CN116131289B - 调频控制方法、装置和计算机可读存储介质 - Google Patents

调频控制方法、装置和计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种调频控制方法、装置和计算机可读存储介质，该方法包括：获取储能系统中电池单元的当前电池状态信息，其中，储能系统包括多个电池单元；根据当前获取的频率偏差，确定抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型；根据当前所需的电力类型和电池单元的电池状态信息，确定至少一个目标电池单元；根据抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型，控制至少一个目标电池单元进行充电/放电，从而基于系统频率偏差和储能电池状态提出一种储能调频综合控制策略，可以灵活地处理各种类型的频率控制。

Description

调频控制方法、装置和计算机可读存储介质
技术领域
本申请涉及电力系统技术领域，具体而言，涉及一种调频控制方法、装置和计算机可读存储介质。
背景技术
随着清洁能源占比逐步提高，风能、太阳能为代表的清洁能源正逐步取代传统化石能源，电力系统逐渐呈现出“高比例可再生能源渗透”的特点。然而，清洁能源发电的随机性和波动性容易导致电源侧频率波动加剧，而传统调频机组对电源侧的频率调节不足，进而容易造成电网频率不稳定，对电网中的用电设备造成损害。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种调频控制方法、装置和计算机可读存储介质，用以解决目前清洁能源发电的随机性和波动性带来的电源侧频率波动加剧导致的电网频率不稳定的问题。
第一方面，本发明提供一种调频控制方法，该方法包括：获取储能系统中电池单元的当前电池状态信息，其中，储能系统包括多个电池单元；根据当前获取的频率偏差，确定抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型；根据当前所需的电力类型和电池单元的电池状态信息，确定至少一个目标电池单元；根据抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型，控制至少一个目标电池单元进行充电/放电。
上述设计的调频控制方法，本方案获取储能系统中电池单元的当前电池状态信息，并根据当前获取的频率偏差，确定抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型，然后根据当前所需的电力类型和电池单元的电池状态信息，确定至少一个目标电池单元，最后根据抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型，控制所述至少一个目标电池单元进行充电/放电，从而基于系统频率偏差和储能电池状态提出一种储能调频综合控制策略，可以灵活地处理各种类型的频率控制，解决储能系统受到储能状态影响造成的调频能力不足的问题，在解决传统调频机组对电源侧的频率调节不足的基础上，提高储能系统调频的可靠性。
在第一方面的可选实施方式中，其中，电池状态信息包括电池SOC值；根据当前所需的电力类型和电池单元的电池状态信息，确定至少一个目标电池单元，包括：若判定当前所需的电力类型为控制储能系统放电，则选择储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的一个或多个电池单元作为目标电池单元。
在第一方面的可选实施方式中，选择储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的一个或多个电池单元作为目标电池单元，包括：从储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的多个电池单元中选择第一电池单元；若判定抑制频率波动的当前所需电力大于第一电池单元的附加放电量，则从储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的多个电池单元中选择第二电池单元；获取第一剩余所需电力；其中，第一剩余所需电力为抑制频率波动的当前所需电力与第一电池单元的附加放电量的差值；若判定第一剩余所需电力不大于第二电池单元的附加放电量，则将第一电池单元和第二电池单元作为目标电池单元。
在第一方面的可选实施方式中，该方法还包括：若判定第一剩余所需电力大于第二电池单元的附加放电量，则从储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的多个电池单元中选择电池单元，直至剩余所需电力不大于选择的电池单元的附加放电量为止。本实施方式基于抑制频率波动当前所需的电力和电池单元的附加放电量来确定选择的目标电池电源，从而使得电池单元的充放电不会超过充放电深度，进而提高电池单元和储能系统的寿命。
