CN115912431A - 含多类型储能和新能源接入的能量优化管理方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种含多类型储能和新能源接入的能量优化管理方法。该方法通过获取风电子系统的第一实际发电功率以及光伏子系统的第二实际发电功率，并且，获取储能子系统的荷电状态以及储热子系统的荷能状态，再根据第一实际发电功率、第二实际发电功率、荷电状态、荷能状态以及预设能量优化管理策略确定电网管理系统的工作模式，以确定电网管理系统的各个子系统之间的能量传递方向以及各个子系统与供电网络之间的能量传递方向，从而针对含多类型储能和新能源接入的电网系统，实现了能量优化管理的方法。

Description

含多类型储能和新能源接入的能量优化管理方法

技术领域

本申请涉及新能源技术，尤其涉及一种含多类型储能和新能源接入的能量优化管理方法。

背景技术

随着我国城镇化发展，新能源具有清洁环保、建设灵活、就近利用、单个体对电网影响小等优势，可以优化能源结构，增加清洁能源占比，推进环境保护，实现经济和能源的可持续发展，是能源利用的重要形式。

而随着上网能源的多样化，各类储能方式之间的协调优化管理，就显得至关重要。因此，亟需一种针对含多类型储能和新能源接入的电网系统，能够进行能量优化管理的方法

发明内容

本申请提供一种含多类型储能和新能源接入的能量优化管理方法，以针对含多类型储能和新能源接入的电网系统，提出一种能够进行能量优化管理的方法。

第一方面，本申请提供一种方法含多类型储能和新能源接入的能量优化管理方法应用于电网管理系统，所述电网管理系统包括：风电子系统、光伏子系统、储能子系统以及储热子系统，所述风电子系统、光伏子系统以及所述储能子系统分别通过馈线连接至所述电网管理系统的母线上，所述储热子系统与所述光伏子系统相连接，所述方法，包括：

获取所述风电子系统的第一实际发电功率PW以及所述光伏子系统的第二实际发电功率PL；

获取所述储能子系统的荷电状态Q以及所述储热子系统的荷能状态H；

根据所述第一实际发电功率PW、所述第二实际发电功率PL、所述荷电状态Q、所述荷能状态H以及预设能量优化管理策略确定所述电网管理系统的工作模式，其中，所述工作模式用于指示所述电网管理系统的各个子系统之间的能量传递方向以及各个子系统与供电网络之间的能量传递方向。

可选的，所述根据所述第一实际发电功率PW、所述第二实际发电功率PL、所述荷电状态Q、所述荷能状态H以及预设能量优化管理策略确定所述电网管理系统的工作模式，包括：

若所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL的总功率PT小于第一输出功率P1，则所述风电子系统、所述光伏子系统以及所述储能子系统均配置为向所述供电网络输出电能，其中，所述第一输出功率为所述供电网络的预测最小输出功率；

若所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL的总功率PT大于或等于所述第一输出功率P1，且小于第二输出功率P2，则所述风电子系统与所述光伏子系统配置为以所述总功率PT向所述供电网络输出电能；

若所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL的总功率PT大于或等于所述第二输出功率P2，所述荷电状态Q小于第一荷电状态Q1，则所述风电子系统与所述光伏子系统配置为以所述第一输出功率P1作为总功率向所述供电网络输出电能，将剩余输出功率PT-P1对所述储能子系统进行充电，其中，所述第一荷电状态Q1为所述储能子系统在预设时长内的平均荷电状态；

若所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL的总功率PT大于或等于第三输出功率P3，所述荷电状态Q小于所述第一荷电状态Q1，则所述风电子系统与所述光伏子系统配置为以第四输出功率P4作为总功率向所述供电网络输出电能，将剩余输出功率PT-P4对所述储能子系统进行充电，所述第三输出功率为所述供电网络的预测最大输出功率，所述第四输出功率P4为所述第一输出功率P1与所述第三输出功率P3的平均值；

若所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL的总功率PT大于或等于第三输出功率P3，所述荷电状态Q大于所述第一荷电状态Q1，则所述风电子系统与所述光伏子系统配置为以所述第四输出功率P4作为总功率向所述供电网络输出电能，将剩余输出功率PT-P4按照公式1进行功率分配，并向所述储能子系统以功率PX输出电能，向所述储热子系统以功率PY输出电能，所述公式1为：

其中，所述α为第一权重，所述α的跟所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL之间的比值大小成正相关；所述β为第二权重，所述β的跟所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL之间的比值大小成负相关；所述γ为第三权重；所述δ为第四权重，所述δ与所述β的取值大小成负相关。

