CN117060475A - 一种新能源充电站的控制方法及相关设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种新能源充电站的控制方法及相关设备，在上述方法中，会获取充电站在目标功率规划时刻的功率预测值、所述储能设备的充放电成本以及实时电价。并以此结合以充电站使用成本最小化为目标函数的预设线性规划算法，确定储能功率规划。最后根据得到的储能功率规划对储能设备的功率进行调整，同时基于预设检测控制策略对充电站中各个设备的功率以及实时电价进行实时监测和控制。从而在实时电价的基础上，从储能设备、光伏功率、实时电价以及充电桩的实际功率多方面来对新能源充电站中的储能设备进行功率控制，提高了储能设备功率控制的精确度。

Description

一种新能源充电站的控制方法及相关设备
技术领域
本申请涉及光伏发电技术领域，特别是涉及一种新能源充电站的控制方法及相关设备。
背景技术
随着新能源汽车的广泛普及与应用，充电桩以及电能的使用需求在日益升高，为了最大化能源的使用效率以及降低电能的使用成本，新能源充电站应运而生。新能源充电站是一种综合设施，其设施能够用于光伏发电、电能储能以及对车辆进行充电。在充电站通过其内部的充电桩为车辆进行充电的过程中，充电桩往往会从储能设备和光伏设备所提供的电能以及向电网购买电能来获得为充电车辆提供的电能。在现有的技术方案中，新能源充电站在控制其自身的使用成本时，所采用的技术往往是峰谷套利的技术方案，即通过一天24小时内的峰谷电价差来控制储能设备，在高价时控制储能设备放电，为充电桩进行供能，在低价时进行自身储能设备的充电，从而控制充电站的获电成本。
然而，此类控制方法仅能够单一从电能电价的角度来对储能设备的功率进行控制，其对储能设备功率的控制精确度较差。
因此，如何解决现有技术中，对新能源充电站内部的储能设备功率控制较差的问题，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
基于上述问题，为了解决现有技术中对新能源充电站内部的储能设备功率控制较差的问题，成为本领域技术人员急需解决的技术问题，本申请提出了一种新能源充电站的控制方法及相关设备。
本申请实施例公开了如下技术方案：
第一方面，本申请公开了一种新能源充电站的控制方法，所述新能源充电站包括：充电桩、储能设备以及光伏设备；所述方法包括：
获取所述充电站在目标功率规划时刻的功率预测值、所述储能设备的充放电成本以及实时电价；所述目标功率规划时刻的功率预测值表示在所述目标功率规划时刻时，所述充电桩的功率预测值以及所述光伏设备的功率预测值；所述实时电价表示在所述目标功率规划时刻，电网对所述充电站的电网电价和所述充电桩对充电车辆的充电电价；
将所述在目标功率规划时刻的功率预测值、所述储能设备的充放电成本以及所述实时电价代入预设线性规划算法，确定储能功率规划；所述储能功率规划表示所述储能设备在所述目标功率规划时刻之后的多个时刻所各自对应的多个功率值；所述预设线性规划算法以所述充电站最小的使用成本为目标函数；
根据所述储能功率规划对所述储能设备的功率进行调整，并基于预设监测控制策略对所述充电站中多个设备的功率以及所述实时电价进行实时监测和控制；所述预设监测控制策略用于在所述充电站中多个设备的功率和所述实时电价达到预设条件时，对所述储能设备的功率进行控制。
可选的，所述基于预设监测控制策略对所述充电站中多个设备的功率以及所述实时电价进行实时监测和控制，具体包括：
当所述电网电价低于所述储能设备的充放电成本时，确定所述储能设备是否处于电能输出状态；
若所述储能设备处于所述电能输出状态，则确定所述储能设备与所述光伏设备的当前功率之和是否大于所述充电桩的当前功率；
若所述储能设备与所述光伏设备的当前功率之和大于所述充电桩的当前功率，则通过预设功率调整方式对所述储能设备的当前功率进行调整。
可选的，所述通过预设功率调整方式对所述储能设备的当前功率进行调整，具体包括：
判断所述储能设备的当前功率是否大于所述充电桩与所述光伏设备之间的当前功率之差的绝对值；
若所述储能设备的当前功率大于所述充电桩与所述光伏设备之间当前功率之差的绝对值，则将所述储能设备的当前功率调整为所述充电桩与所述光伏设备之间当前功率之差的绝对值；
