CN115473251A - 一种电池储能系统的功率优化控制方法、装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池储能系统的功率优化控制方法、装置及电子设备，获取电池储能系统的第一输出功率值、第一参数集以及每个电池储能集成系统的第二输出功率值、第一荷电状态值和第二参数集；当电池储能系统满足充放电条件，基于第一参数集对第一输出功率值进行处理，得到目标第一输出功率值；基于目标第一输出功率值获取第二约束条件集；基于目标第一输出功率值、第二参数集和第二约束条件集，对第二输出功率值和第一荷电状态值进行处理，得到目标第二输出功率值和目标第一荷电状态值；基于目标第二输出功率值和目标第一荷电状态值，确定电池储能系统优化后的功率参数集。通过双层滚动优化提高了电池储能系统的运行经济性和可靠性。

Description

一种电池储能系统的功率优化控制方法、装置及电子设备
技术领域
本发明涉及新能源发电优化控制技术领域，具体涉及一种电池储能系统的功率优化控制方法、装置及电子设备。
背景技术
由于风力发电和光伏发电出力具有很大的随机性、波动性和间歇性，新能源发电并网会降低电力系统运行的稳定性。因此，新能源电站一般都会配置储能对新能源出力波动进行平抑。其中，电池储能凭借其快速充放电特性得到了广泛的应用。然而，新能源发电出力的大幅波动会使得电池储能系统经常处于深度充放电的状态，而且充放电次数也会随之大幅增加，进而导致电池储能系统的寿命大幅缩短，并容易发生火灾等安全事故，在很大程度上限制其在实际新能源电站中的应用。
目前，在大规模风光储一体化场站中，储能系统的装机容量一般在几十个兆瓦级甚至百兆瓦级，以便满足场站频率电压控制的需求。由于电池一致性等因素的制约，大容量电池储能集成系统容量仅为MW级，场站中的储能系统需要由若干电池储能集成系统组成。考虑到同一时刻电池储能集成系统的SOC各不相同，在不同场景下下发到不同储能集成系统的功率大小应考虑各自的实际情况进行合理分配。上述技术方案虽然可以通过对电池储能系统控制的优化来提升其运行经济性和可靠性，但是并未涉及电池储能系统内的功率分配控制问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了涉及一种电池储能系统的功率优化控制方法、装置及电子设备，以解决现有技术中对电池储能系统的优化控制未涉及电池储能系统内的功率分配控制的技术问题。
本发明提出的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供一种电池储能系统的功率优化控制方法，应用于风光储一体化场站，所述电池储能系统包括至少一个电池储能集成系统；该电池储能系统的功率优化控制方法包括：获取电池储能系统的第一输出功率值、第一参数集以及所述电池储能系统中每个所述电池储能集成系统的第二输出功率值、第一荷电状态值和第二参数集，所述第一输出功率值为优化前所述电池储能系统在任一时刻的输出功率，所述第一参数集反映电池储能系统的优化控制参数，所述第二输出功率值为优化前所述电池储能集成系统在任一时刻的输出功率，所述第一荷电状态值反映优化前所述电池储能集成系统在任一时刻的荷电状态，所述第二参数集反映电池储能集成系统的优化控制参数；当所述电池储能系统满足充放电条件，基于所述第一参数集对所述第一输出功率值进行处理，得到目标第一输出功率值；基于所述目标第一输出功率值获取第二约束条件集；基于所述目标第一输出功率值、所述第二参数集和所述第二约束条件集，对所述第二输出功率值和所述第一荷电状态值进行处理，得到目标第二输出功率值和目标第一荷电状态值；基于每个所述电池储能集成系统的所述目标第二输出功率值和所述目标第一荷电状态值，确定所述电池储能系统优化后的功率参数集，所述功率参数集包括目标充电功率值和目标放电功率值。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一参数集包括第一时间尺度值、第一时间间隔值、第一优化函数和第一约束条件集；获取第一优化函数包括：获取第三输出功率值和第三参数集，所述第三输出功率值为所述风光储一体化场站在任一时刻的储能输出功率，所述第三参数集包括风电功率预测值和光伏功率预测值；基于所述第一时间尺度值、所述第一时间间隔值、所述第一输出功率值、所述第三输出功率值、所述风电功率预测值和所述光伏功率预测值，确定第一优化函数。
结合第一方面，在第一方面的另一种可能的实现方式中，获取电池储能系统的第一输出功率值和第一参数集之前，所述方法还包括：获取第四参数集和第五参数集，所述第四参数集包括风电功率预测初始值和光伏功率预测初始值，所述第五参数集包括第四输出功率值和第五输出功率值，所述第四输出功率值反映优化前所述电池储能系统的最大输出功率，所述第五输出功率值反映优化前所述电池储能系统的最小输出功率。
结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述第一约束条件集包括第一约束条件、第二约束条件和第三约束条件；获取第一约束条件集，包括：基于所述光伏功率预测初始值、所述风电功率预测初始值和所述目标第一输出功率值确定第一约束条件；基于所述第四输出功率值和所述第五输出功率值确定第二约束条件；基于所述第一输出功率值确定第三约束条件。
