电能量用于表示储能系统分配给用户设备的除去已使用能量的剩余能量，已使用能量为储能系统已实际调度给用户设备的能量；根据功率调度请求，用户功率范围以及剩余可充放能量确定功率调度请求对应的用户实际调度功率；汇总所有用户实际调度功率并发送至储能系统，使得储能系统根据汇总后的用户实际调度功率调度用户设备。

结合第二方面，在本申请实施例的一种实现方式中，根据功率调度请求，用户功率范围以及剩余可充放能量确定用户实际调度功率包括：若功率调度请求中的用户设备对储能系统的充放电功率超出用户功率范围，则将请求储能系统提供的充放电功率修正为不超出用户功率范围。该实现方式使得本申请实施例提供的方案更具全面性。

结合第二方面，在本申请实施例的一种实现方式中，用户功率范围与用户设备、功能类别具备关联关系，功能类别表示用户设备请求的功能；获取与用户设备对应的已配置的用户功率范围包括：根据功率调度请求确定充放电功率对应的用户设备标识和功能类别标识；确定与用户设备标识和功能类别标识对应的已配置的用户功率范围。该实现方式使得本申请实施例提供的方案更具全面性。

结合第二方面，在本申请实施例的一种实现方式中，根据功率调度请求，用户功率范围以及剩余可充放能量确定功率调度请求对应的用户实际调度功率包括：若剩余可充放能量不在预设范围内，则设置功率调度请求对应的用户实际调度功率为特定范围。该实现方式使得本申请实施例提供的方案更具全面性。

结合第二方面，在本申请实施例的一种实现方式中，若剩余可充放能量不在预设范围内，则设置功率调度请求对应的用户实际调度功率为特定范围包括：若剩余可充放能量中的剩余可放电能量小于第一预设值，则设置功率调度请求对应的用户实际调度功率不大于0；若剩余可充放能量中的剩余可充电能量小于第二预设值，则设置功率调度请求对应的用户实际调度功率不小于0，剩余可充电能量表示储能系统允许用户设备对储能系统进行充电的能量。该实现方式使得本申请实施例提供的方案更具全面性。

结合第二方面，在本申请实施例的一种实现方式中，汇总所有用户实际调度功率并发送至储能系统之后，方法还包括：根据用户实际调度功率和用户设备的运行时间每隔预设时间段更新剩余可充放能量。该实现方式使得本申请实施例提供的方案更具全面性。

结合第二方面，在本申请实施例的一种实现方式中，根据用户实际调度功率和用户设备的运行时间每隔预设时间段更新剩余可充放能量包括：根据分配给用户设备的允许使用的储能能量占储能系统当前所有储能能量的比例，确认用户设备的初始能量值；根据用户实际调度功率和用户设备的运行时间每隔预设时间段确定用户设备对应的已使用能量；根据用户设备对应的初始能量值和已使用能量确定每个用户设备的剩余能量；汇总用户设备的剩余能量确定剩余可充放能量。该实现方式使得本申请实施例提供的方案更具全面性。

附图说明

图1为本申请实施例提供的储能系统的示意图；

图2为本申请实施例提供的储能系统调度方法的示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种储能系统的示意图；

图4为本申请实施例提供的储能系统调度装置的示意图；

图5为本申请提供的另一种储能系统调度装置的示意图；

图6为本申请实施例提供的一种控制器的示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种储能系统及相关方法，能够为用户提供合理的资源分配，对功率进行合理调度。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“对应于”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

近年来，储能技术快速发展，在电力系统中的应用也愈加广泛。储能系统能提为电力系统供多样化的功能服务，如供电可靠性服务、用电需量管理、供电质量服务、需求侧响应、电网调频、电网调峰、电压支撑、波动平抑、机组优化运行等等。并且，同一个储能系统往往要为多个用户设备提供上述的功能服务。

若无法合理调配上述的功能服务，储能系统的输出功率和剩余储能等无法支持对应的功能服务，那么将会导致储能系统无法正常提供功能服务。严重的情况下甚至可能导致储能系统出现故障。

若能够合理调配上述的功能服务，同一个储能系统通过配置合理的功率和容量，可以承担多个功能应用，均衡放电倍率，降低能量衰减，还能获取多方面收益。同时还可以设计为多用户集中共享的储能系统，同时为不同用户提供不同功能组合服务，具有方便运维，易于管理，建设成本低等优点；进一步充分发挥储能系统价值，提高投资经济性。

