CN113922734B - 一种重塑光伏电站外特性的光储控制器及光储控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种重塑光伏电站外特性的光储控制器及光储控制方法，应用于光伏电站配置电池储能系统的场景；本方法通过提前获取光伏发电系统的短期功率预测数据，并结合电池储能系统的信息，计算光储系统的发电计划曲线，并上报调度，以该曲线为基础生成调度计划曲线；通过实时采集光伏发电系统有功功率、电池储能系统有功功率以及光储系统总有功功率，控制电池储能系统和光伏发电系统的有功功率，使得光储系统的总有功功率跟踪调度计划曲线；本方法可以消除光伏发电功率的随机性、波动性对电网产生的不利影响，提高新能源的消纳能力。

Description

一种重塑光伏电站外特性的光储控制器及光储控制方法

技术领域

本申请涉及新能源发电技术领域，特别涉及一种重塑光伏电站外特性的光储控制器及光储控制方法。

背景技术

随着“双碳”目标的提出，构建清洁低碳安全高效的能源体系，构建以新能源为主体的新型电力系统成为重要发展方向，以光伏、风力为主的新能源发电大规模并网必将呈现加速的趋势。

伴随着强随机性、波动性的新能源大规模并网，电力系统在供需平衡、系统调节和稳定特性等方面都将面临一系列新的挑战，这在一定程度上也制约了新能源的发展。电池储能以其能量双向流动和功率快速响应的特点，成为支持新能源消纳的重要技术。一直以来，光伏电站发电功率波动明显，无法像传统煤电、水电一样预先安排发电计划，电网调度机构出于对电力系统安全稳定性的考虑，经常要限制光伏电站的发电功率，就造成了“弃光”的现象。

在光伏电站配置大容量的电池储能系统后，光伏电站对外提供的出力变成了光伏发电系统出力与电池储能系统出力的总和。如何通过对电池储能系统出力的合理控制来重塑光伏电站的发电外特性，使其能更好地满足调度的功率指令要求，成为亟需解决的问题。

发明内容

本申请旨在提供一种重塑光伏电站外特性的光储控制器及光储控制方法，可通过对电池储能系统的优化控制来重塑光伏电站的发电外特性，使其可以与传统煤电、水电一样预先安排发电计划，能更好地满足调度的功率指令要求。

根据本申请的一方面，提出一种重塑光伏电站外特性的光储控制方法，用于光储系统，所述光储系统包括光伏发电系统和电池储能系统，所述光储控制方法包括：

根据光伏发电系统的短期功率预测数据，并结合电池储能系统的信息，获取光储系统预期的短期发电计划曲线；

实时控制电池储能系统和光伏发电系统的有功功率，使得光储系统的总有功功率跟踪调度发电计划曲线的功率值。

根据一些实施例，所述光储控制方法，获取光储系统预期的短期发电计划曲线，包括：

根据获取的光伏发电系统的短期功率预测数据P_predict，确定光伏发电系统启动发电的时间是T₀，光伏发电系统停止发电的时间是T₃；确定光伏发电系统的最大预测发电功率为P_{predict_max}；

根据获取的光伏发电系统的短期功率预测数据P_predict，计算全天的预测发电量S_predict，计算公式如下：

根据一些实施例，所述光储控制方法，获取光储系统预期的短期发电计划曲线，还包括：

根据光伏发电系统的最大预测发电功率P_{predict_max}，计算第一目标发电功率P_set1，计算公式如下：

P_set1＝K₁*(P_{predict_max}+P_{bess_min})

其中，P_{bess_min}为电池储能系统的最大充电功率，负值表示充电，正值表示放电，K₁为比例系数。

根据一些实施例，所述光储控制方法，获取光储系统预期的短期发电计划曲线，还包括：

根据获取的光伏发电系统的短期功率预测数据P_predict与计算获得的第一目标发电功率P_set1，计算得到其交点的时刻T₁及T₂，并计算预期的T₂时刻电池储能系统的电量S_{bess_T2}，计算公式如下：