结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述第二参数集包括第二时间尺度值、第二时间间隔值、第二优化函数；获取第二优化函数包括：获取第二荷电状态值，所述第二荷电状态值为预先设置得到；基于所述目标第一输出功率值、所述第二时间尺度值、所述第二时间间隔值、所述第二输出功率值、所述第一荷电状态值和所述第二荷电状态值，确定所述第二优化函数。
结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，获取每个所述电池储能集成系统的第二输出功率值、第一荷电状态值和第二参数集之前，所述方法还包括：获取第六参数集、第七参数集和第八参数集，所述第六参数集包括所述电池储能系统中所述电池储能集成系统的数量、所述电池储能集成系统的自放电功率值、充电效率值和放电效率值，所述第七参数集包括优化前所述电池储能集成系统在不同时刻的荷电状态值，所述第八参数集包括第六输出功率值、第七输出功率值、第三荷电状态值和第四荷电状态值，所述第六输出功率值反映优化前所述电池储能集成系统的最大输出功率，所述第七输出功率值反映优化前所述电池储能集成系统的最小输出功率，所述第三荷电状态值为优化前所述电池储能集成系统的最大荷电状态值，所述第四荷电状态值为优化前所述电池储能集成系统的最小荷电状态值。
结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述第二约束条件集包括第四约束条件和第五约束条件；获取第二约束条件集，包括：基于所述第二输出功率值和所述目标第一输出功率值确定第四约束条件；基于所述第二输出功率值、所述充电效率值和所述放电效率值确定荷电状态变化值；基于所述荷电状态变化值和所述自放电功率值确定第五约束条件。
结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述第二约束条件集还包括第六约束条件、第七约束条件和第八约束条件；获取第二约束条件集，还包括：基于所述第六输出功率值和所述第七输出功率值确定第六约束条件；基于所述第三荷电状态值和所述第四荷电状态值确定第七约束条件；基于所述第二输出功率值确定第八约束条件。
第二方面，本发明实施例提供一种电池储能系统的功率优化控制装置，应用于风光储一体化场站，所述电池储能系统包括至少一个电池储能集成系统；该电池储能系统的功率优化控制装置包括：第一获取模块，用于获取电池储能系统的第一输出功率值、第一参数集以及所述电池储能系统中每个所述电池储能集成系统的第二输出功率值、第一荷电状态值和第二参数集，所述第一输出功率值为优化前所述电池储能系统在任一时刻的输出功率，所述第一参数集反映电池储能系统的优化控制参数，所述第二输出功率值为优化前所述电池储能集成系统在任一时刻的输出功率，所述第一荷电状态值反映优化前所述电池储能集成系统在任一时刻的荷电状态，所述第二参数集反映电池储能集成系统的优化控制参数；第一处理模块，用于当所述电池储能系统满足充放电条件，基于所述第一参数集对所述第一输出功率值进行处理，得到目标第一输出功率值；第二获取模块，用于基于所述目标第一输出功率值获取第二约束条件集；第二处理模块，用于基于所述目标第一输出功率值、所述第二参数集和所述第二约束条件集，对所述第二输出功率值和所述第一荷电状态值进行处理，得到目标第二输出功率值和目标第一荷电状态值；确定模块，用于基于每个所述电池储能集成系统的所述目标第二输出功率值和所述目标第一荷电状态值，确定所述电池储能系统优化后的功率参数集，所述功率参数集包括目标充电功率值和目标放电功率值。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如本发明实施例第一方面及第一方面任一项所述的电池储能系统的功率优化控制方法。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如本发明实施例第一方面及第一方面任一项所述的电池储能系统的功率优化控制方法。
本发明提供的技术方案，具有如下效果：
本发明实施例提供的电池储能系统的功率优化控制方法，通过对电池储能系统层和电池储能集成系统层双层滚动优化，使得电池储能系统运行更加高效、经济和安全。因此，通过实施本发明，解决了现有技术中对电池储能系统进行优化控制未涉及电池储能系统内电池储能集成系统的功率分配控制的问题，提高了电池储能系统的运行经济性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是根据本发明实施例提供的一种电池储能系统的功率优化控制方法的一流程图；
图2是根据本发明实施例提供的一种电池储能系统的功率优化控制方法的另一流程图；
图3是根据本发明实施例提供的一种电池储能系统的功率优化控制装置的结构框图；
图4是根据本发明实施例提供的计算机可读存储介质的结构示意图；
