CN116526524A - 一种基于可再生能源发电的储能方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及储能控制技术领域，尤其涉及一种基于可再生能源发电的储能方法及其系统，包括配电单元、检测单元以及中控单元。本发明通过中控单元实时控制调整配电单元和储能单元的运行状态，以适应在不同天气和季节维持供需平衡，中控单元在第一预设条件下且判定当前时刻属于用电高峰时段时，控制储能单元将已储存的电能向用电端供电，减少弃电和增加用电端用电稳定性，通过中控单元在第二预设条件下且判定当前时刻属于用电低谷时段时，储存多余的电能，增加了可再生能源发电电能的储存量，通过配电单元以配电占比向储能单元进行储存电能，精准分配可再生能源发电的供电和储存，有效提高可再生能源发电的利用率。

Description

一种基于可再生能源发电的储能方法及其系统

技术领域

本发明涉及储能控制技术领域，尤其涉及一种基于可再生能源发电的储能方法及其系统。

背景技术

近年来，我国可再生能源发电量持续增长。可再生能源发电的能力来源主要是太阳能、风能等，其发电过程不存在二氧化碳的排放，可以从根本上解决传统燃煤发电过程带来的二氧化碳过量排放的问题，但可再生能源发电过程也存在着以下的缺陷：太阳能、风能等可再生能源的输入存在不连续、不稳定的问题，导致发电负荷受到输入影响产生参数波动，与电网的结合存在安全性难题；太阳能、风能等可再生能源季节性差异大，难以实现柔性灵活调峰，且调峰响应时间长，与用电端的匹配较差。

中国专利公开号：CN114483308A，公开了本发明公开了一种基于可再生能源发电的可调峰发电系统及调峰方法，其技术点是通过分别设置于外部电网连接的可再生能源发电装置、燃气轮机、汽轮机部和电能储存部，当可再生能源发电装置无法满足外部电网的需求时，由控制部根据外部电网的需求控制燃气轮机、汽轮机部和电能储存部协调调峰；其中，电能储存部可实现瞬时响应；燃气轮机启动时间相对快；汽轮机部启动时间相对慢，从而可根据外部电网的需求，灵活发电调峰，响应时间可控，解决了现有可再生能源发电难以实现灵活调峰，且调峰响应时间长的问题；由此可见，在现有的可再生能源发电储能技术中，不能实时调整可再生能源电源的储存和输出，从而导致可再生能源发电储存不及时，从而增加弃电和难以实现供电平衡。

发明内容

为此，本发明提供一种基于可再生能源发电的储能方法及其系统，用以克服现有技术中可再生能源发电储存或释放不及时，从而导致可再生能源发电利用率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于可再生能源发电的储能系统，包括，

配电单元，其与发电端、用电端以及储能单元分别相连，用以接收所述发电端输入的电能，并输出至所述用电端进行供电与所述储能单元进行储存，所述配电单元能够控制调节输出至用电端电量与输出至储能单元电量的占比，配电单元还能够控制储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

监测单元，其与所述发电端和所述用电端分别相连，用以检测发电端的实时发电量与用电端的实时用电量，并将记录的检测结果储存至历史数据库中形成历史电力数据；

中控单元，其与所述配电单元、所述监测单元以及所述历史数据库分别相连，所述中控单元能够根据历史数据库记录的历史电力数据计算标准发电占比范围，并根据监测单元检测的实时发电量与实时用电量计算实时发电占比、用电缩减比、用电增加比、发电增加比以及发电缩减比，中控单元在判定实时发电占比低于标准发电占比范围且发电缩减比不低于用电增加比时，控制所述储能单元进行供电；所述中控单元在判定实时发电占比高于标准发电占比范围且用电缩减比不高于发电增加比时，将发电端的电能输出至所述储能单元进行储存，并根据平均历史发电量与实时用电量计算配电单元的配电占比，以通过配电单元以配电占比向储能单元进行储存；所述中控单元还能够在第一预设条件下且判定当前时刻属于用电高峰时段时，控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；所述中控单元还能够在第二预设条件下且判定当前时刻属于用电低谷时段时，将电能输出至所述储能单元进行储存。

进一步地，所述中控单元内设置有标准选取周期数，在所述监测单元将所述发电端的实时发电量发送至中控单元时，中控单元将获取本次记录周期的当前时刻，并在所述历史数据库中选取前个记录周期的历史电力数据，并获取在各记录周期内与当前时刻为相同时刻的K组历史发电量与历史用电量，根据在任意一记录周期的获取的历史发电量与历史用电量计算历史发电占比，并计算K个历史发电占比的平均值作为本次记录周期的当前时刻的标准发电占比；

其中，Alf＝Wlf/Wly,Alf为所述历史发电占比，Wlf为所述历史数据库中在任意一记录周期的历史发电量，Wly为所述历史数据库中在任意一记录周期的历史用电量；Ab为标准发电占比，K为所述中控单元内设置的标准选取周期数。

进一步地，所述中控单元内设置有标准波动占比，中控单元能够根据标准波动占比与标准发电占比计算标准发电占比范围，中控单元根据实时发电量和实时用电量计算实时发电占比，并根据标准发电占比范围对实时发电占比进行判定，

若实时发电占比低于标准发电占比范围，所述中控单元将计算发电缩减比与用电增加比并进行判定，以确定是否通过所述配电单元控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