若所述储能设备的当前功率小于所述充电桩与所述光伏设备之间当前功率之差的绝对值，则不对所述储能设备的当前功率进行调整。
可选的，所述基于预设监测控制策略对所述充电站中多个设备的功率以及所述实时电价进行实时监测，具体包括：
当所述充电桩的当前功率大于预设阈值时，确定所述储能设备是否处于电能输出状态；
若所述储能设备处于电能输出状态，则确定所述储能设备与所述光伏设备的当前功率之和是否小于所述充电桩的当前功率；
若所述储能设备与所述光伏设备的当前功率之和小于所述充电桩的当前功率，则将所述储能设备的当前功率调整为所述充电桩与所述光伏设备的当前功率之差的绝对值。
可选的，所述预设线性规划算法具有对应的规划约束条件；所述规划约束条件包括：储能容量约束和储能最大功率约束。
可选的，所述储能设备的充放电成本基于所述储能设备的设备购置价格、最大可充放电次数以及最大充放电容量得到。
第二方面，本申请公开了一种新能源充电站的控制系统，所述新能源充电站的控制系统包括：云端计算器、光储充控制器、充电桩、储能设备以及光伏设备；所述云端计算器包括：获取模块和确定模块；所述光储充控制器包括：控制模块；
所述获取模块，用于获取所述充电站在目标功率规划时刻的功率预测值、所述储能设备的充放电成本以及实时电价；所述目标功率规划时刻的功率预测值表示在所述目标功率规划时刻时，所述充电桩的功率预测值以及所述光伏设备的功率预测值；所述实时电价表示在所述目标功率规划时刻，电网对所述充电站的电网电价和所述充电桩对充电车辆的充电电价；
所述确定模块，用于将所述在目标功率规划时刻的功率预测值、所述储能设备的充放电成本以及所述实时电价代入预设线性规划算法，确定储能功率规划；所述储能功率规划表示所述储能设备在所述目标功率规划时刻之后的多个时刻所各自对应的多个功率值；所述预设线性规划算法以所述充电站最小的使用成本为目标函数；
所述控制模块，用于根据所述储能功率规划对所述储能设备的功率进行调整，并基于预设监测控制策略对所述充电站中多个设备的功率以及所述实时电价进行实时监测和控制；所述预设监测控制策略用于在所述充电站中多个设备的功率和所述实时电价达到预设条件时，对所述储能设备的功率进行控制。
可选的，所述控制模块，具体用于：
当所述电网电价低于所述储能设备的充放电成本时，确定所述储能设备是否处于电能输出状态；
若所述储能设备处于所述电能输出状态，则确定所述储能设备与所述光伏设备的当前功率之和是否大于所述充电桩的当前功率；
若所述储能设备与所述光伏设备的当前功率之和大于所述充电桩的当前功率，则通过预设功率调整方式对所述储能设备的当前功率进行调整。
第三方面，本申请公开了一种电子设备，所述设备包括：处理器、存储器、系统总线；
所述处理器以及所述存储器通过所述系统总线相连；
所述存储器用于存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被所述处理器执行所述的新能源充电站的控制方法。
第四方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行所述的新能源充电站的控制方法。
相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：本申请提供了一种新能源充电站的控制方法及相关设备，在上述方法中，首先会获取所述充电站在目标功率规划时刻的功率预测值、所述储能设备的充放电成本以及实时电价。其中，所述目标功率规划时刻的功率预测值表示在所述目标功率规划时刻时，所述充电桩的功率预测值以及所述光伏设备的功率预测值；所述实时电价表示电网对所述充电站的电网电价和所述充电桩对充电车辆的充电电价。然后将所述在目标功率规划时刻的功率预测值、所述储能设备的充放电成本以及所述实时电价代入预设线性规划算法，从而确定储能功率规划。其中，所述储能功率规划表示所述储能设备在所述目标功率规划时刻之后的多个时刻所各自对应的多个功率值，且所述预设线性规划算法以所述充电站最小的使用成本为目标函数。