可选的，在根据所述第一实际发电功率PW、所述第二实际发电功率PL、所述荷电状态Q、所述荷能状态H以及预设能量优化管理策略确定所述电网管理系统的工作模式之后，还包括：

将公式2作为约束条件，对所述储能子系统的容量进行动态调节，所述公式2为：

其中，所述Q(tΔt)为在tΔt时刻下，所述储能子系统的预计荷电状态；所述Q(t)为在t时刻下，所述储能子系统的当前荷电状态；所述P(t)为所述储能子系统在t时刻下的充放电功率，所述μ为所述储能子系统的充放电效率，所述Q_min为所述储能子系统最低荷电状态，所述Q_max为所述储能子系统最高荷电状态，所述Δt为计算步长。

可选的，若所述储能子系统包括动力电池子系统以及蓄电池子系统，则所述对所述储能子系统的容量进行动态调节，包括：

将公式3作为约束条件，对所述动力电池子系统的容量进行动态调节，所述公式3为：

其中，所述S(tΔt)为在tΔt时刻下，所述动力电池子系统的预计荷电状态；所述S(t)为在t时刻下，所述动力电池子系统的当前荷电状态；所述S_min为所述动力电池子系统最低荷电状态，所述S_max为所述动力电池子系统最高荷电状态，所述S_E为所述动力电池子系统的额定容量；

响应于所述储能子系统的动态调节与所述动力电池子系统的动态调节，对所述蓄电池子系统的容量进行动态调节。

可选的，根据公式4确定所述动力电池子系统在预设评价周期T内的电量波动特征值ρ，所述公式4为：

其中，所述S_max(T)为所述预设评价周期T内所述动力电池子系统的最大荷电状态；所述S_avg(T)为所述预设评价周期T内所述动力电池子系统的平均荷电状态；

若所述电量波动特征值ρ大于预设电量波动特征阈值，则向所述电网管理系统发送预警信息。

可选的，所述响应于所述储能子系统的动态调节与所述动力电池子系统的动态调节，对所述蓄电池子系统的容量进行动态调节，还包括：

若检测到所述储能子系统中的所述动力电池子系统发生故障，则将所述动力电池子系统设置为脱网状态，并将所述公式3作为约束条件，对所述蓄电池子系统的容量进行动态调节。

可选的，在根据所述第一实际发电功率PW、所述第二实际发电功率PL、所述荷电状态Q、所述荷能状态H以及预设能量优化管理策略确定所述电网管理系统的工作模式之后，还包括：

将公式5作为约束条件，对所述储热子系统的容量进行动态调节，所述公式5为：

其中，所述T^o为所述储热子系统中储热介质的温度，所述T^a为外部环境温度，所述R_o为所述储热子系统的热阻，所述C_o为所述储热子系统的热容，所述H^w为所述风电子系统输入的能量，所述H^l为所述光伏子系统输入的能量，P^out为所述储热子系统的输出功率，所述τ₁为第一能量转化系数，所述τ₂为第二能量转化系数，所述E_t为所述储热子系统的剩余热储容量，所述E_T为所述储热子系统的额定容量，H(t)为所述储热子系统在t时刻下的荷能状态。

第二方面，本申请提供一种含多类型储能和新能源接入的能量优化管理装置，应用于电网管理系统，所述电网管理系统包括：风电子系统、光伏子系统、储能子系统以及储热子系统，所述风电子系统、光伏子系统以及所述储能子系统分别通过馈线连接至所述电网管理系统的母线上，所述储热子系统与所述光伏子系统相连接，所述装置，包括：

获取模块，用于获取所述风电子系统的第一实际发电功率PW以及所述光伏子系统的第二实际发电功率PL；

所述获取模块，还用于获取所述储能子系统的荷电状态Q以及所述储热子系统的荷能状态H；

处理模块，用于根据所述第一实际发电功率PW、所述第二实际发电功率PL、所述荷电状态Q、所述荷能状态H以及预设能量优化管理策略确定所述电网管理系统的工作模式，其中，所述工作模式用于指示所述电网管理系统的各个子系统之间的能量传递方向以及各个子系统与供电网络之间的能量传递方向。

可选的，所述处理模块，具体用于：

若所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL的总功率PT小于第一输出功率P1，则所述风电子系统、所述光伏子系统以及所述储能子系统均配置为向所述供电网络输出电能，其中，所述第一输出功率为所述供电网络的预测最小输出功率；

若所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL的总功率PT大于或等于所述第一输出功率P1，且小于第二输出功率P2，则所述风电子系统与所述光伏子系统配置为以所述总功率PT向所述供电网络输出电能；