同时计算预期的T₂时刻之后光伏发电系统剩余发电量S_{predict_T2}，计算公式如下：

根据一些实施例，所述光储控制方法，获取光储系统预期的短期发电计划曲线，还包括：

确定光储系统停止发电的时刻T₄，计算第二目标发电功率P_set2，计算公式如下：

其中，T₄比T₃延迟大于一定时长。

根据一些实施例，所述光储控制方法，获取光储系统预期的短期发电计划曲线，还包括：

确定光储系统的所述调度发电计划曲线，包括：

T₀到T₁为光伏发电系统实际发电曲线，T₁到T₂时刻为第一目标发电功率P_set1，T₂到T₃时刻以一定斜率下降到第二目标发电功率P_set2，T₃时刻之后为第二目标发电功率P_set2，以该曲线为基础生成调度发电计划曲线。

根据一些实施例，所述光储控制方法，实时控制电池储能系统和光伏发电系统的有功功率，包括：

控制光伏发电系统在最大功率点跟踪模式下以最大功率发电；

实时比较光伏发电系统的有功功率P_{pv_real}与所述调度发电计划曲线中的所述第一目标发电功率P_set1；

当光伏发电系统的有功功率P_{pv_real}上升，且第一次等于P_set1时，记录该时刻为T₁；

在T₁时刻之后，控制电池储能系统进行充、放电，维持光储系统的总输出有功功率等于调度发电计划曲线的功率值P_set1，计算得到电池储能系统的有功功率指令P_bess，计算公式如下：

P_bess＝min(max((P_set1-P_pv),P_{bess_min}),P_{bess_max})

其中，P_{bess_max}为电池储能系统的最大放电功率。

根据一些实施例，所述光储控制方法，实时控制电池储能系统和光伏发电系统的有功功率，还包括：

控制光伏发电系统的有功功率指令P_pv和电池储能系统的有功功率指令P_bess，如果P_{pv_real}>P_set1-P_{bess_min}，则P_bess＝P_{bess_min}，使P_pv满足P_pv<＝P_set1-P_{bess_min}；否则光伏发电系统以最大功率点跟踪模式运行。

根据一些实施例，所述光储控制方法，实时控制电池储能系统和光伏发电系统的有功功率，还包括：

当光伏发电系统的有功功率下降，且等于P_set1时，记录该时刻为T₂；

在T₂和T₃时间段内，光储系统总有功功率按照一定斜率下降到P_set2；

T₃时刻之后，光储系统总有功功率维持P_set2输出功率不变；

在T₃时刻，计算光储系统的结束发电时间T₄，计算公式如下：

其中，p_end％为放电结束时刻电池储能系统的剩余电量百分比；

在T₃时刻之后，控制电池储能系统以第二目标发电功率P_set2输出功率放电，待剩余电量下降至低于第一阈值后，控制电池储能系统的有功功率指令以设定的速率k下降至0。

根据一些实施例，所述光储控制方法，第一阈值p％的计算公式如下；

其中，S_bess表示电池储能系统的标称容量。

根据一些实施例，所述光储控制方法，实时控制电池储能系统和光伏发电系统的有功功率，还包括：

当储能容量足够大时，P_set1＝P_set2，保持光储系统输出功率恒定。

根据本申请的另一方面，提供一种重塑光伏电站外特性的光储控制器，用于光储系统，所述光储系统包括光伏发电系统和电池储能系统，其特征在于，所述光储控制器包括：

功率采集计算单元、光功率预测接口单元、发电计划管理单元、光储功率控制单元，其中：

所述功率采集计算单元，通过接收电压互感器PT、电流互感器CT测量设备测量的电压和电流信号，实时计算得到光伏发电系统的有功功率、电池储能系统的有功功率和光储系统的总有功功率；

所述光功率预测接口单元，通过通讯方式获取光伏发电系统的短期功率预测数据；

所述发电计划管理单元，执行光储控制方法，计算出预期的短期发电计划功率值；

所述光储功率控制单元，执行光储控制方法，计算出光伏发电系统的输出有功功率指令和电池储能系统的输出有功功率指令。

根据一些实施例，前述系统还包括：

光伏控制器接口单元和储能控制器接口单元；

所述光伏控制器接口单元，通过通讯方式将所述光储功率控制单元计算获得的光伏发电系统的控制指令发送给光伏控制器；

所述储能控制器接口单元，通过通讯方式将所述光储功率控制单元计算获得的电池储能系统的控制指令发送给储能控制器。

根据本申请的另一方面，提供一种电子设备，包括：

存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法中任一项所述的方法。

根据本申请示例实施例，通过本申请的控制方法，可使得光伏发电系统的发电功率波动被消除，大大提高消纳能力，减少弃光现象。

根据本申请的控制方法，可使得光伏发电功率的随机波动问题，转化为光储系统发电持续时长的变化问题，但这样的发电时长随机变化在光伏发电停止后就变成确定值，也给调度运行安排提供了足够的时间。