最后会根据所述储能功率规划对所述储能设备的功率进行调整，并基于预设监测控制策略对所述充电站中多个设备的功率以及所述实时电价进行实时监测和控制；所述预设监测控制策略用于在所述充电站中多个设备的功率和所述实时电价达到预设条件时，对所述储能设备的功率进行控制。通过上述方法，本申请可以在实时电价的基础上，根据充电站中储能设备具体的充放电成本以及充电桩的功率和光伏功率等多方面因素，来对储能设备的实际功率进行控制，从而实现从储能设备、光伏功率、实时电价以及充电桩的实际功率多方面来对新能源充电站中的储能设备进行功率控制，提高了储能设备功率控制的精确度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种新能源充电站的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种新能源充电站的控制方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供一种新能源充电站的控制系统的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
正如前文描述，随着新能源汽车的广泛普及与应用，充电桩以及电能的使用需求在日益升高，为了最大化能源的使用效率以及降低电能的使用成本，新能源充电站应运而生。新能源充电站是一种综合设施，其设施能够用于光伏发电、电能储能以及对车辆进行充电。在充电站通过其内部的充电桩为车辆进行充电的过程中，充电桩往往会从储能设备和光伏设备所提供的电能以及向电网购买电能来获得为充电车辆提供的电能。在现有的技术方案中，新能源充电站在控制其自身的使用成本时，所采用的技术往往是峰谷套利的技术方案，即通过一天24小时内的峰谷电价差来控制储能设备，在高价时控制储能设备放电，为充电桩进行供能，在低价时进行自身储能设备的充电，从而控制充电站的获电成本。
然而，此类基于峰谷电价差来控制充电站使用成本的方法虽然能够从整体上节省电能的获取成本进而取得一定的经济效益，但其无法考虑实际储能设备在进行充放电时所需要的成本，其依然会导致一定的经济损失，无法最小化一体化充电站的使用成本，对于新能源充电站的经济性控制较差。
因此，如何解决现有技术中新能源充电站无法最小化使用成本，即经济性控制较差的问题，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
为了解决上述问题，本申请提供了一种新能源充电站的控制方法及相关设备，在上述方法中，首先会获取所述充电站在目标功率规划时刻的功率预测值、所述储能设备的充放电成本以及实时电价。其中，所述目标功率规划时刻的功率预测值表示在所述目标功率规划时刻时，所述充电桩的功率预测值以及所述光伏设备的功率预测值；所述实时电价表示电网对所述充电站的电网电价和所述充电桩对充电车辆的充电电价。然后将所述在目标功率规划时刻的功率预测值、所述储能设备的充放电成本以及所述实时电价代入预设线性规划算法，从而确定储能功率规划。其中，所述储能功率规划表示所述储能设备在所述目标功率规划时刻之后的多个时刻所各自对应的多个功率值，且所述预设线性规划算法以所述充电站最小的使用成本为目标函数。最后会根据所述储能功率规划对所述储能设备的功率进行调整，并基于预设监测控制策略对所述充电站中多个设备的功率以及所述实时电价进行实时监测和控制；所述预设监测控制策略用于在所述充电站中多个设备的功率和所述实时电价达到预设条件时，对所述储能设备的功率进行控制。通过上述方法，本申请可以在实时电价的基础上，根据充电站中储能设备具体的充放电成本以及充电桩的功率和光伏功率等多方面因素，来对储能设备的实际功率进行控制，从而实现从储能设备、光伏功率、实时电价以及充电桩的实际功率多方面来对新能源充电站的储能设备进行功率控制，提高了储能设备功率控制的精确度。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都属于本申请保护的范围。
为了便于理解本申请实施例提供的技术方案，接下来，将结合一种实际应用场景，对本申请实施例提供的一种新能源充电站的控制方法进行介绍。
为了便于理解本申请实施例提供的技术方案，接下来，将结合一种实际应用场景，对本申请实施例提供的一种新能源充电站的控制方法进行介绍。