在第一方面的可选实施方式中，其中，电池状态信息包括电池SOC值；根据当前所需的电力类型和每个电池单元的电池状态信息，确定至少一个目标电池单元，包括：若判定当前所需的电力类型为控制储能系统充电，则选择储能系统中SOC值小于第二预设值的一个或多个电池单元作为目标电池单元。
在第一方面的可选实施方式中，根据当前获取的频率偏差，确定抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型，包括：利用虚拟下垂控制方法，根据当前获取的频率偏差计算抑制频率波动的当前所需电力；根据当前获取的频率偏差确定抑制频率波动当前所需的电力类型。
在第一方面的可选实施方式中，利用虚拟下垂控制方法，根据当前获取的频率偏差计算抑制频率波动的当前所需电力，包括：通过公式ΔPE1，根据当前获取的频率偏差计算抑制频率波动的当前所需电力；公式ΔPE1，包括：
ΔPE1＝-KE1Δf；
其中，所述Δf为当前获取的频率偏差；所述ΔPE1为抑制频率波动的当前所需电力；KE1为虚拟下垂系数；Kd1为虚拟下垂放电系数；Kc1为虚拟下垂充电系数；KE,max为虚拟下垂系数的最大值；Smin、Slow、Shigh以及Smax分别是储能系统的SOC最小值、SOC第一预设值、SOC第二预设值以及SOC最大值，其中，SOC第一预设值小于SOC第二预设值，n为曲线的预设自适应系数。本实施方式通过虚拟下垂控制方式，根据当前获取的频率偏差精准计算抑制频率波动的当前所需电力，从而提高抑制频率波动的当前所需电力的准确性。
在第一方面的可选实施方式中，根据抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型控制至少一个目标电池单元进行充电/放电，包括：根据抑制频率波动的当前所需电力、当前所需的电力类型以及确定的至少一个目标电池单元，生成频率调节指令；将频率调节指令发送给变流器，以使变流器使用最佳电池功率设定点控制至少一个目标电池单元进行充电/放电。本实施方式通过变流器根据频率调节指令，使用最佳电池功率设定点控制目标电池单元充放电，从而提高目标电池单元充放电的有效性和可靠性，提高调频的精度。
第二方面，本发明提供一种调频控制装置，所述装置包括：获取模块、确定模块以及控制模块；获取模块，用于获取储能系统中电池单元的当前电池状态信息，其中，储能系统包括多个电池单元；确定模块，用于根据当前获取的频率偏差，确定抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型；以及，根据当前所需的电力类型和电池单元的电池状态信息，确定至少一个目标电池单元；控制模块，用于根据抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型，控制至少一个目标电池单元进行充电/放电。
上述设计的调频控制装置，本方案获取储能系统中电池单元的当前电池状态信息，并根据当前获取的频率偏差，确定抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型，然后根据当前所需的电力类型和电池单元的电池状态信息，确定至少一个目标电池单元，最后根据抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型，控制所述至少一个目标电池单元进行充电/放电，从而基于系统频率偏差和储能电池状态提出一种储能调频综合控制策略，可以灵活地处理各种类型的频率控制，解决储能系统受到储能状态影响造成的调频能力不足的问题，在解决传统调频机组对电源侧的频率调节不足的基础上，提高储能系统调频的可靠性。
在第二方面的可选实施方式中，其中，电池状态信息包括电池SOC值；该确定模块，具体用于若判定当前所需的电力类型为控制储能系统放电，则选择储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的一个或多个电池单元作为目标电池单元。
在第二方面的可选实施方式中，该确定模块，还具体用于从储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的多个电池单元中选择第一电池单元；若判定抑制频率波动的当前所需电力大于第一电池单元的附加放电量，则从储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的多个电池单元中选择第二电池单元；获取第一剩余所需电力；其中，第一剩余所需电力为抑制频率波动的当前所需电力与第一电池单元的附加放电量的差值；若判定第一剩余所需电力不大于第二电池单元的附加放电量，则将第一电池单元和第二电池单元作为目标电池单元。