因此，如何为多用户多功能进行合理的功率和容量分配是本领域技术人员研究的重要方向之一。

当前储能系统同时提供两种或两种以上功能的一种方式为：通过站端控制设备如能源管理系统(energy management system，EMS)，快频+自动发电量控制(automaticgeneration control，AGC)设备等进行指令的叠加或按优先级选择。然而这种方式无法对不同用户或功能做能量与功率分区，不能保证单一功能的独立性。只是简单的“先到先得”的控制方式，仅在存在冲突时进行优先级排序，这种方法有较大概率因某一功能占据功率管道或耗尽可用储能系统能量而造成其他功能服务的中断。

当前储能系统同时提供两种或两种以上功能的另一种方式为：通过预留固定的功率/能量(SOC)来保证优先级高的功能的连续性，如中小型用户侧储能系统常常可以预留一定能量来保证供电可靠性。然而这种方式无法对不同用户或功能做能量与功率分区，不能保证单一功能的独立性。只是针对功率/能量进行单一设定，多用于后备功能，不适用于多用户，多功能场景，对于经常同时运行或交替运行的功能无法管理，为单一功能指定固定的备用容量会大幅度降低系统的利用率。

有鉴于此，本申请实施例提供一种储能系统及相关方法，能够为用户提供合理的资源分配，对功率和能量进行合理调度。图1为本申请实施例提供的储能系统的示意图。该储能系统包括储能变流器102、储能电池103和控制器104。储能电池103通过储能变流器102连接电网101；控制器104连接储能变流器102，用于下发用户实际调度功率至储能变流器102。

可以理解的是，储能电池103可以由多组或多个电池组构成，这些电池组串联或并联起来，组成电池组阵列。在实际应用中，储能电池103可以是光伏电池组阵列。本申请实施例对储能电池103的具体形态不做限定。

具体地，在储能系统为电网101提供电能时，储能电池103中存储的电能通过储能变流器102分配至电网101上的用户设备105。在电网101为储能系统充能时，用户设备105上的电能可以通过电网101和储能变流器102传输至储能电池103，为储能电池103充电。在上述过程中，控制器104可以执行本申请实施例提供的储能系统调度方法，为用户提供合理的资源分配，对功率和能量进行合理调度。

在本申请实施例中，控制器104与用电设备105之间的通信可以是电力线通信(power line communication，PLC)，无线通信或者是采用其他线路通信，本申请实施例对此不做限定。

在本申请实施例中，用户设备105可以包括用电设备和供电设备。其中，用电设备为消耗电能的设备，可以包括但不限于工厂配电房、居民区配电房、变电站的其中至少一种。在实际应用中，用电设备还可以是新能源车的充电桩、变电站等，本申请实施例对此不做限定。而供电设备是提供的电能的设备，可以包括但不限于其他储能系统、光伏发电系统、风力发电系统、电厂的其中至少一种。在实际应用中，供电设备还可以是潮汐能发电系统、水力发电系统等等，本申请实施例对此不做限定。

在本申请实施例中，控制器104用于：根据用户设备105的信息确定所有用户设备105的用户实际调度功率；控制储能变流器102向电网101输出与所有用户设备105的用户实际调度功率总和对应的功率。例如，当前电网101共连接了三个用户设备105，即电厂、工厂配电房和居民区配电房。其中，电厂的用户实际调度功率为-5000KW、工厂配电房的用户实际调度功率为+6000KW和居民区配电房的用户实际调度功率为+3000KW，则可以计算得到用户实际调度功率总和为+4000KW，则控制器104计算得到该用户实际调度功率总和后，可以控制储能变流器102向电网101输出4000KW的功率。

具体地，控制器104可以通过本申请实施例提供的储能系统调度方法来根据用户设备105的信息确定所有用户设备105的用户实际调度功率，以下将对该储能系统调度方法进行详细的描述。

图2为本申请实施例提供的储能系统调度方法的示意图。该方法包括：

201、获取来自用户设备的至少一个功率调度请求；

在本申请实施例中，功率调度请求包括用户设备对储能系统的充放电功率和充放电能量。用户设备对储能系统的充放电功率是指用户设备与储能系统之间的功率请求。示例性得，用户设备准备以500瓦的功率向储能系统取电，则用户设备向储能系统发送的功率调度请求中，用户设备对储能系统的充放电功率可以为+500瓦。若用户设备准备以500瓦的功率向储能系统供电，则用户设备对储能系统的充放电功率可以为-500瓦。类似的，用户设备对储能系统的充放电能量是指用户设备与储能系统之间的电能请求。示例性的，用户设备准备从储能系统获取500千瓦时的能量，则用户设备向储能系统发送的功率调度请求中，用户设备对储能系统的充放电能量可以为+500千瓦时。若用户设备向储能系统供应500千瓦时的能量，则用户设备对储能系统的充放电能量可以为-500千瓦时。