若实时发电占比在标准发电占比范围内，所述中控单元不调整所述配电单元的运行状态；

若实时发电占比高于标准发电占比范围，所述中控单元将计算用发电增加比与用电缩减比，以确定是否通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

其中，Aa＝Ab-Ac，Az＝Ab+Ac，Aa为所述标准发电占比范围内的最小占比，Az为所述标准发电占比范围内的最大占比，Ab为标准发电占比，Ac为标准波动占比，实时发电占比表示为As，As＝Wf/Wy，Wf为所述监测单元检测的所述发电端的实时发电量，Wy为所述监测单元检测的所述用电端的实时用电量。

进一步地，所述中控单元在判定实时发电占比低于标准发电占比范围时，根据获取的K组历史发电量与历史用电量，分别计算平均历史发电量与平均历史用电量，中控单元并根据平均历史发电量与实时发电量计算发电缩减比，根据平均历史用电量与实时用电量计算用电增加比，并将发电缩减比与用电增加比进行对比，

若发电缩减比低于用电增加比，所述中控单元将对本次记录周期的当前时刻的所属时段进行判定，以确定是否通过所述配电单元控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

若发电缩减比不低于用电增加比，所述中控单元将通过所述配电单元控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

其中，ΔAf＝|Wxlf-Wf|/Wf,ΔAf表示为发电缩减比，Wxlf为平均历史发电量，Wf为所述监测单元检测的所述发电端的实时发电量；

ΔAy＝|Wxly-Wy|/Wy，ΔAy表示为用电增加比，Wxly为平均历史用电量，Wy为所述监测单元检测的所述用电端的实时用电量。

进一步地，所述中控单元内设置有用电高峰时段、用电平时段和用电低谷时段，所述中控单元能够将一记录周期时段划分为用电高峰时段、用电平时段、用电低谷时段，对于任意一记录周期时长，其与用电高峰时段、用电平时段、用电低谷时段的总时长相等，对于任意一记录周期的各个时段，其构成了用电高峰时段、用电平时段、用电低谷时段，所述中控单元在第一预设条件下，根据用电高峰时段、用电平时段和用电低谷时段对本次记录周期的当前时刻的所属时段进行判定，

若当前时刻属于用电高峰时段，所述中控单元通过所述配电单元控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

若当前时刻属于用电平时段，所述中控单元不控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

若当前时刻属于用电低谷时段，所述中控单元不控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

其中，第一预设条件为实时发电占比低于标准发电占比范围且发电缩减比低于用电增加比。

进一步地，所述中控单元在判定实时发电占比高于标准发电占比范围时，根据获取的K组历史发电量与历史用电量，分别计算平均历史发电量与平均历史用电量，中控单元根据平均历史发电量与实时发电量计算发电增加比，根据平均历史用电量与实时用电量计算用电增加比，并将发电增加比与用电缩减比进行对比，

若用电缩减比高于发电增加比，所述中控单元将对本次记录周期的当前时刻的所属时段进行判定，以确定是否通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

若用电缩减比不高于发电增加比，所述中控单元将通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

其中，ΔAf’＝|Wxlf-Wf|/Wf,ΔAf’表示为发电增加比，Wxlf为平均历史发电量，Wf为所述监测单元检测的所述发电端的实时发电量；

ΔAy’＝|Wxly-Wy|/Wy，ΔAy’表示为用电缩减比，Wxly为平均历史用电量，Wy为所述监测单元检测的所述用电端的实时用电量。

进一步地，所述中控单元内设置有用电高峰时段、用电平时段和用电低谷时段，所述中控单元能够将一记录周期时段划分为用电高峰时段、用电平时段、用电低谷时段，对于任意一记录周期时长，其与用电高峰时段、用电平时段、用电低谷时段的总时长相等，对于任意一记录周期的各个时段，其构成了用电高峰时段、用电平时段、用电低谷时段，所述中控单元在第二预设条件下，对本次记录周期的当前时刻的所属时段进行判定，

若当前时刻属于用电高峰时段，所述中控单元不控制所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

若当前时刻属于用平时段，所述中控单元不控制所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

若当前时刻属于用电低谷时段，所述中控单元将通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

其中，第二预设条件为实时发电占比高于标准发电占比范围且用电缩减比高于发电增加比。

进一步地，所述中控单元在通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存时，选择计算所述配电单元的配电占比的方式，

在所述中控单元判定实时发电占比高于标准发电占比范围且用电缩减比不高于发电增加比时，中控单元根据平均历史发电量Wxlf与实时用电量Wy，计算所述配电单元的配电占比Apy，Apy＝(Wxlf-Wy)/Wxlf，并通过所述配电单元将电能以配电占比输出至所述储能单元进行储存；

在第二预设条件下所述中控单元判定当前时刻属于用电低谷时段时，中控单元根据平均历史用电量Wxly与实时发电量Wf，计算所述配电单元的配电占比Apy，Apy＝(Wf-Wxly)/Wf，并通过所述配电单元以配电占比将电能输出至所述储能单元进行储存。

进一步地，所述中控单元内设置有输出至所述储能单元的最大储存电量，中控单元能够根据实时发电量与配电占比计算输出至储能单元的实时储存电量，并根据输出至储能单元的最大储存电量对实时储存电量进行判定，