在第二方面的可选实施方式中，该确定模块，还具体用于若判定第一剩余所需电力大于第二电池单元的附加放电量，则从储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的多个电池单元中选择电池单元，直至剩余所需电力不大于选择的电池单元的附加放电量为止。
在第二方面的可选实施方式中，该确定模块，还具体用于若判定当前所需的电力类型为控制储能系统充电，则选择储能系统中SOC值小于第二预设值的一个或多个电池单元作为目标电池单元。
在第二方面的可选实施方式中，该确定模块，还具体用于利用虚拟下垂控制方法，根据当前获取的频率偏差计算抑制频率波动的当前所需电力；根据当前获取的频率偏差确定抑制频率波动当前所需的电力类型。
在第二方面的可选实施方式中，该确定模块，还具体用于通过公式ΔPE1，根据当前获取的频率偏差计算抑制频率波动的当前所需电力；公式ΔPE1，包括：
ΔPE1＝-KE1Δf；
其中，所述Δf为当前获取的频率偏差；所述ΔPE1为抑制频率波动的当前所需电力；KE1为虚拟下垂系数；Kd1为虚拟下垂放电系数；Kc1为虚拟下垂充电系数；KE,max为虚拟下垂系数的最大值；Smin、Slow、Shigh以及Smax分别是储能系统的SOC最小值、SOC第一预设值、SOC第二预设值以及SOC最大值，其中，SOC第一预设值小于SOC第二预设值，n为曲线的预设自适应系数。
在第二方面的可选实施方式中，该控制模块，具体用于根据抑制频率波动的当前所需电力、当前所需的电力类型以及确定的至少一个目标电池单元，生成频率调节指令；将频率调节指令发送给变流器，以使变流器使用最佳电池功率设定点控制至少一个目标电池单元进行充电/放电。
第三方面，本申请提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时执行第一方面、第一方面中任一可选的实现方式中的所述方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时执行第一方面、第一方面中任一可选的实现方式中的所述方法。
第五方面，本申请提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面、第一方面中任一可选的实现方式中的所述方法。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的调频控制方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的虚拟下垂系数示意图；
图3为本申请实施例提供的调频控制装置的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
图标：300-获取模块；310-确定模块；320-控制模块；4-电子设备；401-处理器；402-存储器；403-通信总线。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
目前，随着清洁能源占比逐步提高，风能、太阳能为代表的清洁能源正逐步取代传统化石能源，电力系统逐渐呈现出“高比例可再生能源渗透”的特点。清洁能源发电的随机性和波动性将导致电源侧频率波动加剧，使得传统调频机组对电源侧的频率调节不足，造成电网频率不稳定。
本申请人发现，电池储能系统凭借其精确跟踪、响应速度快、控制精度高、具有双向调节能力等优点，可以作为解决清洁能源并网的有效手段，但电池储能系统的储能状态影响着储能系统的调频能力，从而造成电池储能系统调频可靠性低。
对于上述问题，本申请人提供一种调频控制方法、装置和计算机可读存储介质，基于系统频率偏差和储能荷电状态提出一种储能调频综合控制策略，具体地，本方案基于储能系统中电池单元的当前电池状态和当前频率控制所需的电力类型确定至少一个目标电池单元，并根据频率偏差确定抑制频率波动的当前所需电力，进而抑制频率波动的当前所需电力和当前频率控制所需的电力类型，控制目标电池单元进行充电/放电，从而解决储能系统受到储能状态影响造成的调频能力不足的问题，在解决传统调频机组对电源侧的频率调节不足的基础上，提高储能系统调频的可靠性。
基于上述思路，本申请提供一种调频控制方法，该调频控制方法可应用于计算设备，该计算设备包括但不限于计算机、服务器、上位机、控制器以及芯片等，如图1所示，该方法具体可通过如下方式实现，包括：
步骤S100：获取储能系统中电池单元的当前电池状态信息。
步骤S110：根据当前获取的频率偏差，确定抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型。
步骤S120：根据当前所需的电力类型和电池单元的电池状态信息，确定至少一个目标电池单元。