在本申请实施例中，用户设备可以是电网101中任意一种能够消耗电能或提供电能的装置或系统。例如，用户设备可以是其他储能系统，可以是电厂，可以是风力发电系统、光伏发电系统等新能源发电系统，也可以是工厂、居民区配电房等用电系统，本申请实施例对此不做限定。

在一些实施例中，功率调度请求还可以包括用户设备的标识，该标识用于表明该功率调度请求是哪个用户设备发出的。示例性的，电厂A的标识是007，那么电厂A向储能系统发送的功率调度请求中可以携带有007的标识，用于表示该功率调度请求是电厂A发出的。储能系统可以将携带有007标识的功率调度请求汇总，然后为电厂A综合配置合理的功率和能量。

在本申请实施例中，功率调度请求可以是控制器104从用户设备上获取的，也可以是根据本次调度之前正在生效的指令生成的。例如，本次调度之前用户设备A已在储能系统中使用了300瓦的功率，则可以生成一类功率调度请求为用户设备对储能系统请求充放电功率300瓦。在实际应用中，控制器104还可以采用其他方式综合汇总历史的功率调度请求和新增的功率调度请求，本申请实施例对此不做限定。

202、获取与用户设备对应的已配置的用户功率范围以及剩余可充放能量；

在步骤202之前，控制器104可以预先为用户设备配置相关的用户功率范围以及剩余可充放能量。

在本申请实施例中，用户功率范围用于表示储能系统分配给用户设备的充放电功率范围。示例性的，储能系统预计可以为用户设备A提供500瓦的功率，但是不接受用户设备A的电能，则储能系统分配给用户设备A的充放电功率范围可以是0至500瓦。示例性的，储能系统预计可以为用户设备B提供500瓦的功率，也接受用户设备B以300瓦的功率向储能系统输送电能，则储能系统分配给用户设备A的充放电功率范围可以是-300瓦至500瓦。在实际应用中，根据用户设备的特性，储能系统还可能分配给用户设备其他的充放电功率范围，本申请实施例对此不做限定。

在本申请实施例中，剩余可充放能量包括剩余可放电能量，剩余可放电能量用于表示储能系统分配给用户设备的除去已使用能量的剩余能量，已使用能量为储能系统已实际调度给用户设备的能量。剩余可充放能量还包括剩余可充电能量，剩余可充电能量由分配给用户设备的初始能量值减去剩余可放电能量得到。分配给用户设备的初始能量值可以由以下方法得到：

控制器104可以按每个用户设备所被分配的允许使用的储能能量占储能系统整体储能能量的比例，确定各个用户设备的初始能量值。示例性的，工作人员预先设定了用户设备A允许使用的储能能量为10000千瓦时，设定了用户设备B允许使用的储能能量为20000千瓦时，而储能系统整体储能能量为3000千瓦时，那么控制器104可以按照该比例设定用户设备A的初始能量值为1000千瓦时，用户设备B的初始能量值为2000千瓦时。

然后，控制器104可以计算得到剩余可充放能量(包括剩余可放电能量和剩余可充电能量)控制器104可以根据历史过程中各个用户设备的实际调度功率及持续时间，计算出用户设备的已使用能量。例如，用户设备A以实际调度放电功率为1000瓦持续了1小时，则用户设备A的已使用能量为+1千瓦时(已使用能量通过正负数来区别充放电，当已使用能量为正数时一般表示用户使用能量，当已使用能量为负数时表示用户给储能系统供电)。最后，控制器104可以计算用户设备的初始能量值减去已使用能量的数值，得到用户设备对应的剩余可放电能量。示例性的，用户设备A的初始能量值为1000千瓦时，已使用能量为+1千瓦时，则用户设备A的剩余可放电能量为999千瓦时(若剩余可放电能量降低到0千瓦时，则控制器104不再接受该用户设备放电功率的调度指令)。控制器104可以根据计算得到的剩余可放电能量，以及用户设备的初始能量值确定剩余可充电能量，即剩余可充电能量等于用户设备的初始能量值减去剩余可放电能量。在该例子中，剩余可充电能量等于用户设备的初始能量值(1000千瓦时)减去剩余可放电能量(999千瓦时)等于1千瓦时。

可以理解的是，剩余可充电能量表示储能系统允许用户设备对储能系统进行充电的能量。若某用户设备的剩余可充电能量小于预设值，则表示储能系统不允许该用户设备储能系统进行充电，则控制器104可以调节该用户设备的用户实际调度功率不小于0(使得控制器104不再接受该用户设备放电功率的调度指令)。