图5是根据本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
不同于传统风电场和光伏电站，风光储一体化场站的运行控制更加复杂，包含风电、光伏、储能等多种能源形式的协调控制，而且出力特性很大程度上受到环境条件变化的影响。
本发明实施例提供一种电池储能系统的功率优化控制方法，应用于风光储一体化场站。其中，风光储一体化场站中包含电池储能系统，电池储能系统中包括至少一个电池储能集成系统。
如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤101：获取电池储能系统的第一输出功率值、第一参数集以及所述电池储能系统中每个所述电池储能集成系统的第二输出功率值、第一荷电状态值和第二参数集。
其中，电池储能系统为一种由蓄电池和并联电压型变流器构成的能量存储系统，具备快速调节与交流系统间交换(输出或吸收)功率(有功或无功)的能力，且包括至少一个电池储能集成系统；
第一输出功率值为优化前电池储能系统在任一时刻的输出功率；第一参数集中的数据为电池储能系统的优化控制参数；第二输出功率值和第一荷电状态值分别为优化前电池储能集成系统的在任一时刻的输出功率和荷电状态；第二参数集中的数据为电池储能集成系统的优化控制参数。
步骤102：当所述电池储能系统满足充放电条件，基于所述第一参数集对所述第一输出功率值进行处理，得到目标第一输出功率值。
具体地，在对电池储能系统进行优化控制之前，需要判断该电池储能系统是否具备充放电条件，判断依据可通过关系式(1)表示：
SOCmin≤SOCs_t≤SOCmax (1)
式中：SOCs＿t表示电池储能系统的荷电状态值；SOCmin表示电池储能系统的最小荷电状态值；SOCmax表示电池储能系统的最大荷电状态值；
当电池储能系统满足上述关系式(1)，通过第一参数集中的优化控制参数对该电池储能系统的第一输出功率值进行优化处理，可以得到对应的优化后的多个功率值，并取第一个优化功率值作为目标第一输出功率值。
步骤103：基于所述目标第一输出功率值获取第二约束条件集。
其中，第二约束条件集中可以包括至少一个约束条件，在对每个电池储能集成系统进行优化时需要满足第二约束条件集中的每个约束条件；
具体地，将目标第一输出功率值输入每个电池储能集成系统，并根据每个电池储能集成系统的运行确定第二约束条件集。
步骤104：基于所述目标第一输出功率值、所述第二参数集和所述第二约束条件集，对所述第二输出功率值和所述第一荷电状态值进行处理，得到目标第二输出功率值和目标第一荷电状态值。
具体地，将目标第一输出功率值输入每个电池储能集成系统之后，可以通过第二参数集中的优化控制参数对每个电池储能集成系统的第二输出功率值和第一荷电状态值进行优化处理，并得到对应的优化后的功率值和优化后的荷电状态值，即目标第二输出功率值和目标第一荷电状态值。
其中，在对每个电池储能集成系统进行优化处理时还需要满足第二约束条件集中的每个约束条件。
步骤105：基于每个所述电池储能集成系统的所述目标第二输出功率值和所述目标第一荷电状态值，确定所述电池储能系统优化后的功率参数集。
其中，功率参数集用于反映电池储能系统优化后的充放电功率，可以包括目标充电功率值和目标放电功率值。
具体地，电池储能系统包括至少一个电池储能集成系统，对电池储能系统层和电池储能集成系统层的优化控制均为二次型规划问题，通过将电池储能系统层和电池储能集成系统层的优化控制问题转换为二次型规划标准问题，即可以利用对应的求解方法(比如椭球法、内点法、增广拉格朗日法等)得到对应的电池储能系统优化后的充电功率值和放电功率值。
本发明实施例提供的电池储能系统的功率优化控制方法，通过对电池储能系统层和电池储能集成系统层双层滚动优化，使得电池储能系统运行更加高效、经济和安全。因此，通过实施本发明，解决了现有技术中对电池储能系统进行优化控制未涉及电池储能系统内电池储能集成系统的功率分配控制的问题，提高了电池储能系统的运行经济性和可靠性。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，第一参数集包括第一时间尺度值、第一时间间隔值、第一优化函数和第一约束条件集；获取第一优化函数包括：获取第三输出功率值和第三参数集，所述第三输出功率值为所述风光储一体化场站在任一时刻的储能输出功率，所述第三参数集包括风电功率预测值和光伏功率预测值；基于所述第一时间尺度值、所述第一时间间隔值、所述第一输出功率值、所述第三输出功率值、所述风电功率预测值和所述光伏功率预测值，确定第一优化函数。
其中，第一时间尺度值为优化控制指令的下发周期；第一时间间隔值为超短期风光功率预测时间分辨率；
第一约束条件集中可以包括至少一个约束条件，在对电池储能系统进行优化时需要满足第一约束条件集中的每个约束条件；
由于风电和光伏出力的不确定性，需要对电池储能的充放电进行控制以满足并网要求。因此，在对电池储能系统的充放电进行控制之前，需要获取风光功率预测结果，进而对充放电控制进行优化。其中，风光功率预测结果可以包括风电功率预测值和光伏功率预测值；