根据本申请的控制方法，可使得不同的光伏电站在时间维度受控有序退出，大大提高调度运行安排的便利性。

根据本申请的控制系统可与现有的光伏电站及储能电站结合，工程应用推广方便。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1示出根据本申请示例实施例的重塑光伏电站外特性的光储控制器的结构图。

图2示出根据本申请示例实施例的重塑光伏电站外特性的光储控制方法流程图。

图3示出根据本申请另一示例实施例的重塑光伏电站外特性的光储控制方法流程图。

图4示出根据本申请示例实施例的光储系统发电计划曲线示意图。

图5示出根据本申请示例实施例的光储系统实际发电功率曲线示意图。

图6示出根据本申请示例另一实施例的光储系统实际发电功率曲线示意图。

图7示出根据一示例性实施例的一种电子设备的框图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本申请将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本申请概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。

本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的，因此不能用于限制本申请的保护范围。

在光伏电站配置大容量的电池储能系统后，光伏电站对外提供的出力变成了光伏发电系统出力与电池储能系统出力的总和。如何通过对电池储能系统出力的合理控制来重塑光伏电站的发电外特性，使其能更好地满足调度的功率指令要求，成为亟需解决的问题。

本申请提出了一种重塑光伏电站外特性的光储控制器及光储控制方法，可通过对电池储能系统的优化控制来重塑光伏电站的发电外特性，使其可以与传统煤电、水电一样预先安排发电计划，能更好地满足调度的功率指令要求。

以下将结合附图，对本申请的技术方案及有益效果进行详细说明。

图1示出根据本申请示例实施例的重塑光伏电站外特性的光储控制器的结构图。

参见图1，重塑光伏电站外特性的光储控制器包括：

功率采集计算单元，光功率预测接口单元，发电计划管理单元，光储功率控制单元，光伏控制器接口单元，储能控制器接口单元；

所述功率采集计算单元，通过接收PT、CT测量设备测量的电压和电流信号，实时计算得到光伏发电系统的有功功率、电池储能系统的有功功率和光储系统的总有功功率；

所述光功率预测接口单元，通过通讯方式获取光伏发电系统的短期功率预测数据，图1中所示的光功率预测系统是指对光伏发电系统的短期功率进行预测来获取预测数据；

所述发电计划管理单元，执行光储控制方法，计算出预期的第二天发电计划功率值；接受最终的调度计划曲线；

所述光储功率控制单元，执行光储控制方法，计算出光伏发电系统的输出有功功率指令和电池储能系统的输出有功功率指令；

所述光伏控制器接口单元，通过通讯方式将光储功率控制单元计算获得的光伏发电系统的控制指令发送给光伏控制器，这里通讯方式包括IEC104，ModbusTCP等；

所述储能控制器接口单元，通过通讯方式将光储功率控制单元计算获得的电池储能系统的控制指令发送给储能控制器，这里通讯方式包括IEC104，ModbusTCP等。

图2示出根据本申请示例实施例的重塑光伏电站外特性的光储控制方法流程图。

参见图2，重塑光伏电站外特性的光储系统控制方法包括发电计划制定方法。

所述发电计划制定方法，根据光伏发电系统的短期(例如第二天00:00～24:00时间内)的功率预测数据，并结合电池储能系统的信息，计算出光储系统预期的第二天发电计划曲线。

以下的实施例皆以预测第二天00:00～24:00时间内的预测数据以及全天24小时的实时系统控制进行说明。

根据一些实施例，发电计划制定方法的步骤包括：

在S201，根据获取的光伏发电系统的第二天00:00～24:00时间内的短期功率预测数据P_predict，确定光伏启动发电的时间是T₀，光伏停止发电的时间是T₃；确定光伏发电系统的最大预测发电功率P_{predict_max}。