若所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL的总功率PT大于或等于所述第二输出功率P2，所述荷电状态Q小于第一荷电状态Q1，则所述风电子系统与所述光伏子系统配置为以所述第一输出功率P1作为总功率向所述供电网络输出电能，将剩余输出功率PT-P1对所述储能子系统进行充电，其中，所述第一荷电状态Q1为所述储能子系统在预设时长内的平均荷电状态；

若所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL的总功率PT大于或等于第三输出功率P3，所述荷电状态Q小于所述第一荷电状态Q1，则所述风电子系统与所述光伏子系统配置为以第四输出功率P4作为总功率向所述供电网络输出电能，将剩余输出功率PT-P4对所述储能子系统进行充电，所述第三输出功率为所述供电网络的预测最大输出功率，所述第四输出功率P4为所述第一输出功率P1与所述第三输出功率P3的平均值；

若所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL的总功率PT大于或等于第三输出功率P3，所述荷电状态Q大于所述第一荷电状态Q1，则所述风电子系统与所述光伏子系统配置为以所述第四输出功率P4作为总功率向所述供电网络输出电能，将剩余输出功率PT-P4按照公式1进行功率分配，并向所述储能子系统以功率PX输出电能，向所述储热子系统以功率PY输出电能，所述公式1为：

其中，所述α为第一权重，所述α的跟所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL之间的比值大小成正相关；所述β为第二权重，所述β的跟所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL之间的比值大小成负相关；所述γ为第三权重；所述δ为第四权重，所述δ与所述β的取值大小成负相关。

可选的，所述处理模块，具体用于：

将公式2作为约束条件，对所述储能子系统的容量进行动态调节，所述公式2为：

其中，所述Q(tΔt)为在tΔt时刻下，所述储能子系统的预计荷电状态；所述Q(t)为在t时刻下，所述储能子系统的当前荷电状态；所述P(t)为所述储能子系统在t时刻下的充放电功率，所述μ为所述储能子系统的充放电效率，所述Q_min为所述储能子系统最低荷电状态，所述Q_max为所述储能子系统最高荷电状态，所述Δt为计算步长。

可选的，所述处理模块，具体用于：

将公式3作为约束条件，对所述动力电池子系统的容量进行动态调节，所述公式3为：

其中，所述S(tΔt)为在tΔt时刻下，所述动力电池子系统的预计荷电状态；所述S(t)为在t时刻下，所述动力电池子系统的当前荷电状态；所述S_min为所述动力电池子系统最低荷电状态，所述S_max为所述动力电池子系统最高荷电状态，所述S_E为所述动力电池子系统的额定容量；

响应于所述储能子系统的动态调节与所述动力电池子系统的动态调节，对所述蓄电池子系统的容量进行动态调节。

可选的，所述处理模块，具体用于：

根据公式4确定所述动力电池子系统在预设评价周期T内的电量波动特征值ρ，所述公式4为：

其中，所述S_max(T)为所述预设评价周期T内所述动力电池子系统的最大荷电状态；所述S_avg(T)为所述预设评价周期T内所述动力电池子系统的平均荷电状态；

若所述电量波动特征值ρ大于预设电量波动特征阈值，则向所述电网管理系统发送预警信息。

可选的，所述处理模块，具体用于：

若检测到所述储能子系统中的所述动力电池子系统发生故障，则将所述动力电池子系统设置为脱网状态，并将所述公式3作为约束条件，对所述蓄电池子系统的容量进行动态调节。

可选的，所述处理模块，具体用于：

将公式5作为约束条件，对所述储热子系统的容量进行动态调节，所述公式5为：

其中，所述T^o为所述储热子系统中储热介质的温度，所述T^a为外部环境温度，所述R_o为所述储热子系统的热阻，所述C_o为所述储热子系统的热容，所述H^w为所述风电子系统输入的能量，所述H^l为所述光伏子系统输入的能量，P^out为所述储热子系统的输出功率，所述τ₁为第一能量转化系数，所述τ₂为第二能量转化系数，所述E_t为所述储热子系统的剩余热储容量，所述E_T为所述储热子系统的额定容量，H(t)为所述储热子系统在t时刻下的荷能状态。

第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：

处理器；以及，

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行第一方面中所述的任一种可能的方法。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现第一方面中所述的任一种可能的方法。