具体地，在对电池储能系统进行优化控制时主要考虑风光出力的不确定性，在未来T1时间内，风光输出功率可能增加或者减少，这就要求储能的输出功率要随之进行调整，使风光储一体化场站输出功率更加接近指令值。因此，第一优化函数可以通过关系式(2)表示：
Figure BDA0003859018430000091
式中：minf1表示第一优化函数；T1表示第一时间尺度值；T2表示第一时间间隔值；Pref＿t表示风光储一体化场站在任一时刻t的储能输出功率；Pwp＿t表示t时刻的风电功率预测值；PPVp＿t表示t时刻的光伏功率预测值；Ps＿t表示t时刻电池储能系统的第一输出功率值；
在对电池储能系统进行优化控制时，根据第一优化函数每隔T2滚动优化一次，得到T1/T2个结果，并将第一个结果作为目标第一输出功率值。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，获取电池储能系统的第一输出功率值和第一参数集之前，所述方法还包括：获取第四参数集和第五参数集。
其中，第四参数集可以包括风电功率预测初始值和光伏功率预测初始值；第五参数集可以包括第四输出功率值和第五输出功率值。
具体地，风电功率预测初始值和光伏功率预测初始值分别表示第一个风电功率预测值和第一个光伏功率预测值；第四输出功率值和第五输出功率值分别表示电池储能系统优化前的最大输出功率和最小输出功率。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，第一约束条件集包括第一约束条件、第二约束条件和第三约束条件；获取第一约束条件集，包括：基于所述光伏功率预测初始值、所述风电功率预测初始值和所述目标第一输出功率值确定第一约束条件；基于所述第四输出功率值和所述第五输出功率值确定第二约束条件；基于所述第一输出功率值确定第三约束条件。
具体地，第一约束条件集包括：
1)等式约束(第一约束条件)：在T2内，风光储一体化场站的初始输出功率满足下发指令要求，可通过关系式(3)表示：
Pwp＿1+PPVp＿1+Ps＿1＝Pref＿1 (3)
式中：Pwp＿1表示风电功率预测初始值；PPVp＿1表示光伏功率预测初始值；Ps＿1表示电池储能系统的第一个优化结果，即目标第一输出功率值；Pref＿1表示风光储一体化场站的初始输出功率。
2)不等式约束(第二约束条件和第三约束条件)：电池储能系统的输出功率和荷电状态限制。
其中，第二约束条件为对电池储能系统的输出功率的约束，可通过关系式(4)表示：
Ps_min≤Ps_t≤Ps_max (4)
式中：Ps＿min表示第五输出功率值；Ps＿max表示第四输出功率值；
第三约束条件为对电池储能系统的输出功率变化率的约束，可通过关系式(5)表示：
Figure BDA0003859018430000111
式中：Ps＿t－1表示t－1时刻电池储能系统的输出功率值；ks表示电池储能系统的输出功率变化率限制。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，第二参数集包括第二时间尺度值、第二时间间隔值、第二优化函数；获取第二优化函数包括：获取第二荷电状态值，所述第二荷电状态值为预先设置得到；基于所述目标第一输出功率值、所述第二时间尺度值、所述第二时间间隔值、所述第二输出功率值、所述第一荷电状态值和所述第二荷电状态值，确定所述第二优化函数。
其中，将第一时间间隔值T2作为第二时间尺度值；第二时间间隔值为电池储能集成系统的充放电响应时间T3；
在对每个电池储能集成系统进行优化控制时，每隔T3滚动优化一次，使储能集成系统SOC的变化尽可能小，从而对所有的电池储能集成系统的输出功率进行进一步优化，进一步减少风光功率预测误差带来的影响，同时根据电池储能集成系统的实时状态做进一步优化分配。因此，第二优化函数可以通过关系式(6)表示：
Figure BDA0003859018430000121
式中：minf2表示第二优化函数；
Figure BDA0003859018430000122
表示在第二时间尺度值T2内，共有
Figure BDA0003859018430000123
个优化区间；N表示N个电池储能集成系统；Psj表示第j个电池储能集成系统的输出功率，即第二输出功率值；SOCij表示第i个优化区间内第j个电池储能集成系统的荷电状态值，即第一荷电状态值；SOCset表示第j个电池储能集成系统的荷电设定值，即第二荷电状态值，一般取值为0.5。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，获取每个所述电池储能集成系统的第二输出功率值、第一荷电状态值和第二参数集之前，所述方法还包括：获取第六参数集、第七参数集和第八参数集。
其中，第六参数集可以包括电池储能系统中所述电池储能集成系统的数量、电池储能集成系统的自放电功率值、充电效率值和放电效率值；第七参数集可以包括优化前电池储能集成系统在不同时刻的荷电状态值；第八参数集可以包括第六输出功率值、第七输出功率值、第三荷电状态值和第四荷电状态值。