若实时储存电量高于最大储存电量，所述中控单元根据最大储存电量调整所述配电单元的配电占比为修正配电占比，并通过所述配电单元将电能以修正配电占比输出至所述储能单元进行储存；

若实时储存电量不高于最大储存电量，所述中控单元控制所述配电单元以配电占比将电能输出至所述储能单元进行储存；

其中，Ws＝Wf×Apy，Ws为所述配电单元将电能输出至储能单元的实时储存电量，Wf为实时发电量，Apy为配电占比；Apy’＝Apy×[1-(Ws-Wm)/Wm]，Apy’为修正配电占比，Wm为输出至所述储能单元的最大储存电量。

本发明还提供一种基于可再生能源发电的储能方法，应用于上述任意一项的基于可再生能源发电的储能系统，包括，

步骤S1，根据所述历史数据库记录的历史电力数据，确定标准发电占比范围；

步骤S2，根据实时发电量与实时用电量计算实时发电占比，以确定是否控制调整所述储能单元的运行状态；

步骤S3，根据发电缩减比与用电增加比，确定是否通过所述配电单元控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

步骤S4，根据用电缩减比与发电增加比，确定是否通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

步骤S5，根据当前时刻的所属时段，判定是否通过配电单元控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电或者通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

步骤S6，根据计算所述配电单元的配电占比，通过所述配电单元将电能以配电占比输出至所述储能单元进行储存；

步骤S7，根据所述储能单元的最大储存电量，判定是否调整所述配电单元的配电占比为修正配电占比，并通过所述配电单元将电能以修正配电占比输出至所述储能单元进行储存。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过中控单元根据历史数据库记录的历史电力数据计算标准发电占比范围，便于确定根据实时发电量与实时用电量计算的实时发电占比是否在预设范围内，通过中控单元根据历史电力数据、实时发电量与实时用电量计算用电缩减比、用电增加比、发电增加比以及发电缩减比精准判定实时供电状态，并在判定实时发电占比低于标准发电占比范围且发电缩减比不低于用电增加比时，及时控制储能单元向用电端供电，在判定实时发电占比高于标准发电占比范围且用电缩减比不高于发电增加比时，及时将发电端的电能输出至储能单元进行储存，以适应在不同天气和季节维持供需平衡，增加了可再生能源发电电能的利用率，中控单元在第一预设条件下且判定当前时刻属于用电高峰时段时，控制储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电，减少弃电和增加用电端用电稳定性，通过中控单元在第二预设条件下且判定当前时刻属于用电低谷时段时，将多余的电能输出至储能单元进行储存，增加了可再生能源发电电能的储存量，通过中控单元根据平均历史发电量与实时用电量计算配电单元的配电占比，以配电占比向储能单元进行储存电能，精准分配可再生能源发电电能的供电和储存，有效提高可再生能源发电电能的利用率。

进一步地，标准选取周期数表示预先设定的周期数，根据一年中的不同时段或者一年当中的不同季节和天气设定选取，通过中控单元获取预设周期与当前时刻对应的相同时刻的历史发电量与历史用电量计算历史发电占比，并根据预先设定的周期数计算历史发电占比的平均值，提前预判分析可再生能源发电电能的供需状态，通过将历史发电占比的平均值作为当前时刻的标准发电占比，用以通过中控单元实时控制调整配电单元的运行状态，从而实现供电平稳。

进一步地，通过在中控单元内设置标准波动占比，并根据标准波动占比与标准发电占比计算标准发电占比范围，用以将标准发电占比和实际环境变化情况相联系，从而确定出标准发电占比的正常波动范围，通过检测单元实时检测实时发电量和实时用电量，用以通过中控单元计算实时发电占比，并和标准发电占比范围比较，在实时发电占比不在标准发电占比范围时，进一步判定实时发电占比的影响参数。

尤其，在中控单元判定实时发电占比低于标准发电占比范围时，通过计算发电缩减比与用电增加比并将其比较，用以根据实际用电或者发电情况确定是否向用电端释放已储存的电能，发电缩减比表示实时发电量相对于平均历史发电量的减小程度，用电增加比表示实时用电量相对于平均历史用电量的增加程度，即与标准值的偏差程度，在发电缩减比不低于用电增加比时，表示用电量增加，此时需要向用电端进行供电，在发电缩减比低于用电增加比时，表示用电量增加或者发电量减小，将进一步判定当前时刻的所属时段。

进一步地，通过在中控单元内设置用电高峰时段、用电平时段和用电低谷时段，用以对当前时刻的所属时段进行判定，第一预设条件表示用电量增加，在第一预设条件下且判定当前时刻的所属时段为用电高峰时段时，中控单元控制储能单元及时向用电端进行供电，有效保障用电端用电平稳。

尤其，在中控单元判定实时发电占比高于标准发电占比范围时，通过计算发电增加比与用电缩减比并将其比较，用以根据实际用电或者发电情况确定是否储存电能，发电增加比表示实时发电量相对于平均历史发电量的增加程度，用电缩减比表示实时用电量相对于平均历史用电量的减小程度，在用电缩减比不高于发电增加比时，表示发电量增加，需要将多余的电能储存，用电缩减比高于发电增加比时，表示发电量增加或者用电量减小，将进一步判定当前时刻的所属时段。

进一步地，通过在中控单元内设置用电高峰时段、用电平时段和用电低谷时段，用以对当前时刻的所属时段进行判定，第二预设条件表示发电量增加，在第二预设条件下且判定当前时刻属于用电低谷时段时，中控单元将通过配电单元将多余的电能储存，减少弃电。