表1为本申请实施例提供的一种已配置的用户功率范围以及剩余可充放能量的示例。

表1

	用户设备A	用户设备B	用户设备C	用户设备D	…
						独占可用功率	a1	a2	a3	a4	…
独占可用能量	b1	b2	b3	b4	…
						共享可用功率	c1	c1	c2	c2	…
共享可用能量	d1	d1	d1	d1	…
						共享组别	1	1	2	2	…
…	…	…	…	…	…

表1中，a1、a2、b1、b2等代数可以是一些数值范围，也可以是一个正数值或负数值。当采用正数值来表示的时候，该功率范围一般是0至该正数值。当采用负数值来表示的时候，该功率范围可以是该负数值至0。示例性的，a1可以为0瓦至500瓦。表1中，独占可用功率表示用户设备A单独可以分配的用户功率范围。而共享可用功率表示用户设备A、用户设备B等共享组别均为1的所有用户设备共同分享的用户功率范围。一般地，控制器104可以将同一类别的用户设备归为同一个组别，给予同一个共享组别的标识。例如用户设备A和用户设备B都是电厂，则可以将用户设备A和用户设备B都归于共享组别1。

可以理解的是，剩余可充放能量中的剩余可放电能量可以是表1中独占可用能量、共享可用能量等。在步骤203中，若控制器104确定剩余可充放能量中的剩余可放电能量小于预设值，则控制器104可以设置功率调度请求对应的用户实际调度功率为0。例如，若控制器104确定独占可用能量b1小于预设值(一般可以为0)，则说明当前计划给用户设备A的能量已经所剩无几，则控制器104可以设定用户设备A的用户实际调度功率为0。

在实际应用中，控制器104还可以给更多的用户设备配置用户功率范围以及剩余可充放能量，也可以设置更多的配置内容(例如功能类别、独占可用功率，独占可用能量，共享可用功率，共享可用能量，共享组别，共享优先级，是否为后备功能等)，本申请实施例对此不作限定。

在本申请实施例中，已配置的用户功率范围以及剩余可充放能量可以通过数据表格的形式如表1保存起来，也可以通过其他形式进行保存，本申请实施例对此不作限定。这些数据可以以数据库文件的形式进行保存，也可以以其他方式进行保存，本申请实施例对此不作限定。

表2为本申请实施例提供的另一种已配置的用户功率范围以及剩余可充放能量的示例。

表2

在一些实施例中，用户功率范围还与功能类别具备关联关系。如表2所示，用户设备A的各个功能类别分别是不同的用户功率范围，即供电可靠性服务配置的用户功率范围为a1，用电需量管理配置的用户功率范围为a2。而用户设备发送的功率调度请求中的充放电功率也可以是与功能类别关联的功率。例如，功率调度请求中可以包括用户设备A的供电可靠性服务所需的独占功率，那么控制器接收到该请求并读取到该功率后，可以将该功率与a1进行对比来确定用户实际调度功率，具体如以下步骤203的描述。

203、根据功率调度请求，用户功率范围以及剩余可充放能量确定功率调度请求对应的用户实际调度功率；

在本申请实施例中，控制器104可以判断所述功率调度请求中的所述用户设备对所述储能系统的充放电功率是否超出所述用户功率范围，若没有超出该用户功率范围，则该功率调度请求合理，控制器104可以通过该功率调度请求。若超出了该用户功率范围，则该功率调度请求不合适分配，此时控制器可以将功率调度请求中的请求所述储能系统提供的充放电功率修正为不超出所述用户功率范围。示例性的，功率调度请求中的充放电功率为600瓦，而对应的用户功率范围为500瓦，则控制器104可以将功率调度请求中的充放电功率修改为500瓦。

可以理解的是，在一些情况下，例如功率调度请求中的充放电功率为100瓦，而对应的用户功率范围为0瓦(表示储能系统不与该用户设备进行充放电)，控制器104可以丢弃该功率调度请求。

在本申请实施例中，控制器104还可以根据剩余可充放能量确定用户实际调度功率。具体地，若剩余可充放能量中的剩余可放电能量小于预设值，则控制器104可以设置功率调度请求对应的用户实际调度功率为0(或为其他特定范围)。可以理解的是，预设值可以设定为0，那么剩余可放电能量小于0，说明该储能系统中已没有能量可以使用，则对应的用户实际调度功率一般设定为0，即实际不再接受该用户设备放电功率的调度指令。在一些情况中，为防止剩余可充放能量到达0而导致储能系统出现故障，预设值可以设置为比0大的值，例如0.1千瓦时等，本申请实施例对预设值的具体数值不做限定。剩余可充放能量可以每隔一段时间进行更新，更新步骤可以如下：