具体地，第六输出功率值和第七输出功率值分别表示电池储能集成系统优化前的最大输出功率和最小输出功率；第三荷电状态值和第四荷电状态值分别表示电池储能集成系统优化前的最大荷电状态值和最小荷电状态值。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，第二约束条件集包括第四约束条件和第五约束条件；获取第二约束条件集，包括：基于所述第二输出功率值和所述目标第一输出功率值确定第四约束条件；基于所述第二输出功率值、所述充电效率值和所述放电效率值确定荷电状态变化值；基于所述荷电状态变化值和所述自放电功率值确定第五约束条件
具体地，第二约束条件集包括：等式约束(第四约束条件和第五约束条件)：在T3内，电池储能集成系统输出功率满足下发指令要求。
其中，第四约束条件为对电池储能集成系统输入功率的约束，可通过关系式(7)表示：
Figure BDA0003859018430000131
具体地，即使得所有电池储能集成系统的功率之和等于对应的电池储能系统的功率值。
荷电状态变化值可通过关系式(8)表示：
Figure BDA0003859018430000132
式中：ΔSOC(t)表示荷电状态变化值；ηc表示充电效率值；ηd表示放电效率值。
根据上述关系式(8)得到的荷电状态变化值以及电池储能集成系统的自放电功率值可以确定第五约束条件，即第五约束条件为对电池储能集成系统的荷电状态的约束，可通过关系式(9)表示：
SOC(t)＝(1－ρ)SOC(t－1)－ΔSOC(t) (9)
式中：SOC(t)表示电池储能集成系统在t时刻的荷电状态值；ρ表示自放电功率值；SOC(t－1)表示电池储能集成系统在t－1时刻的荷电状态值。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，第二约束条件集还包括第六约束条件、第七约束条件和第八约束条件；获取第二约束条件集，还包括：基于所述第六输出功率值和所述第七输出功率值确定第六约束条件；基于所述第三荷电状态值和所述第四荷电状态值确定第七约束条件；基于所述第二输出功率值确定第八约束条件。
具体地，第二约束条件集还包括：不等式约束(第六约束条件、第七约束条件和第八约束条件)：电池储能集成系统的输出功率和荷电状态限制。
其中，第六约束条件为对第j个电池储能集成系统在t时刻的输出功率的约束，可通过关系式(10)表示：
Psj＿min≤Psj＿t≤Psj＿max (10)
式中：Psj＿t表示第j个电池储能集成系统在t时刻的输出功率；Psj＿min表示第j个电池储能集成系统的最小输出功率，即第七输出功率值；Psj＿max表示第j个电池储能集成系统的最大输出功率，即第六输出功率值；
第七约束条件为对第j个电池储能集成系统在t时刻的荷电状态的约束，可通过关系式(11)表示：
SOCmin＿j≤SOCsj＿t≤SOCmax＿j (11)
式中：SOCsj＿t表示第j个电池储能集成系统在t时刻的荷电状态值；SOCmin＿jt表示第j个电池储能集成系统的最小荷电状态值，即第四荷电状态值；SOCmax＿j表示第j个电池储能集成系统的最大荷电状态值，即第三荷电状态值；
第八约束条件为对电池储能集成系统的输出功率变化率的约束，可通过关系式(12)表示：
Figure BDA0003859018430000141
式中：Psj＿t－1表示第j个电池储能集成系统在t－1时刻的输出功率；ksj表示第j个电池储能集成系统的输出功率变化率限制。
进一步地，当通过上述不通过优化函数对电池储能系统进行优化控制得到电池储能系统的目标充电功率值和目标放电功率值后，可以将该目标充电功率值和目标放电功率值下发至该电池储能系统对应的每个电池储能集成系统中，并判断是否达到该控制功能的预设周期T，即判断是否满足t＞T；若不满足(t≤T)，则更改t，使得t＝T+T3，并再次执行优化控制过程直至电池储能系统的目标充电功率值和目标放电功率值下发至每个电池储能集成系统中后，控制功能可以满足预设周期T，即满足t＞T。其中，T＝T1+T2+T3。
在一实例中，如图2所示，优化控制方法包括以下步骤：
1)输入优化周期T1、T2、T3，储能输出功率和SOC上、下值等参数；
2)获取风电、光伏功率预测值；
3)判断电池储能系统SOC是否在允许范围内，结果为是则进入下一步，否则不参与场站功率调节；
4)建立双层滚动优化控制，第一层(电池储能系统层)优化属于二次型规划问题，利用二次型规划求解方法得到优化结果，只取第一个结果作为下一层(电池储能集成系统层)功率输入值；
5)利用二次型规划求解方法对第二层优化控制问题进行求解，得到最优的充放电功率结果；
6)将优化结果下发到各个电池储能集成系统；
7)判断是否达到该控制功能的周期T，结果为否则返回步骤(2)继续优化计算，是则结束。
本发明实施例还提供一种电池储能系统的功率优化控制装置，应用于风光储一体化场站，所述电池储能系统包括至少一个电池储能集成系统；如图3所示，该装置包括：