在S202，根据获取的光伏发电系统的第二天00:00～24:00时间内的短期功率预测数据P_predict，按如下公式，计算全天的预测发电量S_predict。

在S203，根据光伏发电系统的最大预测发电功率P_{predict_max}，按如下公式，计算第一目标发电功率P_set1；

P_set1＝K₁*(P_{predict_max}+P_{bess_min})

其中，P_{bess_min}为电池储能系统的最大充电功率，负值表示充电，正值表示放电；考虑到光功率预测的准确率，公式中增加比例系数K₁，取值范围为0.9～1.1。

在S204，根据获取的光伏发电系统的第二天00:00～24:00时间内的短期功率预测数据P_predict与计算获得的第一目标发电功率P_set1，计算其交点的时刻T₁及T₂，并计算预期的T₂时刻电池储能系统的电量S_{bess_T2}；同时计算预期的T₂时刻之后光伏剩余发电量S_{predict_T2}；

在S205，确定光储系统停止发电的时刻T₄，计算第二目标发电功率P_set2；

其中，T₄比T₃延迟一定时长(例如30分钟)以上。

在S206，确定光储系统预期的发电计划曲线，T₀到T₁为光伏实际发电曲线，T₁到T₂时刻为第一目标发电功率P_set1，T₂到T₃时刻发电计划曲线以斜率下降到第二目标发电功率P_set2，T₃时刻之后发电计划曲线为第二目标发电功率P_set2。

以该曲线为基础生成调度允许的发电计划曲线，即调度计划曲线。如图4所示为根据光伏发电系统短期功率预测数据制定的光储系统发电计划曲线示意图。其中包括光伏预测曲线(蓝色表示)、光储系统预测计划曲线，即调度计划曲线(红色表示)以及电池储能系统功率曲线(绿色表示)。

图3示出根据本申请另一示例实施例的重塑光伏电站外特性的光储控制方法流程图。

所述光储功率控制方法，实时控制电池储能系统和光伏发电系统的有功功率，使得光储系统的总有功功率跟踪调度计划曲线的功率值。

图5示出根据本申请示例实施例的光储系统实际发电功率曲线示意图，其中包括实际光伏曲线(蓝色表示)、光储系统实际功率曲线(红色表示)以及电池储能系统功率曲线(绿色表示)。

根据一些实施例，所述光储功率控制方法的包括如下步骤：

在步骤S301，控制光伏发电系统在最大功率点跟踪模式，光伏发电系统以最大功率发电；实时比较光伏发电系统的有功功率P_pv与调度计划曲线的功率值P_set1，当光伏发电系统的有功功率上升，且第一次等于P_set1时，记录该时刻T₁；

在S302，在T₁时刻之后，控制电池储能系统进行充、放电，维持光储系统的总输出有功功率等于调度计划曲线的功率值P_set1，计算得到电池储能系统的有功功率指令P_bess；

P_bess＝min(max((P_set1-P_pv),P_{bess_min}),P_{bess_max})

其中，P_{bess_max}为电池储能系统的最大放电功率；

如果P_pv-real>P_set1-P_{bess_min}，则P_bess＝P_{bess_min}，此时储能系统以最大功率充电，但仍然无法完全消纳光伏功率，因此需要限制光伏功率，使光伏发电系统的有功功率指令P_pv满足P_pv<＝P_set1-P_{bess_min}；否则光伏发电系统以MPPT模式运行。

步骤S303，当光伏发电系统的有功功率下降，且等于P_set1时，记录该时刻为T₂，在T₂和T₃时间段内，光储系统总功率按照斜率下降到P_set2，T₃时刻之后，光储系统总功率维持P_set2输出功率不变。