1)根据分配给用户设备的允许使用的储能能量占储能系统当前所有储能能量的比例，确认用户设备的初始能量值；

在本申请实施例中，控制器104可以按照预分配给用户设备的允许使用的储能能量占储能系统当前所有储能能量的比例来确定用户设备的初始能量值。例如，用户设备A允许使用1000千瓦时能量，用户设备B允许使用4000千瓦时能量，而储能系统当前所有储能能量为1000千瓦时能量，那么按照比例进行分配，用户设备A的初始能量值应该为200千瓦时能量，用户设备B的初始能量值应该为800千瓦时能量。

2)根据用户实际调度功率和用户设备的运行时间每隔预设时间段确定用户设备对应的已使用能量；

在本申请实施例中，控制器104可以获取得到用户实际调度功率和用户设备的运行时间。示例性的，用户实际调度功率可以通过检测或者电网101的反馈得到，也可以通过上一次执行步骤203的结果得到，用户设备的运行时间可以通过计时得到。

预设的时间段可以是一分钟、一小时、一秒钟等，本申请实施例对此不做限定。

每隔预设时间段，控制器104可以根据用户实际调度功率和用户设备的运行时间确定用户设备对应的已使用能量。例如，用户设备A的用户实际调度功率为100千瓦，并且用户设备A的运行时间为1小时，那么控制器104可以计算得到用户设备A的已使用能量等于用户设备A的用户实际调度功率乘以运行时间等于100千瓦时。其他用户设备的计算情况类似，此处不再赘述。

3)根据用户设备对应的初始能量值和已使用能量确定每个用户设备的剩余可放电能量；

在本申请实施例中，控制器104可以将用户设备对应的初始能量值减去已使用能量确定每个用户设备的剩余可放电能量(表示储能系统还剩余多少能量可以放电给该用户设备)。示例性的，用户设备A的初始能量值为200千瓦时能量，用户设备A的已使用能量为100千瓦时，那么控制器104可以计算获得用户设备A的剩余可放电能量为200-100＝100千瓦时。对于其他每个用户设备，控制器104均可以计算得到用户设备对应的剩余可放电能量。

4)根据用户设备对应的初始能量值和剩余可放电能量计算用户设备的剩余可充电能量。

在本申请实施例中，控制器104可以根据计算得到的剩余可放电能量，以及用户设备的初始能量值确定剩余可充电能量，即剩余可充电能量等于用户设备的初始能量值减去剩余可放电能量。例如，用户设备A的剩余可放电能量为100千瓦时，用户设备A的初始能量值为200千瓦时能量，那么用户设备A的剩余可充电能量等于200-100＝100千瓦时。可以理解的是，剩余可充电能量表示储能系统允许用户设备对储能系统进行充电的能量。若某用户设备的剩余可充电能量小于预设值，则表示储能系统不允许该用户设备储能系统进行充电，则控制器104可以调节该用户设备的用户实际调度功率不小于0。

按照上述步骤，控制器104可以每隔一段时间更新剩余可充放能量，同时，控制器104可以实时检测剩余可充放能量。当控制器104检测到剩余可充放能量小于某预设值时，可以通知储能系统停止供能，以防止储能系统出现供能不足的情况。

在步骤203中，控制器104还可以根据更新后的剩余可充放能量调整用户实际调度功率。即若剩余可充放能量不在预设范围内，则控制器104可以设置功率调度请求对应的用户实际调度功率为特定范围(特定范围可以是0、不大于0、不小于0等范围，特定范围可以根据实际情况进行设定)。具体地，若剩余可充放能量中的剩余可放电能量小于第一预设值，则设置功率调度请求对应的用户实际调度功率不大于0(使得控制器104不再接受该用户设备放电功率的调度指令)；若剩余可充放能量中的剩余可充电能量小于第二预设值，则设置功率调度请求对应的用户实际调度功率不小于0(使得控制器104不再接受该用户设备充电功率的调度指令)。可以理解的是，第一预设值和第二预设值可以为0或比0略大的数值。在实际应用中，控制器104可以根据实际情况重新设定第一预设值和第二预设值，本申请实施例对第一预设值和第二预设值的具体数值不做限定。

可以理解的是，剩余可充放能量中的剩余可放电能量可以是表1中独占可用能量、共享可用能量等。若控制器104确定某一个剩余可放电能量小于预设值，则控制器104可以设置该剩余可放电能量对应的用户实际调度功率为0。例如表1的示例中，若控制器104确定独占可用能量b1小于预设值(一般可以为0)，则说明当前计划给用户设备A的能量已经所剩无几，则控制器104可以设定用户设备A的用户实际调度功率为0。