尤其，通过设置有配电单元，在中控单元通过配电单元将多余的电能进行储存时，以稳定可再生能源电能的输出，通过中控单元计算配电单元的配电占比，并以配电占比将电能输出至储能单元进行储存，精准分配多余的可再生能源发电至储能单元储存，减小弃电，增加供应侧灵活性。

进一步地，通过设置储能单元的最大储存电量，在中控单元判定实时储存电量高于最大储存电量时，及时调整配电占比，以增加储能单元对可再生能源电能储存的可行性。

附图说明

图1为本发明实施例所述基于可再生能源发电的储能系统的示意图；

图2为本发明实施例所述基于可再生能源发电的储能系统中的配电单元的连接示意图；

图3为本发明实施例所述基于可再生能源发电的储能系统的整体连接示意图；

图4为本发明实施例所述基于可再生能源发电的储能方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明实施例所述基于可再生能源发电的储能系统的示意图，本实施例公开一种基于可再生能源发电的储能系统，包括，

配电单元，其与发电端、用电端以及储能单元分别相连，用以接收所述发电端输入的电能，并输出至所述用电端进行供电与所述储能单元进行储存，所述配电单元能够控制调节输出至用电端电量与输出至储能单元电量的占比，配电单元还能够控制储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

监测单元，其与所述发电端和所述用电端分别相连，用以检测发电端的实时发电量与用电端的实时用电量，并将记录的检测结果储存至历史数据库中形成历史电力数据；

中控单元，其与所述配电单元、所述监测单元以及所述历史数据库分别相连，所述中控单元能够根据历史数据库记录的历史电力数据计算标准发电占比范围，并根据监测单元检测的实时发电量与实时用电量计算实时发电占比、用电缩减比、用电增加比、发电增加比以及发电缩减比，中控单元在判定实时发电占比低于标准发电占比范围且发电缩减比不低于用电增加比时，控制所述储能单元进行供电；所述中控单元在判定实时发电占比高于标准发电占比范围且用电缩减比不高于发电增加比时，将发电端的电能输出至所述储能单元进行储存，并根据平均历史发电量与实时用电量计算配电单元的配电占比，以通过配电单元以配电占比向储能单元进行储存；所述中控单元还能够在第一预设条件下且判定当前时刻属于用电高峰时段时，控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；所述中控单元还能够在第二预设条件下且判定当前时刻属于用电低谷时段时，将电能输出至所述储能单元进行储存。

在本实施例中，监测单元实时检测的发电端的实时发电量与用电端的实时用电量，为设定固定的单位检测时长内的电量，也可以利用当前时刻的实时发电速率与实时用电速率进行计算，其中，实时发电速率为检测的实时发电量与单位检测时长的比值，实时用电速率为检测的实时用电量与单位检测时长的比值，一般地，设定固定的单位检测时长不超过0.35秒，在具体的试验过程中，在设定单位检测时长超出0.35秒时，其检测的单位检测时长内实时用电量的波动范围过大，导致所使用的实时发电量或实时用电量不足以代表当前时刻的实际情况，因此在设定时根据检测设备的精度可以尽量设定较小的单位检测时长以保障检测的基础数据的准确性。

通过中控单元根据历史数据库记录的历史电力数据计算标准发电占比范围，便于确定根据实时发电量与实时用电量计算的实时发电占比是否在预设范围内，通过中控单元根据历史电力数据、实时发电量与实时用电量计算用电缩减比、用电增加比、发电增加比以及发电缩减比精准判定实时供电状态，并在判定实时发电占比低于标准发电占比范围且发电缩减比不低于用电增加比时，及时控制储能单元向用电端供电，在判定实时发电占比高于标准发电占比范围且用电缩减比不高于发电增加比时，及时将发电端的电能输出至储能单元进行储存，以适应在不同天气和季节维持供需平衡，增加了可再生能源发电电能的利用率，中控单元在第一预设条件下且判定当前时刻属于用电高峰时段时，控制储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电，减少弃电和增加用电端用电稳定性，通过中控单元在第二预设条件下且判定当前时刻属于用电低谷时段时，将多余的电能输出至储能单元储存，增加了可再生能源发电电能的储存量，通过中控单元根据平均历史发电量与实时用电量计算配电单元的配电占比，以配电占比向储能单元进行储存电能，精准分配可再生能源发电电能的供电和储存，有效提高可再生能源发电电能的利用率。

具体而言，所述中控单元内设置有标准选取周期数，在所述监测单元将所述发电端的实时发电量发送至中控单元时，中控单元将获取本次记录周期的当前时刻，并在所述历史数据库中选取前个记录周期的历史电力数据，并获取在各记录周期内与当前时刻为相同时刻的K组历史发电量与历史用电量，根据在任意一记录周期的获取的历史发电量与历史用电量计算历史发电占比，并计算K个历史发电占比的平均值作为本次记录周期的当前时刻的标准发电占比；

其中，Alf＝Wlf/Wly,Alf为所述历史发电占比，Wlf为所述历史数据库中在任意一记录周期的历史发电量与历史用电量，Wly为所述历史数据库中在任意一记录周期的历史用电量；Ab为标准发电占比，K为所述中控单元内设置的标准选取周期数。