参见图1，该图为本申请实施例提供的一种新能源充电站的示意图，在该实际应用场景中，除去充电站中本身含有的储能设备、光伏设备以及充电桩以外，还包括有光储充控制器以及云端计算器。
如图1所示，云端计算器用于获取充电站在目标功率规划时刻的功率预测值、储能设备的充放电成本以及实时电价，并以此结合以充电站使用成本最小化为目标函数的预设线性规划算法，确定储能功率规划，并将储能功率规划发送至光储充控制器，光储充控制器以此储能功率规划来对充电站中储能设备的功率进行调整，同时基于预设检测控制策略对充电站中各个设备的功率以及实时电价进行实时监测和控制，从而实现从储能设备、光伏功率、实时电价以及充电桩的实际功率来控制新能源充电站整体的使用成本，使得对于新能源充电站的经济性控制更为精确。
由此可见，在本申请所提供的一种新能源充电站的控制方法中，通过云端计算器以及光储充控制器的协调控制，云端负责储能功率规划的生成，光储充控制器负责执行规划以及对充电站的电价以及功率进行实时监测和控制，云端与地端协调运行，使得对于充电站整体的控制更为简洁高效。
接下来结合图2对本申请提供的一种新能源充电站的控制方法进行进一步介绍。
参见图2，该图为本申请实施例公开的新能源充电站的控制方法的流程示意图，具体包括如下步骤：
S101：获取所述充电站在目标功率规划时刻的功率预测值、所述储能设备的充放电成本以及实时电价；所述目标功率规划时刻的功率预测值表示在所述目标功率规划时刻时，所述充电桩的功率预测值以及所述光伏设备的功率预测值；所述实时电价表示在所述目标功率规划时刻，电网对所述充电站的电网电价和所述充电桩对充电车辆的充电电价。
在本申请所提供的新能源充电站中，其充电站包括有：充电桩、储能设备以及光伏设备。其中，光伏设备作为充电站的一部分电能来源，其用于通过光伏发电技术为充电站中的储能设备和充电桩进行供电。而储能设备作为充电站的电能存储部分，其作为充电站中的功率调节的部分，在实际的应用场景中，可以根据具体的需求来控制储能设备的功率，例如，在电网电价较低时，控制其储能设备进行充电，而在电网电价较高时，控制储能设备对充电桩进行供电，避免充电桩通过电网获电来增加电能的获取成本。相应的，充电桩作为充电站的负荷，是新能源充电站的核心设备，其用于为进行充电的车辆进行供电。
首先会先获取充电站在目标功率规划时刻的功率预测值、储能设备的充放电成本以及实时电价。其中，目标功率规划时刻的功率预测值表示在目标功率规划时刻充电桩以及光伏设备的功率预测值，在本申请中，对于充电站的控制主要体现在对于储能设备的功率控制上，其目的在于通过对储能设备的功率控制来控制光储充电站的使用成本，对于储能设备的功率控制，其具体可以划分为对于储能设备的功率规划环节以及充电站在实际工作过程中对于储能设备的实时控制环节。
此第一步骤中的目标功率规划时刻对应了针对于储能设备的功率规划环节，在本申请的方案中，会根据在目标功率规划时刻的功率预测值，来进行储能设备功率的功率规划，此目标功率规划时刻的功率规划表示从当前时刻到当日0点的全部时刻的储能功率规划，具体的时刻点可以通过自行设定固定的时间间隔来完成时刻点的划分。
可以理解的是，由于当日的天气情况、太阳的光照强度以及车流量的密度都会影响到光伏设备以及充电桩的实际功率，因此，为了提升设定的储能设备功率设定的精确度，以达到对于充电站最大化经济控制的效果，本申请会先获取在目标功率规划时刻，充电桩与光伏设备的功率预测值，以此来作为后续储能设备功率规划的重要依据，此外，还获取了储能设备具体的充放电成本以及在目标功率规划时刻电网对充电站的电网电价和充电桩对充电车辆的充电电价，其都会作为本申请对新能源充电站经济控制的核心依据。
S102：将所述在目标功率规划时刻的功率预测值、所述储能设备的充放电成本以及所述实时电价代入预设线性规划算法，确定储能功率规划；所述储能功率规划表示所述储能设备在所述目标功率规划时刻之后的多个时刻所各自对应的多个功率值；所述预设线性规划算法以所述充电站最小的使用成本为目标函数。