在剩余可放电能量还与功能类别具备关联关系的实施例中，若控制器104确定某一个剩余可放电能量小于预设值，则控制器104可以设置该剩余可放电能量对应的用户设备和功能类别下的用户实际调度功率为0。例如表2的示例中，若控制器104确定独占可用能量b1小于预设值(一般可以为0)，则说明当前计划给用户设备A在供电可靠性服务这个功能的能量已经所剩无几，则控制器104可以设定用户设备A的在供电可靠性服务这个功能的用户实际调度功率为0。在进行用户实际调度功率汇总时，控制器104可以将用户设备A在所有功能类别的用户实际调度功率累加起来。

204、汇总所有用户实际调度功率并发送至储能系统。

在本申请实施例中，控制器104可以汇总所有用户实际调度功率并发送至储能系统。具体地，控制器104可以将所有用户实际调度功率下发至储能变流器103，以使得储能变流器103能够根据所有用户实际调度功率对储能电池103的输出功率进行分配，或者对电网101向储能电池103输送的电能进行分配。

在本申请实施例中，储能系统接收到所有用户实际调度功率后，可以根据汇总后的用户实际调度功率调度用户设备。示例性的，所有用户实际调度功率中，用户设备A的实际可调度功率为500瓦，则储能系统可以输出500瓦的功率给用户设备A。具体地，储能系统可以通过储能变流器103实现上述方案。

在一些实施例中，控制器104可以将所有用户实际调度功率求和之后得到总实际可调度功率，然后将总实际可调度功率发送给储能系统，使得储能系统输出该总实际可调度功率对应的功率。

图3为本申请实施例提供的另一种储能系统的示意图。该储能系统包括储能变流器302和储能电池303。储能电池303通过储能变流器302连接电网301。其中，电网301和储能电池303与前述图1对应的各个实施例中的电网101和储能电池303类似，此处不再赘述。用户设备304与前述图1对应的各个实施例中的用户设备105类似，此处不再赘述。

储能变流器302可以将电网301下发的电能传输至储能电池，也可以将储能电池301的电能传输至电网301。此外，储能变流器302中还内置有调度模块，该调度模块可以执行如前述图2对应的各个实施例中的方法。

可以理解的是，调度模块的内部硬件可以包括一个或一个以上中央处理器，存储器，通信总线，通信接口；存储器为短暂存储存储器或持久存储存储器，存储器中存储有程序代码；通信接口用于收发数据；中央处理器通过通信总线与存储器通信，在控制器上执行存储器中的程序代码以执行如前述图2对应的各个实施例中的方法。

图4为本申请实施例提供的储能系统调度装置的示意图。该储能系统调度装置400包括获取模块401、功率计算模块402和指令输出模块403。

获取模块401，用于执行图2对应的各个方法实施例中的步骤201，或用于执行图2对应的各个方法实施例中的步骤202；

功率计算模块402，用于执行图2对应的各个方法实施例中的步骤203；

指令输出模块403，用于执行图2对应的各个方法实施例中的步骤204。

在一些实施例中，储能系统调度装置400还包括剩余能量更新模块，用于执行图2对应的各个方法实施例中更新剩余可充放能量的步骤。

图5为本申请提供的另一种储能系统调度装置的示意图。该储能系统调度装置500包括分区配置模块501、调度接口模块502、信息收集模块503、能量累计模块504、功率计算模块505、指令输出模块506；

分区配置模块501，用于配置用户功率范围以及剩余可充放能量。示例性的，分区配置模块501可以用于配置如表1或表2的多个用户功率范围以及剩余可充放能量。

调度接口模块502，用于执行图2对应的各个方法实施例中的步骤201。

信息收集模块503，用于获取用户设备对应的已配置的用户功率范围以及剩余可充放能量，或用于获取用户设备对应的更新后的剩余可充放能量，或用于获取用户实际调度功率以及用户设备的运行时间。

能量累计模块504，用于执行图2对应的各个方法实施例中更新剩余可充放能量的步骤。

功率计算模块505，用于执行图2对应的各个方法实施例中的步骤203。

指令输出模块506，用于执行图2对应的各个方法实施例中的步骤204。

图6为本申请实施例提供的一种控制器的示意图。该控制器600包括：一个或多个处理器601、存储器603和通信接口604，处理器601、存储器603和通信接口604可以通过通信总线602相连。所述存储器603用于存储一个或多个程序；所述一个或多个处理器601用于运行所述一个或多个程序，使得所述控制器600执行如上述各个方法实施例对应的方法。即，该控制器600可以为图1对应的各个实施例中的控制器104，或可以为图3对应的各个实施例中储能变流器302内部的调度模块。