步骤S304，在T₃时刻，计算光储系统的结束发电时间T₄；

其中，p_end％为放电结束时刻电池储能系统的剩余电量百分比，可设定。

步骤S305，在T₃时刻之后，控制电池储能系统以P_set2输出功率放电，待剩余电量下降至低于门槛值后，控制电池储能系统的有功功率指令以设定的速率k下降至0。

根据一些实施例，所述门槛值p％的计算公式如下：

其中，S_bess表示电池储能系统的标称容量。

图6示出根据本申请示例另一实施例的光储系统实际发电功率曲线示意图。

根据一些实施例，如果光储系统的储能容量足够大，例如大于一定阈值，该阈值可以根据经验设定，在这种情况下可有P_set1＝P_set2；在全天的发电过程中保持光储系统输出功率恒定，等同与常规发电机组，光伏系统发电功率波动转化为系统发电功率恒定，而发电时长的变化。此情况下，光储系统实际发电功率曲线示意图如图6所示。

应清楚地理解，本申请描述了如何形成和使用特定示例，但本申请不限于这些示例的任何细节。相反，基于本申请公开的内容的教导，这些原理能够应用于许多其它实施例。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤被实现为由CPU执行的计算机程序。在该计算机程序被CPU执行时，执行本申请提供的上述方法所限定的上述功能的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

此外，需要注意的是，上述附图仅是根据本申请示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

通过对示例实施例的描述，本领域技术人员易于理解，根据本申请实施例的重塑光伏电站外特性的光储控制系统及光储控制方法至少具有以下优点中的一个或多个。

根据示例实施例，通过根据本申请示例实施例，通过本申请的控制方法，可使得光伏发电系统的发电功率波动被消除，大大提高消纳能力，减少弃光现象。

根据示例实施例，通过本申请的控制方法，可使得光伏发电功率的随机波动问题，转化为光储系统发电持续时长的变化问题，但这样的发电时长随机变化在光伏发电停止后就变成确定值，也给调度运行安排提供了足够的时间。

根据示例实施例，通过本申请的控制方法，可使得不同的光伏电站在时间维度受控有序退出，大大提高调度运行安排的便利性。

根据示例实施例，通过本申请的控制系统可与现有的光伏电站及储能电站结合，工程应用推广方便。

图7示出根据一示例性实施例的一种电子设备的框图。

下面参照图7来描述根据本申请的这种实施方式的电子设备200。图7显示的电子设备200仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，电子设备200以通用计算设备的形式表现。电子设备200的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元210、至少一个存储单元220、连接不同系统组件(包括存储单元220和处理单元210)的总线230、显示单元240等。

其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元210执行，使得处理单元210执行本说明书描述的根据本申请各种示例性实施方式的方法。

存储单元220可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)2201和/或高速缓存存储单元2202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)2203。

存储单元220还可以包括具有一组(至少一个)程序模块2205的程序/实用工具2204，这样的程序模块2205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线230可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备200也可以与一个或多个外部设备300(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备200交互的设备通信，和/或与使得该电子设备200能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口250进行。并且，电子设备200还可以通过网络适配器260与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器260可以通过总线230与电子设备200的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备200使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行根据本申请实施方式的上述方法。

软件产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

本领域技术人员可以理解上述各模块可以按照实施例的描述分布于装置中，也可以进行相应变化唯一不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

以上具体地示出和描述了本申请的示例性实施例。应可理解的是，本申请不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本申请意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (4)

1.一种重塑光伏电站外特性的光储控制方法，用于光储系统，所述光储系统包括光伏发电系统和电池储能系统，其特征在于，所述光储控制方法包括：

根据光伏发电系统的短期功率预测数据，并结合电池储能系统的信息，获取光储系统预期的短期发电计划曲线；

实时控制电池储能系统和光伏发电系统的有功功率，使得光储系统的总有功功率跟踪调度发电计划曲线的功率值；

所述获取光储系统预期的短期发电计划曲线包括：

根据获取的光伏发电系统的短期功率预测数据P_predict，确定光伏发电系统启动发电的时间是T₀，光伏发电系统停止发电的时间是T₃；确定光伏发电系统的最大预测发电功率为P_{predict_max}；

根据获取的光伏发电系统的短期功率预测数据P_predict，计算全天的预测发电量S_predict，计算公式如下：

根据光伏发电系统的最大预测发电功率P_{predict_max}，计算第一目标发电功率P_set1，计算公式如下：

P_set1＝K₁*(P_{predict_max}+P_{bess_min})