步骤S130：根据抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型，控制至少一个目标电池单元进行充电/放电。
在上述实施方式中，储能系统是指能够将电源产生的电能进行存储，以及可将存储的电能进行释放供电的系统，该储能系统具体可为蓄电池系统或其他形式的储能系统。具体地，储能系统中可包括多个电池单元，电池管理系统(Battery Management System，BMS)可对储能系统的多个电池单元进行管理，BMS可监控电池单元的一个或多个参数，包括但不限于电池荷电状态(State Of Charge，SOC)、电池放电深度和电池单元温度等等。
计算设备可与储能系统中管理电池单元的电池管理系统BMS通信，电池管理系统BMS可将监控得到的储能系统中电池单元的电池状态信息发送给计算设备。
基于此，计算设备可通过与电池管理系统BMS通信即可获取储能系统中电池单元的当前电池状态信息。
前端系统可监测电网的实时频率信息，该前端系统具体可为电网管理系统、电网监测系统等，计算设备可与前端系统进行通信，前端系统可将监测到的电网的实时频率信息发送给计算设备，计算设备接收到实时频率信息后可将其与频率设置值进行比较，通过计算实时频率信息与频率设置值的差值即可得到频率差值。例如，频率设置值为60HZ，实时频率信息为61HZ，那么频率差值即为1HZ；再例如，频率设置值为60HZ，实时频率信息为59HZ，那么频率差值即为-1HZ。
作为另一种可能的实施方式，前端系统也可将实时频率信息与频率设置值的频率差值直接传输给计算设备，使得计算设备获取到当前频率差值。
其中，作为一种可能的实施方式，计算设备获取储能系统的电池单元的当前电池状态信息与获取当前频率偏差可具有先后顺序，如计算设备先获取储能系统的电池单元的当前电池状态信息，然后获取当前频率偏差；再如计算设备先获取频率偏差，然后获取储能系统的电池单元的当前电池状态信息。
作为另一种可能的实施方式，计算设备可同时获取储能系统的电池单元的当前电池状态信息和当前频率偏差。
计算设备在获取当前频率偏差后，计算设备可根据当前频率偏差确定抑制频率波动的当前所需电力以及抑制频率波动的当前所需的电力类型，其中，抑制频率波动当前所需的电力类型可包括抑制频率波动当前需要控制储能系统放电还是储能系统充电，从而通过储能系统抑制电源产生的频率波动。
作为一种可能的实施方式，本方案可根据当前频率偏差的数值确定抑制频率波动当前所需的电力类型，具体地，当频率偏差的数值为负值的情况下，则说明频率往小于频率设置值的方向偏差，此时，需要提供正向的出力缓解电源的频率偏差，即当前所需的电力类型为控制储能系统放电，以缓解频率往小于频率设置值方向偏差。
当频率偏差的数值为正值的情况下，说明频率往大于频率设置值的方向偏差，此时，需提供反向的出力即吸收电源高频率产生的电能，即当前所需的电力类型为控制储能系统充电从而吸收电源高频率产生的电能，以缓解频率往大于频率设置值的方向偏差。
前文描述到计算设备可根据当前频率偏差确定抑制频率波动的当前所需电力，作为一种可能的实施方式，计算设备可利用虚拟下垂控制方法，根据当前获取的频率偏差计算抑制频率波动的当前所需电力。
具体地，计算设备可通过公式ΔPE1，根据当前获取的频率偏差计算抑制频率波动的当前所需电力；
公式ΔPE1，包括：
ΔPE1＝-KE1Δf；
其中，Δf为当前获取的频率偏差；ΔPE1为抑制频率波动的当前所需电力；KE1为虚拟下垂系数；Kd1为虚拟下垂放电系数；Kc1为虚拟下垂充电系数；KE,max为虚拟下垂系数的最大值；smin、Slow、Shigh以及smax分别是储能系统的SOC最小值、SOC第一预设值、SOC第二预设值以及SOC最大值，其中，SOC第一预设值大于SOC最小值，SOC第一预设值小于SOC第二预设值，SOC第二预设值小于SOC最大值，n为曲线的预设自适应系数。
上述公式可通过如图2所示的示意图进行示意，从图2可知，当n值较大时，KE1仅在很小的一段范围内跟随储能系统的SOC有较大变化，自适应度较弱；而当n值较小时，一定程度上影响了储能的调频效果，基于此，本方案设计的n值可取中间值，例如，n为[10,20]，具体的n可取15。
通过上述的变系数虚拟下垂控制方法即可计算出抑制频率波动当前所需的电力。
前文描述到，计算设备根据频率偏差确定出抑制频率波动当前所需的电力类型，在此基础上，计算设备可根据频率偏差和储能系统的电池单元的当前电池状态确定至少一个目标电池单元。
具体地，前文描述到计算设备获取的电池状态信息中可包括电池的SOC，当前所需的电力类型可包括控制储能系统放电和控制储能系统充电，在此基础上，若判定当前所需的电力类型为控制储能系统放电，计算设备则选择储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的一个或多个电池单元作为目标电池单元，这样，随着储能系统SOC值的升高，开始放电的时间变得越早，进而使得分配的放电功率的放大率变得越大，从而提高调频的准确度。