处理器601可以是一个通用中央处理器(central processing unit，CPU)、网络处理器(network processer，NP)、微处理器、或者可以是一个或多个用于实现本申请方案的集成电路，例如，专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic，GAL)或其任意组合。

通信总线602用于在上述组件之间传送信息。通信总线602可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，附图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器603可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备，也可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only Memory，EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory，CD-ROM)或其它光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其它磁存储设备，或者是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。存储器603可以是独立存在，并通过通信总线602与处理器601相连接。存储器603也可以和处理器601集成在一起。

通信接口604使用任何收发器一类的装置，用于与其它设备或通信网络通信。通信接口604包括有线通信接口，还可以包括无线通信接口。其中，有线通信接口例如可以为以太网接口。以太网接口可以是光接口，电接口或其组合。无线通信接口可以为无线局域网(wireless local area networks，WLAN)接口，蜂窝网络通信接口或其组合等。

在具体实现中，作为一种实施例，处理器601可以包括一个或多个CPU，如附图6中所示的CPU0和CPU1。

在具体实现中，作为一种实施例，控制器600可以包括多个处理器，如附图6中所示的处理器601和处理器605。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器(single-CPU)，也可以是一个多核处理器(multi-CPU)。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(如计算机程序指令)的处理核。

在具体实现中，作为一种实施例，控制器600还可以包括输出设备和输入设备。输出设备和处理器601通信，可以以多种方式来显示信息。例如，输出设备可以是液晶显示器(liquid crystal display，LCD)、发光二级管(light emitting diode，LED)显示设备、阴极射线管(cathode ray tube，CRT)显示设备或投影仪(projector)等。输入设备和处理器601通信，可以以多种方式接收用户的输入。例如，输入设备可以是鼠标、键盘、触摸屏设备或传感设备等。

在一些实施例中，存储器603用于存储执行本申请方案的程序代码610，处理器601可以执行存储器603中存储的程序代码610。也即是，控制器600可以通过处理器601以及存储器603中的程序代码610，来实现方法实施例提供的报文处理方法。

本申请实施例的控制器600可对应于上述各个方法实施例中的网关设备，并且，该控制器600中的处理器601、通信接口604等可以实现上述各个方法实施例中的网关设备所具有的功能和/或所实施的各种步骤和方法。为了简洁，在此不再赘述。

应理解，控制器600对应于上述方法实施例中的控制器104或储能变流器302内部的调度模块，控制器600中的各单元和上述其他操作和/或功能分别为了实现上述图2所示的方法，具体细节可参见上述方法实施例，为了简洁，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，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，在本申请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，本申请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)执行本申请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-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (16)

1.一种储能系统，其特征在于，包括多组或多个电池组，变流器和控制器；

所述电池组通过变流器连接电网，所述电网连接有至少一个用户设备，所述用户设备包括用电设备和供电设备的至少一种；

所述控制器与所述用户设备通信，用于获取所述用户设备的信息；

所述控制器连接所述变流器和所述电池组，用于根据所述用户设备的信息控制所述变流器和所述电池组，从而向所述用电设备提供电能或接收所述供电设备的电能；

所述控制器用于：

获取来自所述用户设备的至少一个功率调度请求，所述功率调度请求包括所述用户设备对所述储能系统请求的充放电功率；

获取与所述用户设备对应的已配置的用户功率范围以及剩余可充放能量，所述用户功率范围用于表示所述储能系统分配给所述用户设备的充放电功率范围，所述剩余可充放能量包括剩余可放电能量，所述剩余可放电能量用于表示所述储能系统分配给所述用户设备的除去已使用能量的剩余能量，所述已使用能量为所述储能系统已实际调度给所述用户设备的能量；

根据所述功率调度请求，所述用户功率范围以及所述剩余可充放能量确定所述功率调度请求对应的用户实际调度功率。

2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述用电设备包括工厂配电房、居民区配电房、变电站的其中至少一种，所述供电设备包括其他储能系统、光伏发电系统、风力发电系统、电厂的其中至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的储能系统，其特征在于，所述控制器用于：

根据用户设备的信息确定所有所述用户设备的用户实际调度功率；

控制所述变流器向所述电网输出与所有所述用户设备的用户实际调度功率总和对应的功率。

4.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述控制器用于：

若所述功率调度请求中的所述用户设备对所述储能系统的充放电功率超出所述用户功率范围，则将请求所述储能系统提供的充放电功率修正为不超出所述用户功率范围。

5.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述用户功率范围与所述用户设备、功能类别具备关联关系，所述功能类别表示所述用户设备请求的功能；