在得到目标功率时刻的功率预测值、储能设备的充放电成本以及实时电价后，会将上述得到的参数值带入预设的线性规划算法中，从而得到储能功率规划。其中，储能功率规划不仅仅表示一个具体的功率值，其表示在目标功率规划时刻之后的多个时刻内所各自对应的多个功率值，其多个时刻之间的间隔由用户自行设定，例如，当时间间隔设定为15分钟时，在早上八点到早上九点这一个小时内，其储能功率规划就会以每15分钟一值的间隔在此时间段内进行显示，在每15分钟后的一个时刻内都会重新设定新的储能设备功率。并且，其预设线性规划算法以充电站整体最小的使用成本为目标函数，因此，通过提前确定具体的储能功率规划，可以有效地从实时电价、充放电成本以及在具体时刻内的功率预测值来设定储能设备的功率规划，从而实现从多个方面来对充电站进行经济性控制，以避免只单一考虑实时电价来设定储能设备功率从而造成成本浪费的问题。
接下来结合具体的场景来对本申请中的预设线性规划算法进行解释，具体如下：
将多个时刻的时间间隔设置为十五分钟，以全天24小时为准，因此会存在有96个时刻点，将目标功率规划时刻设定为(i)即当前时刻，以最小的使用成本最目标函数，预设线性规划算法的具体公式如下所示：
其中，k表示当天的第k个时刻，即当前时刻，Li表示在目标功率规划时刻i点的充电桩功率，PVi表示在目标功率规划时刻i点的光伏设备的功率预测值，xi表示在目标功率规划时刻i点的储能设备的功率值，其作为上述线性规划算法中唯一的未知量，Pricei表示在时刻i点的电网电价，即为电网对于充电站的下网电价，LPricei表示在时刻i点，充电桩对于充电车辆的充电电价，Cess表示在时刻i点储能设备的充放电成本。
其中，储能设备的充放电成本基于具体的储能设备的设备购置价格、最大可充放电次数以及最大充放电容量计算得到，其具体公式表示如下：
可以理解的是，储能设备中用于储能的电池具有自身的使用寿命，每次的充当电操作都会带来一定的电池损耗，因此，其储能设备的最大可充放电次数×额定容量即为储能设备所具备的总共的可充放电量，而将储能设备的购置价格/其自身的可充放电量，所得到的结果就是储能设备在每小时以1kw功率进行充放电时所产生的损耗成本。
S103：根据所述储能功率规划对所述储能设备的功率进行调整，并基于预设监测控制策略对所述充电站中多个设备的功率以及所述实时电价进行实时监测和控制；所述预设监测控制策略用于在所述充电站中多个设备的功率和所述实时电价达到预设条件时，对所述储能设备的功率进行控制。
在确定储能功率规划后，会以此来对储能设备的功率进行调整，根据储能功率规划内规划的多个时刻点的功率值，来对储能设备的功率进行预先规划，从而实现对储能设备的控制。可以理解的是，在实际的应用场景中，即使已经通过设定储能设备的功率规划来基于充电站最小的使用成本去控制储能设备的功率，但在实际的应用过程中，光伏设备以及充电桩的功率预测值有时会因为一些突发状况出现误差，例如天气的波动、电价的剧烈浮动以及充电车辆的激增情况。因此，本申请中在根据储能功率规划对储能设备进行功率调整后，还会基于预设监测控制策略来对充电站中多个设备的功率以及实际的电价来进行实时监测，从而对储能设备的功率进行实时控制。具体的，在根据预设监测控制策略对充电站进行监测和控制的过程可以通过如下三个步骤来进行，具体如下：
步骤一、当所述电网电价低于所述储能设备的充放电成本时，确定所述储能设备是否处于电能输出状态；
步骤二、若所述储能设备处于所述电能输出状态，则确定所述储能设备与所述光伏设备的当前功率之和是否大于所述充电桩的当前功率；
步骤三、若所述储能设备与所述光伏设备的功率之和大于所述充电桩的当前功率，则通过预设功率调整方式对所述储能设备的功率进行调整。
上述步骤是为了防止当储能设备的充放电成本高于电网电价时，储能设备将电量返送至电网。在实际的应用场景中，当储能设备为充电桩进行供电时，需要将电能传输至电网，并由电网传输至充电桩。因此，当电网电价低于储能设备的充放电成本时，意味着此时充电桩可以直接通过电网下电的方式来获取电能，即直接购买的方式来获取电能，无需获取储能设备的供电。因此，为了防止储能设备反送电能至电网，从而造成成本的升高和浪费，在电网电价低于储能设备的充放电成本时，会判断此时储能设备是否处于电能输出状态，具体的可以通过储能设备的当前功率值来进行判断，将储能设备的正值设定为输出功率，则通过判断储能设备的功率是否大于0即可判断储能设备是否处于电能输出状态，若储能设备的处于电能输出状态，则而需要对其进行控制。此时会进行下一步判断，判断储能设备与光伏设备的功率之和是否大于充电桩的当前功率，若储能设备与光伏功率的功率之和大于充电桩的当前功率，则表明此时储能设备以及光伏设备的电能供应存在盈余的状态，出现了多余的成本浪费，因而此时会基于预设功率调整方式对储能设备的功率进行进一步调整。