标准选取周期数表示预先设定的周期数，根据一年中的不同时段或者一年当中的不同季节和天气设定选取，可以以天为单位，也可以以小时为单位；

通过中控单元获取预设周期与当前时刻对应的相同时刻的历史发电量与历史用电量计算历史发电占比，并根据预先设定的周期数计算历史发电占比的平均值，提前预判分析可再生能源发电电能的供需状态，通过将历史发电占比的平均值作为当前时刻的标准发电占比，用以通过中控单元实时控制调整配电单元的运行状态，从而实现供电平稳。

请继续参阅图2所示，其为本发明实施例所述基于可再生能源发电的储能系统中的配电单元的连接示意图，其中，配电单元与储能单元为双向连接，配电单元可通过其中一连接控制储能单元输出电能，还可通过另一连接将电能分配至储能单元进行储能；

具体而言，所述中控单元内设置有标准波动占比，中控单元能够根据标准波动占比与标准发电占比计算标准发电占比范围，中控单元根据实时发电量和实时用电量计算实时发电占比，并根据标准发电占比范围对实时发电占比进行判定，

若实时发电占比低于标准发电占比范围，所述中控单元将计算发电缩减比与用电增加比并进行判定，以确定是否通过所述配电单元控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

若实时发电占比在标准发电占比范围内，所述中控单元不调整所述配电单元的运行状态；

若实时发电占比高于标准发电占比范围，所述中控单元将计算用发电增加比与用电缩减比，以确定是否通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

其中，Aa＝Ab-Ac，Az＝Ab+Ac，Aa为所述标准发电占比范围内的最小占比，Az为所述标准发电占比范围内的最大占比，Ab为标准发电占比，Ac为标准波动占比，实时发电占比表示为As，As＝Wf/Wy，Wf为所述监测单元检测的所述发电端的实时发电量，Wy为所述监测单元检测的所述用电端的实时用电量。

通过在中控单元内设置标准波动占比，并根据标准波动占比与标准发电占比计算标准发电占比范围，用以将标准发电占比和实际环境变化情况相联系，从而确定出标准发电占比的正常波动范围，通过检测单元实时检测实时发电量和实时用电量，用以通过中控单元计算实时发电占比，并和标准发电占比范围比较，在实时发电占比不在标准发电占比范围时，进一步判定实时发电占比的影响参数。

具体而言，所述中控单元在判定实时发电占比低于标准发电占比范围时，根据获取的K组历史发电量与历史用电量，分别计算平均历史发电量与平均历史用电量，中控单元并根据平均历史发电量与实时发电量计算发电缩减比，根据平均历史用电量与实时用电量计算用电增加比，并将发电缩减比与用电增加比进行对比，

若发电缩减比低于用电增加比，所述中控单元将对本次记录周期的当前时刻的所属时段进行判定，以确定是否通过所述配电单元控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

若发电缩减比不低于用电增加比，所述中控单元将通过所述配电单元控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

其中，ΔAf＝|Wxlf-Wf|/Wf,ΔAf表示为发电缩减比，Wxlf为平均历史发电量，Wf为所述监测单元检测的所述发电端的实时发电量；

ΔAy＝|Wxly-Wy|/Wy，ΔAy表示为用电增加比，Wxly为平均历史用电量，Wy为所述监测单元检测的所述用电端的实时用电量。

在中控单元判定实时发电占比低于标准发电占比范围时，通过计算发电缩减比与用电增加比并将其比较，用以根据实际用电或者发电情况确定是否向用电端释放已储存的电能，发电缩减比表示实时发电量相对于平均历史发电量的减小程度，用电增加比表示实时用电量相对于平均历史用电量的增加程度，即与标准值的偏差程度，在发电缩减比不低于用电增加比时，表示用电量增加，此时需要向用电端进行供电，在发电缩减比低于用电增加比时，表示用电量增加或者发电量减小，将进一步判定当前时刻的所属时段。

请继续参阅图3所示，其为本发明实施例所述基于可再生能源发电的储能系统的整体连接示意图，其中，中控单元与配电单元直接连接，以通过判定控制配电单元调整发电端、用电端以及储能单元之间的输出方式；

具体而言，所述中控单元内设置有用电高峰时段、用电平时段和用电低谷时段，所述中控单元能够将一记录周期时段划分为用电高峰时段、用电平时段、用电低谷时段，对于任意一记录周期时长，其与用电高峰时段、用电平时段、用电低谷时段的总时长相等，对于任意一记录周期的各个时段，其构成了用电高峰时段、用电平时段、用电低谷时段，所述中控单元在第一预设条件下，根据用电高峰时段、用电平时段和用电低谷时段对本次记录周期的当前时刻的所属时段进行判定，

若当前时刻属于用电高峰时段，所述中控单元通过所述配电单元控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

若当前时刻属于用电平时段，所述中控单元不控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

若当前时刻属于用电低谷时段，所述中控单元不控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

其中，第一预设条件为实时发电占比低于标准发电占比范围且发电缩减比低于用电增加比。

用电高峰时段为9:00-11:30、14:00-16:30、19:00-21:00，用电平时段为7:00-9:00、11:30-14:00、16:30-19:00、21:00-23:00，用电低谷时段为23:00-次日7:00，用电高峰时段、用电平时段和用电低谷时段还可以根据不同季节不同天气设置。