本申请提供的，通过获取风电子系统的第一实际发电功率以及光伏子系统的第二实际发电功率，并且，获取储能子系统的荷电状态以及储热子系统的荷能状态，再根据第一实际发电功率、第二实际发电功率、荷电状态、荷能状态以及预设能量优化管理策略确定电网管理系统的工作模式，以确定电网管理系统的各个子系统之间的能量传递方向以及各个子系统与供电网络之间的能量传递方向，从而针对含多类型储能和新能源接入的电网系统，实现了能量优化管理的方法。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请根据一示例实施例示出的含多类型储能和新能源接入的能量优化管理方法的流程示意图；

图2是本申请根据一示例实施例示出的含多类型储能和新能源接入的能量优化管理装置的结构示意图；

图3是本申请根据一示例实施例示出的电子设备的结构示意图。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是本申请根据一示例实施例示出的含多类型储能和新能源接入的能量优化管理方法的流程示意图。如图1所示，本实施例提供的方法，应用于电网管理系统，电网管理系统包括：风电子系统、光伏子系统、储能子系统以及储热子系统，风电子系统、光伏子系统以及储能子系统分别通过馈线连接至电网管理系统的母线上，储热子系统与光伏子系统相连接，方法，包括：

S101、获取风电子系统的第一实际发电功率PW以及光伏子系统的第二实际发电功率PL。

S102、获取储能子系统的荷电状态Q以及储热子系统的荷能状态H。

S103、根据第一实际发电功率PW、第二实际发电功率PL、荷电状态Q、荷能状态H以及预设能量优化管理策略确定电网管理系统的工作模式。

在本实施例中，可以通过电网管理系统来获取风电子系统的第一实际发电功率PW以及光伏子系统的第二实际发电功率PL。同样的，可以通过电网管理系统来获取储能子系统的荷电状态Q以及储热子系统的荷能状态H。

在获取到风电子系统的第一实际发电功率PW以及光伏子系统的第二实际发电功率PL，以及储能子系统的荷电状态Q以及储热子系统的荷能状态H之后，可以根据第一实际发电功率PW、第二实际发电功率PL、荷电状态Q、荷能状态H以及预设能量优化管理策略确定电网管理系统的工作模式，其中，工作模式用于指示电网管理系统的各个子系统之间的能量传递方向以及各个子系统与供电网络之间的能量传递方向。

可选的，若第一实际发电功率PW与第二实际发电功率PL的总功率PT小于第一输出功率P1，则风电子系统、光伏子系统以及储能子系统均配置为向供电网络输出电能，其中，第一输出功率为供电网络的预测最小输出功率。

可选的，若第一实际发电功率PW与第二实际发电功率PL的总功率PT大于或等于第一输出功率P1，且小于第二输出功率P2，则风电子系统与光伏子系统配置为以总功率PT向供电网络输出电能。

可选的，若第一实际发电功率PW与第二实际发电功率PL的总功率PT大于或等于第二输出功率P2，荷电状态Q小于第一荷电状态Q1，则风电子系统与光伏子系统配置为以第一输出功率P1作为总功率向供电网络输出电能，将剩余输出功率PT-P1对储能子系统进行充电，其中，第一荷电状态Q1为储能子系统在预设时长内的平均荷电状态。

可选的，若第一实际发电功率PW与第二实际发电功率PL的总功率PT大于或等于第三输出功率P3，荷电状态Q小于第一荷电状态Q1，则风电子系统与光伏子系统配置为以第四输出功率P4作为总功率向供电网络输出电能，将剩余输出功率PT-P4对储能子系统进行充电，第三输出功率为供电网络的预测最大输出功率，第四输出功率P4为第一输出功率P1与第三输出功率P3的平均值。

可选的，若第一实际发电功率PW与第二实际发电功率PL的总功率PT大于或等于第三输出功率P3，荷电状态Q大于第一荷电状态Q1，则风电子系统与光伏子系统配置为以第四输出功率P4作为总功率向供电网络输出电能，将剩余输出功率PT-P4按照公式1进行功率分配，并向储能子系统以功率PX输出电能，向储热子系统以功率PY输出电能，公式1为：

其中，α为第一权重，α的跟第一实际发电功率PW与第二实际发电功率PL之间的比值大小成正相关；β为第二权重，β的跟第一实际发电功率PW与第二实际发电功率PL之间的比值大小成负相关；γ为第三权重；δ为第四权重，δ与β的取值大小成负相关。

在本实施例中，通过获取风电子系统的第一实际发电功率以及光伏子系统的第二实际发电功率，并且，获取储能子系统的荷电状态以及储热子系统的荷能状态，再根据第一实际发电功率、第二实际发电功率、荷电状态、荷能状态以及预设能量优化管理策略确定电网管理系统的工作模式，以确定电网管理系统的各个子系统之间的能量传递方向以及各个子系统与供电网络之间的能量传递方向，从而针对含多类型储能和新能源接入的电网系统，实现了能量优化管理的方法。