作为一种具体的示例，第一预设值可为0.6-0.9区间中的任一数值，如0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9等，作为一种具体实例，假设第一预设值为0.6，若判定当前所需的电力类型为控制储能系统放电，计算设备则选择储能系统中SOC值大于0.6的一个或多个电池单元作为目标电池单元。
若判定当前所需的电力类型为控制储能系统充电，则选择储能系统中SOC值小于第二预设值的一个或多个电池单元作为目标电池单元，例如，这样，随着储能系统SOC值的降低，开始充电的时间变得越早，进而使得分配的充电功率的放大率变得越大，从而提高调频的准确度。
作为一种具体的示例，第二预设值可为0.1-0.2区间中的任一数值，如0.1、0.11、0.12、0.15、0.17、0.18、0.19、0.20等。作为一种具体实例，假设第一预设值为0.2，若判定当前所需的电力类型为控制储能系统充电，计算设备则选择储能系统中SOC值小于0.2的一个或多个电池单元作为目标电池单元。
作为一种可能的实施方式，本方案在对目标电池单元进行具体选择的情况下，可根据当前所需的电力来确定选择的目标电池单元的个数，从而在满足要求的电池单元中随机选择。
例如，根据当前所需的电力确定选择的目标电池单元的个数为5个，当前所需的电力类型为控制储能系统充电，那么则在储能系统中SOC值小于第二预设值的多个电池单元中随机选择5个电池单元作为目标电池单元。
再例如，根据当前所需的电力确定选择的目标电池单元的个数为5个，当前所需的电力类型为控制储能系统放电，那么则在储能系统中SOC值大于第一预设值的多个电池单元中随机选择5个电池单元牛作为目标电池单元。
作为一种可能的实施方式，为了提高电池的寿命和可持续性，电池的充放电一般具有相应的电池深度，即电池充电不能充太满或电池放电不能放太空，这样可提高电池的寿命，对此，本方案在对目标电池进行选择时，可基于电池单元的电池深度来确定对应选择的目标电池。
具体地，在当前所需的电力类型为控制储能系统放电的情况下，计算设备可首先从储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的多个电池单元中选择第一电池单元，若判定抑制频率波动的当前所需电力小于或等于第一电池单元的附加放电量，则只将该第一电池单元确定为目标电池单元。
若判定抑制频率波动的当前所需电力大于第一电池单元的附加放电量，计算设备则从储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的多个电池单元中选择第二电池单元，并获取第一剩余所需电力，若判定第一剩余所需电力不大于第二电池单元的附加放电量，则将第一电池单元和第二电池单元作为目标电池单元。
若判定第一剩余所需电力大于第二电池单元的附加放电量，则从储能系统SOC值大于或等于第一预设值的多个电池单元中选择电池单元，直至剩余所需电力不大于选择的电池单元的附加放电量为止。其中，第一剩余所需电力为抑制频率波动的当前所需电力与第一电池单元的附加放电量的差值，附加放电量根据对应电池单元的放电深度确定。
这里需要说明的是，在当前所需的电力类型为控制储能系统充电的情况下与放电情况下的选择方式类似，具体地，计算设备可首先从储能系统SOC值小于第二预设值的多个电池单元中选择第三电池单元，若判定抑制频率波动的当前所需电力小于或等于第三电池单元的附加充电量，则只将该第三电池单元确定为目标电池单元。
若判定抑制频率波动的当前所需电力大于第三电池单元的附加充电量，计算设备则从储能系统的SOC值大于或等于第一预设值的多个电池单元中选择第四电池单元，并获取第二剩余所需电力，若判定第二剩余所需电力不大于第四电池单元的附加充电量，则将第三电池单元和第四电池单元作为目标电池单元。
若判定第二剩余所需电力大于第四电池单元的附加放电量，则从储能系统SOC值小于第二预设值的多个电池单元中选择电池单元，直至剩余所需电力不大于选择的电池单元的附加充电量为止。其中，第二剩余所需电力为抑制频率波动的当前所需电力与第三电池单元的附加放电量的差值，附加充电量根据对应电池单元的充电深度确定。
具体地，附加放电/充电量可根据对应电池单元的上限放电/充电深度、基准时间以及系数K确定，具体可通过公式C确定，该公式C为：
C＝l00-(S-KT)
其中，S表示对应电池单元的上限放电/充电深度、C表示附加放电/充电量、T为基准时间，为常量；K为系数常量，系数K具体通过电池的记忆效应的特性参数确定。