通过在中控单元内设置用电高峰时段、用电平时段和用电低谷时段，用以对当前时刻的所属时段进行判定，第一预设条件表示用电量增加，在第一预设条件下且判定当前时刻的所属时段为用电高峰时段时，中控单元控制储能单元及时向用电端进行供电，有效保障用电端用电平稳。

具体而言，所述中控单元在判定实时发电占比高于标准发电占比范围时，根据获取的K组历史发电量与历史用电量，分别计算平均历史发电量与平均历史用电量，中控单元根据平均历史发电量与实时发电量计算发电增加比，根据平均历史用电量与实时用电量计算用电增加比，并将发电增加比与用电缩减比进行对比，

若用电缩减比高于发电增加比，所述中控单元将对本次记录周期的当前时刻的所属时段进行判定，以确定是否通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

若用电缩减比不高于发电增加比，所述中控单元将通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

其中，ΔAf’＝|Wxlf-Wf|/Wf,ΔAf’表示为发电增加比，Wxlf为平均历史发电量，Wf为所述监测单元检测的所述发电端的实时发电量；

ΔAy’＝|Wxly-Wy|/Wy，ΔAy’表示为用电缩减比，Wxly为平均历史用电量，Wy为所述监测单元检测的所述用电端的实时用电量。

在中控单元判定实时发电占比高于标准发电占比范围时，通过计算发电增加比与用电缩减比并将其比较，用以根据实际用电或者发电情况确定是否储存电能，发电增加比表示实时发电量相对于平均历史发电量的增加程度，用电缩减比表示实时用电量相对于平均历史用电量的减小程度，在用电缩减比不高于发电增加比时，表示发电量增加，需要将多余的电能储存，用电缩减比高于发电增加比时，表示发电量增加或者用电量减小，将进一步判定当前时刻的所属时段。

具体而言，所述中控单元内设置有用电高峰时段、用电平时段和用电低谷时段，所述中控单元能够将一记录周期时段划分为用电高峰时段、用电平时段、用电低谷时段，对于任意一记录周期时长，其与用电高峰时段、用电平时段、用电低谷时段的总时长相等，对于任意一记录周期的各个时段，其构成了用电高峰时段、用电平时段、用电低谷时段，所述中控单元在第二预设条件下，对本次记录周期的当前时刻的所属时段进行判定，

若当前时刻属于用电高峰时段，所述中控单元不控制所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

若当前时刻属于用平时段，所述中控单元不控制所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

若当前时刻属于用电低谷时段，所述中控单元将通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

其中，第二预设条件为实时发电占比高于标准发电占比范围且用电缩减比高于发电增加比。

通过在中控单元内设置用电高峰时段、用电平时段和用电低谷时段，用以对当前时刻的所属时段进行判定，第二预设条件表示发电量增加，在第二预设条件下且判定当前时刻属于用电低谷时段时，中控单元将通过配电单元将多余的电能储存，减少弃电。

具体而言，所述中控单元在通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存时，选择计算所述配电单元的配电占比的方式，

在所述中控单元判定实时发电占比高于标准发电占比范围且用电缩减比不高于发电增加比时，中控单元根据平均历史发电量Wxlf与实时用电量Wy，计算所述配电单元的配电占比Apy，Apy＝(Wxlf-Wy)/Wxlf，并通过所述配电单元将电能以配电占比输出至所述储能单元进行储存；

在第二预设条件下所述中控单元判定当前时刻属于用电低谷时段时，中控单元根据平均历史用电量Wxly与实时发电量Wf，计算所述配电单元的配电占比Apy，Apy＝(Wf-Wxly)/Wf，并通过所述配电单元以配电占比将电能输出至所述储能单元进行储存。

通过设置有配电单元，在中控单元通过配电单元将多余的电能进行储存时，以稳定可再生能源电能的输出，通过中控单元计算配电单元的配电占比，并以配电占比将电能输出至储能单元进行储存，精准分配多余的可再生能源发电至储能单元储存，减小弃电，增加供应侧灵活性。

具体而言，所述中控单元内设置有输出至所述储能单元的最大储存电量，中控单元能够根据实时发电量与配电占比计算输出至储能单元的实时储存电量，并根据输出至储能单元的最大储存电量对实时储存电量进行判定，

若实时储存电量高于最大储存电量，所述中控单元根据最大储存电量调整所述配电单元的配电占比为修正配电占比，并通过所述配电单元将电能以修正配电占比输出至所述储能单元进行储存；

若实时储存电量不高于最大储存电量，所述中控单元控制所述配电单元以配电占比将电能输出至所述储能单元进行储存；

其中，Ws＝Wf×Apy，Ws为所述配电单元将电能输出至储能单元的实时储存电量，Wf为实时发电量，Apy为配电占比；Apy’＝Apy×[1-(Ws-Wm)/Wm]，Apy’为修正配电占比，Wm为输出至所述储能单元的最大储存电量。

通过设置储能单元的最大储存电量，在中控单元判定实时储存电量高于最大储存电量时，及时调整配电占比，以增加储能单元对可再生能源电能储存的可行性。

请继续参阅图4所示，其为本发明实施例所述基于可再生能源发电的储能方法的流程图，本实施例还公开一种基于可再生能源发电的储能方法，包括，

步骤S1，根据所述历史数据库记录的历史电力数据，确定标准发电占比范围；

步骤S2，根据实时发电量与实时用电量计算实时发电占比，以确定是否控制调整所述储能单元的运行状态；

步骤S3，根据发电缩减比与用电增加比，确定是否通过所述配电单元控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