在上述实施例的基础上，为了能够对储能子系统的容量进行动态调节，可以对储能子系统进行动态调节的条件设置，从而使得储能子系统能够在安全可控的范围内进行动态调节。具体的，可以是将公式2作为约束条件，对储能子系统的容量进行动态调节，公式2为：

其中，Q(tΔt)为在tΔt时刻下，储能子系统的预计荷电状态；Q(t)为在t时刻下，储能子系统的当前荷电状态；P(t)为储能子系统在t时刻下的充放电功率，μ为储能子系统的充放电效率，Q_min为储能子系统最低荷电状态，Q_max为储能子系统最高荷电状态，Δt为计算步长。

此外，若储能子系统包括动力电池子系统以及蓄电池子系统，则对储能子系统的容量进行动态调节，可以根据动力电池的特性设置相应的约束条件。

具体的，可以是将公式3作为约束条件，对动力电池子系统的容量进行动态调节，公式3为：

其中，S(tΔt)为在tΔt时刻下，动力电池子系统的预计荷电状态；S(t)为在t时刻下，动力电池子系统的当前荷电状态；S_min为动力电池子系统最低荷电状态，S_max为动力电池子系统最高荷电状态，S_E为动力电池子系统的额定容量。

最后，可以响应于储能子系统的动态调节与动力电池子系统的动态调节，对蓄电池子系统的容量进行动态调节。

而由于使用与储能领域的动力电池往往是从新能源车辆上退役而来，因此，其性能可能存在一些波动，而为了能够对这一类风险进行把控，可以对动力电池子系统在各个运行周期内进行评价，在出现较大波动时，进行预警提示，以及时地进行风险的排查与解除，这对于保证系统整体的安全性与可靠性都具有重要的作用。

可选的，可以是根据公式4确定动力电池子系统在预设评价周期T内的电量波动特征值ρ，公式4为：

其中，S_max(T)为预设评价周期T内动力电池子系统的最大荷电状态；S_avg(T)为预设评价周期T内动力电池子系统的平均荷电状态；

若电量波动特征值ρ大于预设电量波动特征阈值，则向电网管理系统发送预警信息。

可选的，若检测到储能子系统中的动力电池子系统发生故障，则将动力电池子系统设置为脱网状态，并将公式3作为约束条件，对蓄电池子系统的容量进行动态调节。从而保证在动力电池子系统发生故障时，储能子系统仍能够继续正常进行工作，从而确保了系统整体工作的可靠性。

此外，在根据第一实际发电功率PW、第二实际发电功率PL、荷电状态Q、荷能状态H以及预设能量优化管理策略确定电网管理系统的工作模式之后，还可以将公式5作为约束条件，对储热子系统的容量进行动态调节，公式5为：

其中，T^o为储热子系统中储热介质的温度，T^a为外部环境温度，R_o为储热子系统的热阻，C_o为储热子系统的热容，H^w为风电子系统输入的能量，H^l为光伏子系统输入的能量，P^out为储热子系统的输出功率，τ₁为第一能量转化系数，τ₂为第二能量转化系数，E_t为储热子系统的剩余热储容量，E_T为储热子系统的额定容量，H(t)为储热子系统在t时刻下的荷能状态。可见，通过上述的管理策略，可以实现在确保对于电网的正常供电以及储能子系统的高效储能之外，还可以实现储热子系统的容量进行动态调节，以确保储热子系统的工作可靠性与高效性。

图2是本申请根据一示例实施例示出的含多类型储能和新能源接入的能量优化管理装置的结构示意图。如图所示，本实施例提供的装置200，应用于电网管理系统，所述电网管理系统包括：风电子系统、光伏子系统、储能子系统以及储热子系统，所述风电子系统、光伏子系统以及所述储能子系统分别通过馈线连接至所述电网管理系统的母线上，所述储热子系统与所述光伏子系统相连接，所述装置200，包括：

获取模块201，用于获取所述风电子系统的第一实际发电功率PW以及所述光伏子系统的第二实际发电功率PL；

所述获取模块201，还用于获取所述储能子系统的荷电状态Q以及所述储热子系统的荷能状态H；

处理模块202，用于根据所述第一实际发电功率PW、所述第二实际发电功率PL、所述荷电状态Q、所述荷能状态H以及预设能量优化管理策略确定所述电网管理系统的工作模式，其中，所述工作模式用于指示所述电网管理系统的各个子系统之间的能量传递方向以及各个子系统与供电网络之间的能量传递方向。