具体的，通过预设功率调整方式对储能设备的功率进行调整的过程可以通过以下三个步骤来完成，具体如下：
步骤一、判断所述储能设备的当前功率是否大于所述充电桩与所述光伏设备之间的当前功率之差的绝对值；
步骤二、若所述储能设备的当前功率大于所述充电桩与所述光伏设备之间当前功率之差的绝对值，则将所述储能设备的当前功率调整为所述充电桩与所述光伏设备之间当前功率之差的绝对值；
步骤三、若所述储能设备的当前功率小于所述充电桩与所述光伏设备之间当前功率之差的绝对值，则不对所述储能设备的当前功率进行调整。
在根据预设功率调整方式对储能设备的当前功率进行调整的过程中，会判断储能设备的当前功率是否大于充电桩与光伏设备之间之差的绝对值，其目的在于检测充电桩在消耗了光伏设备所提供的电能后，所遗留负荷是否小于储能设备的输出功率，如果充电桩在消耗光伏设备的电能后所遗留的负荷小于现有的储能设备的输出功率，则证明此时储能设备存在功率的盈余，即输出了过多的电能，造成了不必要的电能以及成本的浪费。因此，为了减小此成本的增加，本申请对两者进行比较，在储能设备的当前功率大于充电桩与光伏设备之间功率之差的绝对值时，将储能设备的当前功率调整为充电桩与光伏设备之间功率之差的绝对值，从而实现将储能设备输出的全部功率刚好由充电桩所消纳，从而避免电能返送至电网所造成的使用成本升高的问题。
作为一种可选的实施方式，在步骤S103中，具体可以通过如下三个步骤来实现，具体包括：
步骤一、当所述充电桩的当前功率大于预设阈值时，确定所述储能设备是否处于电能输出状态；
步骤二、若所述储能设备处于电能输出状态，则确定所述储能设备与所述光伏设备的当前功率之和是否小于所述充电桩的当前功率；
步骤三、若所述储能设备与所述光伏设备的当前功率之和小于所述充电桩的当前功率，则将所述储能设备的当前功率调整为所述充电桩与所述光伏设备的当前功率之差的绝对值。
在实际的应用场景中，虽然通过储能功率规划可以有效地在保证充电站经济性的条件下对储能设备的功率进行控制，但由于多个时刻之间存在一定的时间间隔，当充电站突然出现过多的充电车辆，从而给充电桩带来较大的工作负荷时，此时由于多个时刻点之间存在一定的时间间隔，其有可能会导致储能设备无法及时为充电桩提供电能支持的情况，因此，为了保证充电桩的输出功率能够为充电车辆提供足够的电能支持，当充电桩的当前功率大于预设阈值时，则会先确定此时储能设备是否处于电能输出状态。然后会确定储能设备与光伏设备的功率之和是否小于充电桩的当前功率，以确定储能设备与光伏设备的当前功率之和是否能够完全覆盖充电桩的当前功率，即能否为充电桩提供稳定的电能支持，若两者的功率之和小于充电桩的当前功率，则表明此时其两者的功率之和无法完全覆盖充电桩的当前功率，此时需要由储能设备来填补其中存在的负荷缺口，因此，会将储能设备的当前功率调整为充电桩与光伏设备之间功率之差的绝对值，从而保证储能设备与光伏设备能够稳定为充电桩提供电能支持，从而防止当充电桩功率激增导致无法为充电车辆及时提供电能支持的问题。
作为另一种可选的实施方式，在上述提及的预设线性规划算法中，为了保证规划算法能够结合实际的设备来提供有效的储能设备功率规划，对应于算法具有着具体的约束条件，以此来保证求解结果的准确性。此约束条件包括有储能容量约束和储能最大功率约束，接下来对两者进行具体解释：
首先是储能容量限制，具体可以参考如下不等式：
其中，W(n)表示从当前时刻k到时刻n，储能设备的电量剩余情况，k≤n≤96，n需要穷举；Win表示在目标规划时刻，储能设备的剩余电量；Wminn表示第n时刻储能设备电池最小容量的限制值，其具体可以依据储能设备的SOC(State of Charge，电池负荷状态)计算得到；Wmaxn表示第n时刻储能设备电池的最大容量限制值，其同样也依据储能设备的SOC来计算得到。