第一获取模块301，用于获取电池储能系统的第一输出功率值、第一参数集以及所述电池储能系统中每个所述电池储能集成系统的第二输出功率值、第一荷电状态值和第二参数集，所述第一输出功率值为优化前所述电池储能系统在任一时刻的输出功率，所述第一参数集反映电池储能系统的优化控制参数，所述第二输出功率值为优化前所述电池储能集成系统在任一时刻的输出功率，所述第一荷电状态值反映优化前所述电池储能集成系统在任一时刻的荷电状态，所述第二参数集反映电池储能集成系统的优化控制参数；详细内容参见上述方法实施例中步骤101的相关描述。
第一处理模块302，用于当所述电池储能系统满足充放电条件，基于所述第一参数集对所述第一输出功率值进行处理，得到目标第一输出功率值；详细内容参见上述方法实施例中步骤102的相关描述。
第二获取模块303，用于基于所述目标第一输出功率值获取第二约束条件集；详细内容参见上述方法实施例中步骤103的相关描述。
第二处理模块304，用于基于所述目标第一输出功率值、所述第二参数集和所述第二约束条件集，对所述第二输出功率值和所述第一荷电状态值进行处理，得到目标第二输出功率值和目标第一荷电状态值；详细内容参见上述方法实施例中步骤104的相关描述。
确定模块305，用于基于每个所述电池储能集成系统的所述目标第二输出功率值和所述目标第一荷电状态值，确定所述电池储能系统优化后的功率参数集，所述功率参数集包括目标充电功率值和目标放电功率值；详细内容参见上述方法实施例中步骤105的相关描述。
本发明实施例提供的电池储能系统的功率优化控制装置，通过对电池储能系统层和电池储能集成系统层双层滚动优化，使得电池储能系统运行更加高效、经济和安全。因此，通过实施本发明，解决了现有技术中对电池储能系统进行优化控制未涉及电池储能系统内电池储能集成系统的功率分配控制的问题，提高了电池储能系统的运行经济性和可靠性。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，所述第一参数集包括第一时间尺度值、第一时间间隔值、第一优化函数和第一约束条件集；所述第一获取模块包括：第一获取子模块，用于获取第三输出功率值和第三参数集，所述第三输出功率值为所述风光储一体化场站在任一时刻的储能输出功率，所述第三参数集包括风电功率预测值和光伏功率预测值；第一确定子模块，用于基于所述第一时间尺度值、所述第一时间间隔值、所述第一输出功率值、所述第三输出功率值、所述风电功率预测值和所述光伏功率预测值，确定第一优化函数。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，所述装置还包括：第三获取模块，用于获取第四参数集和第五参数集，所述第四参数集包括风电功率预测初始值和光伏功率预测初始值，所述第五参数集包括第四输出功率值和第五输出功率值，所述第四输出功率值反映优化前所述电池储能系统的最大输出功率，所述第五输出功率值反映优化前所述电池储能系统的最小输出功率。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，所述第一约束条件集包括第一约束条件、第二约束条件和第三约束条件；所述第一获取模块还包括：第二确定子模块，用于基于所述光伏功率预测初始值、所述风电功率预测初始值和所述目标第一输出功率值确定第一约束条件；第三确定子模块，用于基于所述第四输出功率值和所述第五输出功率值确定第二约束条件；第四确定子模块，用于基于所述第一输出功率值确定第三约束条件。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，所述第二参数集包括第二时间尺度值、第二时间间隔值、第二优化函数；所述第一获取模块还包括：第二获取子模块，用于获取第二荷电状态值，所述第二荷电状态值为预先设置得到；第五确定子模块，用于基于所述目标第一输出功率值、所述第二时间尺度值、所述第二时间间隔值、所述第二输出功率值、所述第一荷电状态值和所述第二荷电状态值，确定所述第二优化函数。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，所述装置还包括：第四获取模块，用于获取第六参数集、第七参数集和第八参数集，所述第六参数集包括所述电池储能系统中所述电池储能集成系统的数量、所述电池储能集成系统的自放电功率值、充电效率值和放电效率值，所述第七参数集包括优化前所述电池储能集成系统在不同时刻的荷电状态值，所述第八参数集包括第六输出功率值、第七输出功率值、第三荷电状态值和第四荷电状态值，所述第六输出功率值反映优化前所述电池储能集成系统的最大输出功率，所述第七输出功率值反映优化前所述电池储能集成系统的最小输出功率，所述第三荷电状态值为优化前所述电池储能集成系统的最大荷电状态值，所述第四荷电状态值为优化前所述电池储能集成系统的最小荷电状态值。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，所述第二约束条件集包括第四约束条件和第五约束条件；所述第二获取模块包括：第六确定子模块，用于基于所述第二输出功率值和所述目标第一输出功率值确定第四约束条件；第七确定子模块，用于基于所述第二输出功率值、所述充电效率值和所述放电效率值确定荷电状态变化值；第八确定子模块，用于基于所述荷电状态变化值和所述自放电功率值确定第五约束条件。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，所述第二约束条件集还包括第六约束条件、第七约束条件和第八约束条件；所述第二获取模块还包括：第九确定子模块，用于基于所述第六输出功率值和所述第七输出功率值确定第六约束条件；第十确定子模块，用于基于所述第三荷电状态值和所述第四荷电状态值确定第七约束条件；第十一确定子模块，用于基于所述第二输出功率值确定第八约束条件。