可选的，所述处理模块202，具体用于：

若所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL的总功率PT小于第一输出功率P1，则所述风电子系统、所述光伏子系统以及所述储能子系统均配置为向所述供电网络输出电能，其中，所述第一输出功率为所述供电网络的预测最小输出功率；

若所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL的总功率PT大于或等于所述第一输出功率P1，且小于第二输出功率P2，则所述风电子系统与所述光伏子系统配置为以所述总功率PT向所述供电网络输出电能；

若所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL的总功率PT大于或等于所述第二输出功率P2，所述荷电状态Q小于第一荷电状态Q1，则所述风电子系统与所述光伏子系统配置为以所述第一输出功率P1作为总功率向所述供电网络输出电能，将剩余输出功率PT-P1对所述储能子系统进行充电，其中，所述第一荷电状态Q1为所述储能子系统在预设时长内的平均荷电状态；

若所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL的总功率PT大于或等于第三输出功率P3，所述荷电状态Q小于所述第一荷电状态Q1，则所述风电子系统与所述光伏子系统配置为以第四输出功率P4作为总功率向所述供电网络输出电能，将剩余输出功率PT-P4对所述储能子系统进行充电，所述第三输出功率为所述供电网络的预测最大输出功率，所述第四输出功率P4为所述第一输出功率P1与所述第三输出功率P3的平均值；

若所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL的总功率PT大于或等于第三输出功率P3，所述荷电状态Q大于所述第一荷电状态Q1，则所述风电子系统与所述光伏子系统配置为以所述第四输出功率P4作为总功率向所述供电网络输出电能，将剩余输出功率PT-P4按照公式1进行功率分配，并向所述储能子系统以功率PX输出电能，向所述储热子系统以功率PY输出电能，所述公式1为：

其中，所述α为第一权重，所述α的跟所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL之间的比值大小成正相关；所述β为第二权重，所述β的跟所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL之间的比值大小成负相关；所述γ为第三权重；所述δ为第四权重，所述δ与所述β的取值大小成负相关。

可选的，所述处理模块202，具体用于：

将公式2作为约束条件，对所述储能子系统的容量进行动态调节，所述公式2为：

其中，所述Q(tΔt)为在tΔt时刻下，所述储能子系统的预计荷电状态；所述Q(t)为在t时刻下，所述储能子系统的当前荷电状态；所述P(t)为所述储能子系统在t时刻下的充放电功率，所述μ为所述储能子系统的充放电效率，所述Q_min为所述储能子系统最低荷电状态，所述Q_max为所述储能子系统最高荷电状态，所述Δt为计算步长。

可选的，所述处理模块202，具体用于：

将公式3作为约束条件，对所述动力电池子系统的容量进行动态调节，所述公式3为：

其中，所述S(tΔt)为在tΔt时刻下，所述动力电池子系统的预计荷电状态；所述S(t)为在t时刻下，所述动力电池子系统的当前荷电状态；所述S_min为所述动力电池子系统最低荷电状态，所述S_max为所述动力电池子系统最高荷电状态，所述S_E为所述动力电池子系统的额定容量；

响应于所述储能子系统的动态调节与所述动力电池子系统的动态调节，对所述蓄电池子系统的容量进行动态调节。

可选的，所述处理模块202，具体用于：

根据公式4确定所述动力电池子系统在预设评价周期T内的电量波动特征值ρ，所述公式4为：

其中，所述S_max(T)为所述预设评价周期T内所述动力电池子系统的最大荷电状态；所述S_avg(T)为所述预设评价周期T内所述动力电池子系统的平均荷电状态；

若所述电量波动特征值ρ大于预设电量波动特征阈值，则向所述电网管理系统发送预警信息。

可选的，所述处理模块202，具体用于：

若检测到所述储能子系统中的所述动力电池子系统发生故障，则将所述动力电池子系统设置为脱网状态，并将所述公式3作为约束条件，对所述蓄电池子系统的容量进行动态调节。

可选的，所述处理模块202，具体用于：

将公式5作为约束条件，对所述储热子系统的容量进行动态调节，所述公式5为：

其中，所述T^o为所述储热子系统中储热介质的温度，所述T^a为外部环境温度，所述R_o为所述储热子系统的热阻，所述C_o为所述储热子系统的热容，所述H^w为所述风电子系统输入的能量，所述H^l为所述光伏子系统输入的能量，P^out为所述储热子系统的输出功率，所述τ₁为第一能量转化系数，所述τ₂为第二能量转化系数，所述E_t为所述储热子系统的剩余热储容量，所述E_T为所述储热子系统的额定容量，H(t)为所述储热子系统在t时刻下的荷能状态。