其次是储能功率限制，具体可以参考如下不等式：
|xi|≤Pmaxi
其中，Pmaxi表示在目标规划时刻i，储能设备的输出功率的最大限制值，k≤i≤96，i需要穷举，且xi属于实数；
本实施例提供了一种新能源充电站的控制方法，在上述方法中，首先会获取所述充电站在目标功率规划时刻的功率预测值、所述储能设备的充放电成本以及实时电价。其中，所述目标功率规划时刻的功率预测值表示在所述目标功率规划时刻时，所述充电桩的功率预测值以及所述光伏设备的功率预测值；所述实时电价表示电网对所述充电站的电网电价和所述充电桩对充电车辆的充电电价。然后将所述在目标功率规划时刻的功率预测值、所述储能设备的充放电成本以及所述实时电价代入预设线性规划算法，从而确定储能功率规划。其中，所述储能功率规划表示所述储能设备在所述目标功率规划时刻之后的多个时刻所各自对应的多个功率值，且所述预设线性规划算法以所述充电站最小的使用成本为目标函数。最后会根据所述储能功率规划对所述储能设备的功率进行调整，并基于预设监测控制策略对所述充电站中多个设备的功率以及所述实时电价进行实时监测和控制；所述预设监测控制策略用于在所述充电站中多个设备的功率和所述实时电价达到预设条件时，对所述储能设备的功率进行控制。通过上述方法，本申请可以在实时电价的基础上，根据充电站中储能设备具体的充放电成本以及充电桩的功率和光伏功率等多方面因素，来对储能设备的实际功率进行控制，从而实现从储能设备、光伏功率、实时电价以及充电桩的实际功率多方面来对新能源充电站中的储能设备进行功率控制，提高了储能设备功率控制的精确度。
下面对本申请实施例提供的一种新能源充电站的控制系统进行介绍，下文描述的一种新能源充电站的控制系统与上文描述的一种新能源充电站的控制系统可相互对应参照。
参见图3，该图为本申请实施例提供的一种新能源充电站的控制系统的结构示意图，所述新能源充电站的控制系统包括：云端计算器、光储充控制器、充电桩、储能设备以及光伏设备；所述云端计算器包括：获取模块和确定模块；所述光储充控制器包括：控制模块；
所述获取模块100，用于获取所述充电站在目标功率规划时刻的功率预测值、所述储能设备的充放电成本以及实时电价；所述目标功率规划时刻的功率预测值表示在所述目标功率规划时刻时，所述充电桩的功率预测值以及所述光伏设备的功率预测值；所述实时电价表示在所述目标功率规划时刻，电网对所述充电站的电网电价和所述充电桩对充电车辆的充电电价；
所述确定模块200，用于将所述在目标功率规划时刻的功率预测值、所述储能设备的充放电成本以及所述实时电价代入预设线性规划算法，确定储能功率规划；所述储能功率规划表示所述储能设备在所述目标功率规划时刻之后的多个时刻所各自对应的多个功率值；所述预设线性规划算法以所述充电站最小的使用成本为目标函数；
所述控制模块300，用于根据所述储能功率规划对所述储能设备的功率进行调整，并基于预设监测控制策略对所述充电站中多个设备的功率以及所述实时电价进行实时监测和控制；所述预设监测控制策略用于在所述充电站中多个设备的功率和所述实时电价达到预设条件时，对所述储能设备的功率进行控制。
可选的，所述控制模块300，具体用于：
当所述电网电价低于所述储能设备的充放电成本时，确定所述储能设备是否处于电能输出状态；
若所述储能设备处于所述电能输出状态，则确定所述储能设备与所述光伏设备的当前功率之和是否大于所述充电桩的当前功率；
若所述储能设备与所述光伏设备的当前功率之和大于所述充电桩的当前功率，则通过预设功率调整方式对所述储能设备的当前功率进行调整。
可选的，所述控制模块300，具体用于：
判断所述储能设备的当前功率是否大于所述充电桩与所述光伏设备之间的当前功率之差的绝对值；
若所述储能设备的当前功率大于所述充电桩与所述光伏设备之间当前功率之差的绝对值，则将所述储能设备的当前功率调整为所述充电桩与所述光伏设备之间当前功率之差的绝对值；
若所述储能设备的当前功率小于所述充电桩与所述光伏设备之间当前功率之差的绝对值，则不对所述储能设备的当前功率进行调整。
可选的，所述控制模块300，具体用于：