计算设备通过上述方式即可得到抑制频率波动的当前所需电力、当前所需的电力类型以及目标电池单元，在此基础上，计算设备可根据抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型，控制至少一个目标电池单元进行充电/放电，从而对频率进行调节，使得频率维持在频率设置值的一定范围内，实现稳定可靠的频率控制。
具体地，计算设备可根据抑制频率波动的当前所需电力、当前所需的电力类型以及确定的至少一个目标电池单元，生成频率调节指令，并将频率调节指令发送给变流器，该变流器可对各个电池单元进行控制，进而使得变流器可使用最佳电池功率设定点控制至少一个目标电池单元进行充电/放电，从而实现频率调节控制。其中，计算设备可根据频率偏差对变流器的最佳电池功率设定点进行设定，从而使得变流器使用设定的最佳电池功率设定点更加准确的控制目标电池单元进行充电/放电。
上述设计的调频控制方法，本方案获取储能系统中电池单元的当前电池状态信息，并根据当前获取的频率偏差，确定抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型，然后根据当前所需的电力类型和电池单元的电池状态信息，确定至少一个目标电池单元，最后根据抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型，控制所述至少一个目标电池单元进行充电/放电，从而基于系统频率偏差和储能电池状态提出一种储能调频综合控制策略，可以灵活地处理各种类型的频率控制，解决储能系统受到储能状态影响造成的调频能力不足的问题，在解决传统调频机组对电源侧的频率调节不足的基础上，提高储能系统调频的可靠性。
图3出示了本申请提供一种调频控制装置的示意性结构框图，应理解，该装置与图1中执行的方法实施例对应，能够执行前述的方法涉及的步骤，该装置具体的功能可以参见上文中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。该装置包括至少一个能以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器中或固化在装置的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块。具体地，该装置包括：获取模块300、确定模块310以及控制模块320；获取模块300，用于获取储能系统中电池单元的当前电池状态信息，其中，储能系统包括多个电池单元；确定模块310，用于根据当前获取的频率偏差，确定抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型；以及，根据当前所需的电力类型和电池单元的电池状态信息，确定至少一个目标电池单元；控制模块320，用于根据抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型，控制至少一个目标电池单元进行充电/放电。
上述设计的调频控制装置，本方案获取储能系统中电池单元的当前电池状态信息，并根据当前获取的频率偏差，确定抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型，然后根据当前所需的电力类型和电池单元的电池状态信息，确定至少一个目标电池单元，最后根据抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型，控制所述至少一个目标电池单元进行充电/放电，从而基于系统频率偏差和储能电池状态提出一种储能调频综合控制策略，可以灵活地处理各种类型的频率控制，解决储能系统受到储能状态影响造成的调频能力不足的问题，在解决传统调频机组对电源侧的频率调节不足的基础上，提高储能系统调频的可靠性。
在本实施例的可选实施方式中，其中，电池状态信息包括电池SOC值；该确定模块310，具体用于若判定当前所需的电力类型为控制储能系统放电，则选择储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的一个或多个电池单元作为目标电池单元。
在本实施例的可选实施方式中，该确定模块310，还具体用于从储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的多个电池单元中选择第一电池单元；若判定抑制频率波动的当前所需电力大于第一电池单元的附加放电量，则从储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的多个电池单元中选择第二电池单元；获取第一剩余所需电力；其中，第一剩余所需电力为抑制频率波动的当前所需电力与第一电池单元的附加放电量的差值；若判定第一剩余所需电力不大于第二电池单元的附加放电量，则将第一电池单元和第二电池单元作为目标电池单元。