图3是本申请根据一示例实施例示出的电子设备的结构示意图。如图3所示，本实施例提供的一种电子设备300包括：处理器301以及存储器302；其中：

存储器302，用于存储计算机程序，该存储器还可以是f l ash(闪存)。

处理器301，用于执行存储器存储的执行指令，以实现上述方法中的各个步骤。具体可以参见前面方法实施例中的相关描述。

可选地，存储器302既可以是独立的，也可以跟处理器301集成在一起。

当所述存储器302是独立于处理器301之外的器件时，所述电子设备300还可以包括：

总线303，用于连接所述存储器302和处理器301。

本实施例还提供一种可读存储介质，可读存储介质中存储有计算机程序，当电子设备的至少一个处理器执行该计算机程序时，电子设备执行上述的各种实施方式提供的方法。

本实施例还提供一种程序产品，该程序产品包括计算机程序，该计算机程序存储在可读存储介质中。电子设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该计算机程序，至少一个处理器执行该计算机程序使得电子设备实施上述的各种实施方式提供的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (10)

1.一种含多类型储能和新能源接入的能量优化管理方法，其特征在于，应用于电网管理系统，所述电网管理系统包括：风电子系统、光伏子系统、储能子系统以及储热子系统，所述风电子系统、光伏子系统以及所述储能子系统分别通过馈线连接至所述电网管理系统的母线上，所述储热子系统与所述光伏子系统相连接，所述方法，包括：

获取所述风电子系统的第一实际发电功率PW以及所述光伏子系统的第二实际发电功率PL；

获取所述储能子系统的荷电状态Q以及所述储热子系统的荷能状态H；

根据所述第一实际发电功率PW、所述第二实际发电功率PL、所述荷电状态Q、所述荷能状态H以及预设能量优化管理策略确定所述电网管理系统的工作模式，其中，所述工作模式用于指示所述电网管理系统的各个子系统之间的能量传递方向以及各个子系统与供电网络之间的能量传递方向。

2.根据权利要求1所述的含多类型储能和新能源接入的能量优化管理方法，其特征在于，所述根据所述第一实际发电功率PW、所述第二实际发电功率PL、所述荷电状态Q、所述荷能状态H以及预设能量优化管理策略确定所述电网管理系统的工作模式，包括：

若所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL的总功率PT小于第一输出功率P1，则所述风电子系统、所述光伏子系统以及所述储能子系统均配置为向所述供电网络输出电能，其中，所述第一输出功率为所述供电网络的预测最小输出功率；

若所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL的总功率PT大于或等于所述第一输出功率P1，且小于第二输出功率P2，则所述风电子系统与所述光伏子系统配置为以所述总功率PT向所述供电网络输出电能；

若所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL的总功率PT大于或等于所述第二输出功率P2，所述荷电状态Q小于第一荷电状态Q1，则所述风电子系统与所述光伏子系统配置为以所述第一输出功率P1作为总功率向所述供电网络输出电能，将剩余输出功率PT-P1对所述储能子系统进行充电，其中，所述第一荷电状态Q1为所述储能子系统在预设时长内的平均荷电状态；

若所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL的总功率PT大于或等于第三输出功率P3，所述荷电状态Q小于所述第一荷电状态Q1，则所述风电子系统与所述光伏子系统配置为以第四输出功率P4作为总功率向所述供电网络输出电能，将剩余输出功率PT-P4对所述储能子系统进行充电，所述第三输出功率为所述供电网络的预测最大输出功率，所述第四输出功率P4为所述第一输出功率P1与所述第三输出功率P3的平均值；

若所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL的总功率PT大于或等于第三输出功率P3，所述荷电状态Q大于所述第一荷电状态Q1，则所述风电子系统与所述光伏子系统配置为以所述第四输出功率P4作为总功率向所述供电网络输出电能，将剩余输出功率PT-P4按照公式1进行功率分配，并向所述储能子系统以功率PX输出电能，向所述储热子系统以功率PY输出电能，所述公式1为：

其中，所述α为第一权重，所述α的跟所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL之间的比值大小成正相关；所述β为第二权重，所述β的跟所述第一实际发电功率PW与所述第二实际发电功率PL之间的比值大小成负相关；所述γ为第三权重；所述δ为第四权重，所述δ与所述β的取值大小成负相关。