步骤S4，根据用电缩减比与发电增加比，确定是否通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

步骤S5，根据当前时刻的所属时段，判定是否通过配电单元控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电或者通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

步骤S6，根据计算所述配电单元的配电占比，通过所述配电单元将电能以配电占比输出至所述储能单元进行储存；

步骤S7，根据所述储能单元的最大储存电量，判定是否调整所述配电单元的配电占比为修正配电占比，并通过所述配电单元将电能以修正配电占比输出至所述储能单元进行储存。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于可再生能源发电的储能系统，其特征在于，包括，

配电单元，其与发电端、用电端以及储能单元分别相连，用以接收所述发电端输入的电能，并输出至所述用电端进行供电与所述储能单元进行储存，所述配电单元能够控制调节输出至用电端电量与输出至储能单元电量的占比，配电单元还能够控制储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

监测单元，其与所述发电端和所述用电端分别相连，用以检测发电端的实时发电量与用电端的实时用电量，并将记录的检测结果储存至历史数据库中形成历史电力数据；

中控单元，其与所述配电单元、所述监测单元以及所述历史数据库分别相连，所述中控单元能够根据历史数据库记录的历史电力数据计算标准发电占比范围，并根据监测单元检测的实时发电量与实时用电量计算实时发电占比、用电缩减比、用电增加比、发电增加比以及发电缩减比，中控单元在判定实时发电占比低于标准发电占比范围且发电缩减比不低于用电增加比时，控制所述储能单元进行供电；所述中控单元在判定实时发电占比高于标准发电占比范围且用电缩减比不高于发电增加比时，将发电端的电能输出至所述储能单元进行储存，并根据平均历史发电量与实时用电量计算配电单元的配电占比，以通过配电单元以配电占比向储能单元进行储存；所述中控单元还能够在第一预设条件下且判定当前时刻属于用电高峰时段时，控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；所述中控单元还能够在第二预设条件下且判定当前时刻属于用电低谷时段时，将电能输出至所述储能单元进行储存。

2.根据权利要求1所述的基于可再生能源发电的储能系统，其特征在于，所述中控单元内设置有标准选取周期数，在所述监测单元将所述发电端的实时发电量发送至中控单元时，中控单元将获取本次记录周期的当前时刻，并在所述历史数据库中选取前个记录周期的历史电力数据，并获取在各记录周期内与当前时刻为相同时刻的K组历史发电量与历史用电量，根据在任意一记录周期的获取的历史发电量与历史用电量计算历史发电占比，并计算K个历史发电占比的平均值作为本次记录周期的当前时刻的标准发电占比；

其中，Alf＝Wlf/Wly,Alf为所述历史发电占比，Wlf为所述历史数据库中在任意一记录周期的历史发电量，Wly为所述历史数据库中在任意一记录周期的历史用电量；Ab为标准发电占比，K为所述中控单元内设置的标准选取周期数。

3.根据权利要求2所述的基于可再生能源发电的储能系统，其特征在于，所述中控单元内设置有标准波动占比，中控单元能够根据标准波动占比与标准发电占比计算标准发电占比范围，中控单元根据实时发电量和实时用电量计算实时发电占比，并根据标准发电占比范围对实时发电占比进行判定，

若实时发电占比低于标准发电占比范围，所述中控单元将计算发电缩减比与用电增加比并进行判定，以确定是否通过所述配电单元控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

若实时发电占比在标准发电占比范围内，所述中控单元不调整所述配电单元的运行状态；

若实时发电占比高于标准发电占比范围，所述中控单元将计算用发电增加比与用电缩减比，以确定是否通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

其中，Aa＝Ab-Ac，Az＝Ab+Ac，Aa为所述标准发电占比范围内的最小占比，Az为所述标准发电占比范围内的最大占比，Ab为标准发电占比，Ac为标准波动占比，实时发电占比表示为As，As＝Wf/Wy，Wf为所述监测单元检测的所述发电端的实时发电量，Wy为所述监测单元检测的所述用电端的实时用电量。

4.根据权利要求3所述的基于可再生能源发电的储能系统，其特征在于，所述中控单元在判定实时发电占比低于标准发电占比范围时，根据获取的K组历史发电量与历史用电量，分别计算平均历史发电量与平均历史用电量，中控单元并根据平均历史发电量与实时发电量计算发电缩减比，根据平均历史用电量与实时用电量计算用电增加比，并将发电缩减比与用电增加比进行对比，

若发电缩减比低于用电增加比，所述中控单元将对本次记录周期的当前时刻的所属时段进行判定，以确定是否通过所述配电单元控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

若发电缩减比不低于用电增加比，所述中控单元将通过所述配电单元控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

其中，ΔAf＝|Wxlf-Wf|/Wf,ΔAf表示为发电缩减比，Wxlf为平均历史发电量，Wf为所述监测单元检测的所述发电端的实时发电量；

ΔAy＝|Wxly-Wy|/Wy，ΔAy表示为用电增加比，为平均历史用电量，Wy为所述监测单元检测的所述用电端的实时用电量。

5.根据权利要求4所述的基于可再生能源发电的储能系统，其特征在于，所述中控单元内设置有用电高峰时段、用电平时段和用电低谷时段，所述中控单元能够将一记录周期时段划分为用电高峰时段、用电平时段、用电低谷时段，对于任意一记录周期时长，其与用电高峰时段、用电平时段、用电低谷时段的总时长相等，所述中控单元在第一预设条件下，根据用电高峰时段、用电平时段和用电低谷时段对本次记录周期的当前时刻的所属时段进行判定，