其中，P_{bess_min}为电池储能系统的最大充电功率，负值表示充电，正值表示放电，K₁为比例系数；

根据获取的光伏发电系统的短期功率预测数据P_predict与计算获得的第一目标发电功率P_set1，计算得到其交点的时刻T₁及T₂，并计算预期的T₂时刻电池储能系统的电量S_{bess_T2}，计算公式如下：

同时计算预期的T₂时刻之后光伏发电系统剩余发电量S_{predict_T2}，计算公式如下：

确定光储系统停止发电的时刻T₄，计算第二目标发电功率P_set2，计算公式如下：

其中，T₄比T₃延迟大于一定时长；

确定光储系统的所述调度发电计划曲线，包括：

T₀到T₁为光伏发电系统实际发电曲线，T₁到T₂时刻为第一目标发电功率P_set1，T₂到T₃时刻以一定斜率下降到第二目标发电功率P_set2，T₃时刻之后为第二目标发电功率P_set2，以该曲线为基础生成调度发电计划曲线；

所述实时控制电池储能系统和光伏发电系统的有功功率，包括：

控制光伏发电系统在最大功率点跟踪模式下以最大功率发电；

实时比较光伏发电系统的有功功率P_{pv_real}与所述调度发电计划曲线中的所述第一目标发电功率P_set1；

当光伏发电系统的有功功率P_{pv_real}上升，且第一次等于P_set1时，记录该时刻为T₁；

在T₁时刻之后，控制电池储能系统进行充、放电，维持光储系统的总输出有功功率等于调度发电计划曲线的功率值P_set1，计算得到电池储能系统的有功功率指令P_bess，计算公式如下：

P_bess＝min(max((P_set1-P_pv),P_{bess_min}),P_{bess_max})

其中，P_{bess_max}为电池储能系统的最大放电功率；

控制光伏发电系统的有功功率指令P_pv和电池储能系统的有功功率指令P_bess，如果P_{pv_real}＞P_set1-P_{bess_min}，则P_bess＝P_{bess_min}，使P_pv满足P_pv＜＝P_set1-P_{bess_min}；否则光伏发电系统以最大功率点跟踪模式运行；

当光伏发电系统的有功功率下降，且等于P_set1时，记录该时刻为T₂；

在T₂和T₃时间段内，光储系统总有功功率按照一定斜率下降到P_set2；

T₃时刻之后，光储系统总有功功率维持P_set2输出功率不变；

在T₃时刻，计算光储系统的结束发电时间T₄，计算公式如下：

其中，p_end％为放电结束时刻电池储能系统的剩余电量百分比；

在T₃时刻之后，控制电池储能系统以第二目标发电功率P_set2输出功率放电，待剩余电量下降至低于第一阈值后，控制电池储能系统的有功功率指令以设定的速率k下降至0；

当储能容量足够大时，P_set1＝P_set2，保持光储系统输出功率恒定。

2.如权利要求1所述的光储控制方法，其特征在于，所述第一阈值p％的计算公式如下；

其中，S_bess表示所述电池储能系统的标称容量。

3.一种重塑光伏电站外特性的光储控制器，用于光储系统，所述光储系统包括光伏发电系统和电池储能系统，其特征在于，所述光储控制器用于执行如权利要求1或2所述的光储控制方法，所述光储控制器包括：

功率采集计算单元、光功率预测接口单元、发电计划管理单元、光储功率控制单元，其中：

所述功率采集计算单元，通过接收电压互感器PT、电流互感器CT测量设备测量的电压和电流信号，实时计算得到光伏发电系统的有功功率、电池储能系统的有功功率和光储系统的总有功功率；

所述光功率预测接口单元，通过通讯方式获取光伏发电系统的短期功率预测数据；

所述发电计划管理单元，执行所述光储控制方法，计算出预期的短期发电计划功率值；

所述光储功率控制单元，执行所述光储控制方法，计算出光伏发电系统的输出有功功率指令和电池储能系统的输出有功功率指令。

4.根据权利要求3所述的光储控制器，其特征在于，还包括：

光伏控制器接口单元和储能控制器接口单元；

所述光伏控制器接口单元，通过通讯方式将所述光储功率控制单元计算获得的光伏发电系统的控制指令发送给光伏控制器；

所述储能控制器接口单元，通过通讯方式将所述光储功率控制单元计算获得的电池储能系统的控制指令发送给储能控制器。