3.根据权利要求2所述的含多类型储能和新能源接入的能量优化管理方法，其特征在于，在根据所述第一实际发电功率PW、所述第二实际发电功率PL、所述荷电状态Q、所述荷能状态H以及预设能量优化管理策略确定所述电网管理系统的工作模式之后，还包括：

将公式2作为约束条件，对所述储能子系统的容量进行动态调节，所述公式2为：

其中，所述Q(tΔt)为在tΔt时刻下，所述储能子系统的预计荷电状态；所述Q(t)为在t时刻下，所述储能子系统的当前荷电状态；所述P(t)为所述储能子系统在t时刻下的充放电功率，所述μ为所述储能子系统的充放电效率，所述Q_min为所述储能子系统最低荷电状态，所述Q_max为所述储能子系统最高荷电状态，所述Δt为计算步长。

4.根据权利要求3所述的含多类型储能和新能源接入的能量优化管理方法，其特征在于，若所述储能子系统包括动力电池子系统以及蓄电池子系统，则所述对所述储能子系统的容量进行动态调节，包括：

将公式3作为约束条件，对所述动力电池子系统的容量进行动态调节，所述公式3为：

其中，所述S(tΔt)为在tΔt时刻下，所述动力电池子系统的预计荷电状态；所述S(t)为在t时刻下，所述动力电池子系统的当前荷电状态；所述S_min为所述动力电池子系统最低荷电状态，所述S_max为所述动力电池子系统最高荷电状态，所述S_E为所述动力电池子系统的额定容量；

响应于所述储能子系统的动态调节与所述动力电池子系统的动态调节，对所述蓄电池子系统的容量进行动态调节。

5.根据权利要求4所述的多类型储能和新能源接入的能量优化管理方法，其特征在于，还包括：

根据公式4确定所述动力电池子系统在预设评价周期T内的电量波动特征值ρ，所述公式4为：

其中，所述S_max(T)为所述预设评价周期T内所述动力电池子系统的最大荷电状态；所述S_avg(T)为所述预设评价周期T内所述动力电池子系统的平均荷电状态；

若所述电量波动特征值ρ大于预设电量波动特征阈值，则向所述电网管理系统发送预警信息。

6.根据权利要求5所述的多类型储能和新能源接入的能量优化管理方法，其特征在于，所述响应于所述储能子系统的动态调节与所述动力电池子系统的动态调节，对所述蓄电池子系统的容量进行动态调节，还包括：

若检测到所述储能子系统中的所述动力电池子系统发生故障，则将所述动力电池子系统设置为脱网状态，并将所述公式3作为约束条件，对所述蓄电池子系统的容量进行动态调节。

7.根据权利要求3所述的多类型储能和新能源接入的能量优化管理方法，其特征在于，在根据所述第一实际发电功率PW、所述第二实际发电功率PL、所述荷电状态Q、所述荷能状态H以及预设能量优化管理策略确定所述电网管理系统的工作模式之后，还包括：

将公式5作为约束条件，对所述储热子系统的容量进行动态调节，所述公式5为：

其中，所述T^o为所述储热子系统中储热介质的温度，所述T^a为外部环境温度，所述R_o为所述储热子系统的热阻，所述C_o为所述储热子系统的热容，所述H^w为所述风电子系统输入的能量，所述H^l为所述光伏子系统输入的能量，P^out为所述储热子系统的输出功率，所述τ₁为第一能量转化系数，所述τ₂为第二能量转化系数，所述E_t为所述储热子系统的剩余热储容量，所述E_T为所述储热子系统的额定容量，H(t)为所述储热子系统在t时刻下的荷能状态。

8.一种含多类型储能和新能源接入的能量优化管理装置，其特征在于，应用于电网管理系统，所述电网管理系统包括：风电子系统、光伏子系统、储能子系统以及储热子系统，所述风电子系统、光伏子系统以及所述储能子系统分别通过馈线连接至所述电网管理系统的母线上，所述储热子系统与所述光伏子系统相连接，所述装置，包括：

获取模块，用于获取所述风电子系统的第一实际发电功率PW以及所述光伏子系统的第二实际发电功率PL；

所述获取模块，还用于获取所述储能子系统的荷电状态Q以及所述储热子系统的荷能状态H；

处理模块，用于根据所述第一实际发电功率PW、所述第二实际发电功率PL、所述荷电状态Q、所述荷能状态H以及预设能量优化管理策略确定所述电网管理系统的工作模式，其中，所述工作模式用于指示所述电网管理系统的各个子系统之间的能量传递方向以及各个子系统与供电网络之间的能量传递方向。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；以及，

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1至7任一项所述的方法。

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