本发明实施例提供的电池储能系统的功率优化控制装置的功能描述详细参见上述实施例中电池储能系统的功率优化控制方法描述。
本发明实施例还提供一种存储介质，如图4所示，其上存储有计算机程序401，该指令被处理器执行时实现上述实施例中电池储能系统的功率优化控制方法的步骤。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read－Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，HDD)或固态硬盘(Solid－State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read－Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)、快闪存储器(FlashMemory)、硬盘(Hard Disk Drive，HDD)或固态硬盘(Solid－StateDrive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图5所示，该电子设备可以包括处理器51和存储器52，其中处理器51和存储器52可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
处理器51可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器51还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器52作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的对应的程序指令/模块。处理器51通过运行存储在存储器52中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的电池储能系统的功率优化控制方法。
存储器52可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作装置、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器51所创建的数据等。此外，存储器52可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器52可选包括相对于处理器51远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器51。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器52中，当被所述处理器51执行时，执行如图1－2所示实施例中的电池储能系统的功率优化控制方法。
上述电子设备具体细节可以对应参阅图1至图2所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种电池储能系统的功率优化控制方法，应用于风光储一体化场站，所述电池储能系统包括至少一个电池储能集成系统；其特征在于，所述方法包括：
获取电池储能系统的第一输出功率值、第一参数集以及所述电池储能系统中每个所述电池储能集成系统的第二输出功率值、第一荷电状态值和第二参数集，所述第一输出功率值为优化前所述电池储能系统在任一时刻的输出功率，所述第一参数集反映电池储能系统的优化控制参数，所述第二输出功率值为优化前所述电池储能集成系统在任一时刻的输出功率，所述第一荷电状态值反映优化前所述电池储能集成系统在任一时刻的荷电状态，所述第二参数集反映电池储能集成系统的优化控制参数；
当所述电池储能系统满足充放电条件，基于所述第一参数集对所述第一输出功率值进行处理，得到目标第一输出功率值；
基于所述目标第一输出功率值获取第二约束条件集；
基于所述目标第一输出功率值、所述第二参数集和所述第二约束条件集，对所述第二输出功率值和所述第一荷电状态值进行处理，得到目标第二输出功率值和目标第一荷电状态值；
基于每个所述电池储能集成系统的所述目标第二输出功率值和所述目标第一荷电状态值，确定所述电池储能系统优化后的功率参数集，所述功率参数集包括目标充电功率值和目标放电功率值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一参数集包括第一时间尺度值、第一时间间隔值、第一优化函数和第一约束条件集；获取第一优化函数包括：
获取第三输出功率值和第三参数集，所述第三输出功率值为所述风光储一体化场站在任一时刻的储能输出功率，所述第三参数集包括风电功率预测值和光伏功率预测值；