在本实施例的可选实施方式中，该确定模块310，还具体用于若判定第一剩余所需电力大于第二电池单元的附加放电量，则从储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的多个电池单元中选择电池单元，直至剩余所需电力不大于选择的电池单元的附加放电量为止。
在本实施例的可选实施方式中，该确定模块310，还具体用于若判定当前所需的电力类型为控制储能系统充电，则选择储能系统中SOC值小于第二预设值的一个或多个电池单元作为目标电池单元。
在本实施例的可选实施方式中，该确定模块310，还具体用于利用虚拟下垂控制方法，根据当前获取的频率偏差计算抑制频率波动的当前所需电力；根据当前获取的频率偏差确定抑制频率波动当前所需的电力类型。
在本实施例的可选实施方式中，该确定模块310，还具体用于通过公式ΔPE1，根据当前获取的频率偏差计算抑制频率波动的当前所需电力；公式ΔPE1，包括：
ΔPE1＝-KE1Δf；
其中，所述Δf为当前获取的频率偏差；所述ΔPE1为抑制频率波动的当前所需电力；KE1为虚拟下垂系数；Kd1为虚拟下垂放电系数；Kc1为虚拟下垂充电系数；KE,max为虚拟下垂系数的最大值；Smin、Slow、Shigh以及Smax分别是储能系统的SOC最小值、SOC第一预设值、SOC第二预设值以及SOC最大值，其中，SOC第一预设值小于SOC第二预设值，n为曲线的预设自适应系数。
在本实施例的可选实施方式中，该控制模块320，具体用于根据抑制频率波动的当前所需电力、当前所需的电力类型以及确定的至少一个目标电池单元，生成频率调节指令；将频率调节指令发送给变流器，以使变流器使用最佳电池功率设定点控制至少一个目标电池单元进行充电/放电。
根据本申请的一些实施例，如图4所示，本申请提供一种电子设备4，包括：处理器401和存储器402，处理器401和存储器402通过通信总线403和/或其他形式的连接机构(未标出)互连并相互通讯，存储器402存储有处理器401可执行的计算机程序，当计算设备运行时，处理器401执行该计算机程序，以执行时执行任一可选的实现方式中外端机执行的方法，例如步骤S100至步骤S120：获取储能系统中电池单元的当前电池状态信息；根据当前获取的频率偏差，确定抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型；根据当前所需的电力类型和电池单元的电池状态信息，确定至少一个目标电池单元；根据抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型，控制至少一个目标电池单元进行充电/放电。
本申请提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行前述任一可选的实现方式中的方法。
其中，存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Red-Only Memory,简称PROM)，只读存储器(Read-OnlyMemory,简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
本申请提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行任一可选的实现方式中的方法。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (8)

1.一种调频控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取储能系统中电池单元的当前电池状态信息，其中，所述储能系统包括多个电池单元；
根据当前获取的频率偏差，确定抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型；
根据当前所需的电力类型和电池单元的电池状态信息，确定至少一个目标电池单元；
根据所述抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型，控制所述至少一个目标电池单元进行充电/放电；
其中，所述电池状态信息包括电池SOC值；所述根据当前所需的电力类型和电池单元的电池状态信息，确定至少一个目标电池单元，包括：
若判定所述当前所需的电力类型为控制储能系统放电，则选择储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的一个或多个电池单元作为所述目标电池单元；
所述选择储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的一个或多个电池单元作为所述目标电池单元，包括：