所述控制器用于：

根据所述功率调度请求确定所述充放电功率对应的用户设备标识和功能类别标识；

确定与所述用户设备标识和所述功能类别标识对应的已配置的所述用户功率范围。

6.根据权利要求1、4或5任意一项所述的储能系统，其特征在于，所述控制器用于：

若所述剩余可充放能量不在预设范围内，则设置所述功率调度请求对应的用户实际调度功率为特定范围。

7.根据权利要求6所述的储能系统，其特征在于，所述控制器用于：

若所述剩余可充放能量中的剩余可放电能量小于第一预设值，则设置所述功率调度请求对应的用户实际调度功率不大于0；

若所述剩余可充放能量中的剩余可充电能量小于第二预设值，则设置所述功率调度请求对应的用户实际调度功率不小于0，所述剩余可充电能量表示所述储能系统允许所述用户设备对所述储能系统进行充电的能量。

8.根据权利要求7所述的储能系统，其特征在于，所述控制器用于：

根据所述用户实际调度功率和所述用户设备的运行时间每隔预设时间段更新所述剩余可充放能量。

9.根据权利要求8所述的储能系统，其特征在于，所述控制器用于：

根据分配给所述用户设备的允许使用的储能能量占所述储能系统当前所有储能能量的比例，确认所述用户设备的初始能量值；

根据所述用户实际调度功率和所述用户设备的运行时间每隔预设时间段确定所述用户设备对应的所述已使用能量；

根据所述用户设备对应的初始能量值和所述已使用能量确定每个所述用户设备的剩余能量；

汇总所述用户设备的剩余能量确定所述剩余可充放能量。

10.一种储能系统调度方法，其特征在于，包括：

获取来自用户设备的至少一个功率调度请求，所述功率调度请求包括所述用户设备对所述储能系统请求的充放电功率；

获取与所述用户设备对应的已配置的用户功率范围以及剩余可充放能量，所述用户功率范围用于表示所述储能系统分配给所述用户设备的充放电功率范围，所述剩余可充放能量包括剩余可放电能量，所述剩余可放电能量用于表示所述储能系统分配给所述用户设备的除去已使用能量的剩余能量，所述已使用能量为所述储能系统已实际调度给所述用户设备的能量；

根据所述功率调度请求，所述用户功率范围以及所述剩余可充放能量确定所述功率调度请求对应的用户实际调度功率；

汇总所有所述用户实际调度功率并发送至所述储能系统，使得所述储能系统根据汇总后的所述用户实际调度功率调度所述用户设备。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述功率调度请求，所述用户功率范围以及所述剩余可充放能量确定用户实际调度功率包括：

若所述功率调度请求中的所述用户设备对所述储能系统的充放电功率超出所述用户功率范围，则将请求所述储能系统提供的充放电功率修正为不超出所述用户功率范围。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述用户功率范围与所述用户设备、功能类别具备关联关系，所述功能类别表示所述用户设备请求的功能；

所述获取与所述用户设备对应的已配置的用户功率范围包括：

根据所述功率调度请求确定所述充放电功率对应的用户设备标识和功能类别标识；

确定与所述用户设备标识和所述功能类别标识对应的已配置的所述用户功率范围。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，根据所述功率调度请求，所述用户功率范围以及所述剩余可充放能量确定所述功率调度请求对应的用户实际调度功率包括：

若所述剩余可充放能量不在预设范围内，则设置所述功率调度请求对应的用户实际调度功率为特定范围。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，若所述剩余可充放能量不在预设范围内，则设置所述功率调度请求对应的用户实际调度功率为特定范围包括：

若所述剩余可充放能量中的剩余可放电能量小于第一预设值，则设置所述功率调度请求对应的用户实际调度功率不大于0；

若所述剩余可充放能量中的剩余可充电能量小于第二预设值，则设置所述功率调度请求对应的用户实际调度功率不小于0，所述剩余可充电能量表示所述储能系统允许所述用户设备对所述储能系统进行充电的能量。

15.根据权利要求10项所述的方法，其特征在于，所述汇总所有所述用户实际调度功率并发送至所述储能系统之后，所述方法还包括：

根据所述用户实际调度功率和所述用户设备的运行时间每隔预设时间段更新所述剩余可充放能量。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户实际调度功率和所述用户设备的运行时间每隔预设时间段更新所述剩余可充放能量包括：

根据分配给所述用户设备的允许使用的储能能量占所述储能系统当前所有储能能量的比例，确认所述用户设备的初始能量值；

根据所述用户实际调度功率和所述用户设备的运行时间每隔预设时间段确定所述用户设备对应的所述已使用能量；

根据所述用户设备对应的初始能量值和所述已使用能量确定每个所述用户设备的剩余能量；

汇总所述用户设备的剩余能量确定所述剩余可充放能量。