基于所述第一时间尺度值、所述第一时间间隔值、所述第一输出功率值、所述第三输出功率值、所述风电功率预测值和所述光伏功率预测值，确定第一优化函数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取电池储能系统的第一输出功率值和第一参数集之前，所述方法还包括：
获取第四参数集和第五参数集，所述第四参数集包括风电功率预测初始值和光伏功率预测初始值，所述第五参数集包括第四输出功率值和第五输出功率值，所述第四输出功率值反映优化前所述电池储能系统的最大输出功率，所述第五输出功率值反映优化前所述电池储能系统的最小输出功率。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一约束条件集包括第一约束条件、第二约束条件和第三约束条件；获取第一约束条件集，包括：
基于所述光伏功率预测初始值、所述风电功率预测初始值和所述目标第一输出功率值确定第一约束条件；
基于所述第四输出功率值和所述第五输出功率值确定第二约束条件；
基于所述第一输出功率值确定第三约束条件。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二参数集包括第二时间尺度值、第二时间间隔值、第二优化函数；获取第二优化函数包括：
获取第二荷电状态值，所述第二荷电状态值为预先设置得到；
基于所述目标第一输出功率值、所述第二时间尺度值、所述第二时间间隔值、所述第二输出功率值、所述第一荷电状态值和所述第二荷电状态值，确定所述第二优化函数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，获取每个所述电池储能集成系统的第二输出功率值、第一荷电状态值和第二参数集之前，所述方法还包括：
获取第六参数集、第七参数集和第八参数集，所述第六参数集包括所述电池储能系统中所述电池储能集成系统的数量、所述电池储能集成系统的自放电功率值、充电效率值和放电效率值，所述第七参数集包括优化前所述电池储能集成系统在不同时刻的荷电状态值，所述第八参数集包括第六输出功率值、第七输出功率值、第三荷电状态值和第四荷电状态值，所述第六输出功率值反映优化前所述电池储能集成系统的最大输出功率，所述第七输出功率值反映优化前所述电池储能集成系统的最小输出功率，所述第三荷电状态值为优化前所述电池储能集成系统的最大荷电状态值，所述第四荷电状态值为优化前所述电池储能集成系统的最小荷电状态值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二约束条件集包括第四约束条件和第五约束条件；获取第二约束条件集，包括：
基于所述第二输出功率值和所述目标第一输出功率值确定第四约束条件；
基于所述第二输出功率值、所述充电效率值和所述放电效率值确定荷电状态变化值；
基于所述荷电状态变化值和所述自放电功率值确定第五约束条件。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二约束条件集还包括第六约束条件、第七约束条件和第八约束条件；获取第二约束条件集，还包括：
基于所述第六输出功率值和所述第七输出功率值确定第六约束条件；
基于所述第三荷电状态值和所述第四荷电状态值确定第七约束条件；
基于所述第二输出功率值确定第八约束条件。
9.一种电池储能系统的功率优化控制装置，应用于风光储一体化场站，所述电池储能系统包括至少一个电池储能集成系统；其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取电池储能系统的第一输出功率值、第一参数集以及所述电池储能系统中每个所述电池储能集成系统的第二输出功率值、第一荷电状态值和第二参数集，所述第一输出功率值为优化前所述电池储能系统在任一时刻的输出功率，所述第一参数集反映电池储能系统的优化控制参数，所述第二输出功率值为优化前所述电池储能集成系统在任一时刻的输出功率，所述第一荷电状态值反映优化前所述电池储能集成系统在任一时刻的荷电状态，所述第二参数集反映电池储能集成系统的优化控制参数；
第一处理模块，用于当所述电池储能系统满足充放电条件，基于所述第一参数集对所述第一输出功率值进行处理，得到目标第一输出功率值；
第二获取模块，用于基于所述目标第一输出功率值获取第二约束条件集；
第二处理模块，用于基于所述目标第一输出功率值、所述第二参数集和所述第二约束条件集，对所述第二输出功率值和所述第一荷电状态值进行处理，得到目标第二输出功率值和目标第一荷电状态值；
确定模块，用于基于每个所述电池储能集成系统的所述目标第二输出功率值和所述目标第一荷电状态值，确定所述电池储能系统优化后的功率参数集，所述功率参数集包括目标充电功率值和目标放电功率值。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如权利要求1至8任一项所述的电池储能系统的功率优化控制方法。
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