若当前时刻属于用电高峰时段，所述中控单元通过所述配电单元控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

若当前时刻属于用电平时段，所述中控单元不控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

若当前时刻属于用电低谷时段，所述中控单元不控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

其中，第一预设条件为实时发电占比低于标准发电占比范围且发电缩减比低于用电增加比。

6.根据权利要求3所述的基于可再生能源发电的储能系统，其特征在于，所述中控单元在判定实时发电占比高于标准发电占比范围时，根据获取的K组历史发电量与历史用电量，分别计算平均历史发电量与平均历史用电量，中控单元根据平均历史发电量与实时发电量计算发电增加比，根据平均历史用电量与实时用电量计算用电增加比，并将发电增加比与用电缩减比进行对比，

若用电缩减比高于发电增加比，所述中控单元将对本次记录周期的当前时刻的所属时段进行判定，以确定是否通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

若用电缩减比不高于发电增加比，所述中控单元将通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

其中，ΔAf’＝|Wxlf-Wf|/Wf,ΔAf’表示为发电增加比，Wxlf为平均历史发电量，Wf为所述监测单元检测的所述发电端的实时发电量；

ΔAy’＝|Wxly-Wy|/Wy，ΔAy’表示为用电缩减比，Wxly为平均历史用电量，Wy为所述监测单元检测的所述用电端的实时用电量。

7.根据权利要求6所述的基于可再生能源发电的储能系统，其特征在于，所述中控单元内设置有用电高峰时段、用电平时段和用电低谷时段，所述中控单元能够将一记录周期时段划分为用电高峰时段、用电平时段、用电低谷时段，对于任意一记录周期时长，其与用电高峰时段、用电平时段、用电低谷时段的总时长相等，所述中控单元在第二预设条件下，对本次记录周期的当前时刻的所属时段进行判定，

若当前时刻属于用电高峰时段，所述中控单元不控制所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

若当前时刻属于用平时段，所述中控单元不控制所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

若当前时刻属于用电低谷时段，所述中控单元将通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

其中，第二预设条件为实时发电占比高于标准发电占比范围且用电缩减比高于发电增加比。

8.根据权利要求7所述的基于可再生能源发电的储能系统，其特征在于，所述中控单元在通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存时，选择计算所述配电单元的配电占比的方式，

在所述中控单元判定实时发电占比高于标准发电占比范围且用电缩减比不高于发电增加比时，中控单元根据平均历史发电量Wxlf与实时用电量Wy，计算所述配电单元的配电占比Apy，Apy＝(Wxlf-Wy)/Wxlf，并通过所述配电单元将电能以配电占比输出至所述储能单元进行储存；

在第二预设条件下所述中控单元判定当前时刻属于用电低谷时段时，中控单元根据平均历史用电量Wxly与实时发电量Wf，计算所述配电单元的配电占比Apy，Apy＝(Wf-Wxly)/Wf，并通过所述配电单元以配电占比将电能输出至所述储能单元进行储存。

9.根据权利要求8所述的基于可再生能源发电的储能系统，其特征在于，所述中控单元内设置有输出至所述储能单元的最大储存电量，中控单元能够根据实时发电量与配电占比计算输出至储能单元的实时储存电量，并根据输出至储能单元的最大储存电量对实时储存电量进行判定，

若实时储存电量高于最大储存电量，所述中控单元根据最大储存电量调整所述配电单元的配电占比为修正配电占比，并通过所述配电单元将电能以修正配电占比输出至所述储能单元进行储存；

若实时储存电量不高于最大储存电量，所述中控单元控制所述配电单元以配电占比将电能输出至所述储能单元进行储存；

其中，Ws＝Wf×Apy，Ws为所述配电单元将电能输出至储能单元的实时储存电量，Wf为实时发电量，Apy为配电占比；Apy’＝Apy×[1-(Ws-Wm)/Wm]，Apy’为修正配电占比，Wm为输出至所述储能单元的最大储存电量。

10.一种应用权利要求1-9任一项所述基于可再生能源发电的储能系统的储能方法，其特征在于，包括，

步骤S1，根据所述历史数据库记录的历史电力数据，确定标准发电占比范围；

步骤S2，根据实时发电量与实时用电量计算实时发电占比，以确定是否控制调整所述储能单元的运行状态；

步骤S3，根据发电缩减比与用电增加比，确定是否通过所述配电单元控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电；

步骤S4，根据用电缩减比与发电增加比，确定是否通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

步骤S5，根据当前时刻的所属时段，判定是否通过配电单元控制所述储能单元将已储存的电能输出至用电端进行供电或者通过所述配电单元将电能输出至所述储能单元进行储存；

步骤S6，根据计算所述配电单元的配电占比，通过所述配电单元将电能以配电占比输出至所述储能单元进行储存；

步骤S7，根据所述储能单元的最大储存电量，判定是否调整所述配电单元的配电占比为修正配电占比，并通过所述配电单元将电能以修正配电占比输出至所述储能单元进行储存。