从储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的多个电池单元中选择第一电池单元；
若判定抑制频率波动的当前所需电力大于所述第一电池单元的附加放电量，则从储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的多个电池单元中选择第二电池单元；
获取第一剩余所需电力；其中，所述第一剩余所需电力为抑制频率波动的当前所需电力与所述第一电池单元的附加放电量的差值；
若判定所述第一剩余所需电力不大于所述第二电池单元的附加放电量，则将所述第一电池单元和第二电池单元作为所述目标电池单元。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若判定所述第一剩余所需电力大于所述第二电池单元的附加放电量，则从储能系统SOC值大于或等于第一预设值的多个电池单元中选择电池单元，直至剩余所需电力不大于选择的电池单元的附加放电量为止。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述电池状态信息包括电池SOC值；所述根据当前所需的电力类型和电池单元的电池状态信息，确定至少一个目标电池单元，包括：
若判定当前所需的电力类型为控制储能系统充电，则选择储能系统中SOC值小于第二预设值的一个或多个电池单元作为所述目标电池单元。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前获取的频率偏差，确定抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型，包括：
利用虚拟下垂控制方法，根据所述当前获取的频率偏差计算抑制频率波动的当前所需电力；
根据当前获取的频率偏差确定抑制频率波动当前所需的电力类型。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用虚拟下垂控制方法，根据所述当前获取的频率偏差计算抑制频率波动的当前所需电力，包括：
通过公式ΔPE1，根据所述当前获取的频率偏差计算抑制频率波动的当前所需电力；
所述公式ΔPE1，包括：
ΔPE1＝-KE1Δf；
其中，所述Δf为当前获取的频率偏差；所述ΔPE1为抑制频率波动的当前所需电力；KE1为虚拟下垂系数；Kd1为虚拟下垂放电系数；Kc1为虚拟下垂充电系数；KE，max为虚拟下垂系数的最大值；
Smin、Slow、Shigh以及Smax分别是储能系统的SOC最小值、SOC第一预设值、SOC第二预设值以及SOC最大值，其中，SOC第一预设值小于SOC第二预设值，n为曲线的预设自适应系数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型控制所述至少一个目标电池单元进行充电/放电，包括：
根据所述抑制频率波动的当前所需电力、当前所需的电力类型以及确定的至少一个目标电池单元，生成频率调节指令；
将所述频率调节指令发送给变流器，以使变流器使用最佳电池功率设定点控制所述至少一个目标电池单元进行充电/放电。
7.一种调频控制装置，其特征在于，所述装置包括：获取模块、确定模块以及控制模块；
所述获取模块，用于获取储能系统中电池单元的当前电池状态信息，其中，所述储能系统包括多个电池单元；
所述确定模块，用于根据当前获取的频率偏差，确定抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型；以及，根据当前所需的电力类型和电池单元的电池状态信息，确定至少一个目标电池单元；
所述控制模块，用于根据所述抑制频率波动的当前所需电力和当前所需的电力类型，控制所述至少一个目标电池单元进行充电/放电；
其中，所述电池状态信息包括电池SOC值，所述确定模块，具体用于若判定第一剩余所需电力大于第二电池单元的附加放电量，则从储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的多个电池单元中选择第一电池单元；若判定抑制频率波动的当前所需电力大于所述第一电池单元的附加放电量，则从储能系统中SOC值大于或等于第一预设值的多个电池单元中选择第二电池单元；获取第一剩余所需电力；其中，所述第一剩余所需电力为抑制频率波动的当前所需电力与所述第一电池单元的附加放电量的差值；若判定所述第一剩余所需电力不大于所述第二电池单元的附加放电量，则将所述第一电池单元和第二电池单元作为所述目标电池单元。
8.一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至6中任一项所述的方法。
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