当所述充电桩的当前功率大于预设阈值时，确定所述储能设备是否处于电能输出状态；
若所述储能设备处于电能输出状态，则确定所述储能设备与所述光伏设备的当前功率之和是否小于所述充电桩的当前功率；
若所述储能设备与所述光伏设备的当前功率之和小于所述充电桩的当前功率，则将所述储能设备的当前功率调整为所述充电桩与所述光伏设备的当前功率之差的绝对值。
可选的，所述预设线性规划算法具有对应的规划约束条件；所述规划约束条件包括：储能容量约束和储能最大功率约束。
可选的，所述储能设备的充放电成本基于所述储能设备的设备购置价格、最大可充放电次数以及最大充放电容量得到。
电子设备实施例
参见图4，该图为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，包括：
存储器11，用于存储计算机程序；
处理器12，用于执行所述计算机程序时实现上述任意方法实施例所述的新能源充电站的控制方法的步骤。
在本实施例中，设备可以是车载电脑、PC(Personal Computer，个人电脑)，也可以是智能手机、平板电脑、掌上电脑、便携计算机等终端设备。
该设备可以包括存储器11、处理器12和总线13。
其中，存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器11在一些实施例中可以是设备的内部存储单元，例如该设备的硬盘。存储器11在另一些实施例中也可以是设备的外部存储设备，例如设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器11还可以既包括设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器11不仅可以用于存储安装于设备的应用软件及各类数据，例如执行故障预测方法的程序代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
处理器12在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器11中存储的程序代码或处理数据，例如执行故障预测方法的程序代码等。
该总线13可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
进一步地，设备还可以包括网络接口14，网络接口14可选的可以包括有线接口和/或无线接口(如WI-FI接口、蓝牙接口等)，通常用于在该设备与其他电子设备之间建立通信连接。
可选地，该设备还可以包括用户接口15，用户接口15可以包括显示器(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的用户接口15还可以包括标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在设备中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
图4仅示出了具有组件11-15的设备，本领域技术人员可以理解的是，图4示出的结构并不构成对设备的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于方法装置、电子设备及车辆而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的方法装置、电子设备及车辆仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元提示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本申请的一种具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种新能源充电站的控制方法，其特征在于，所述新能源充电站包括：充电桩、储能设备以及光伏设备；所述方法包括：
获取所述充电站在目标功率规划时刻的功率预测值、所述储能设备的充放电成本以及实时电价；所述目标功率规划时刻的功率预测值表示在所述目标功率规划时刻时，所述充电桩的功率预测值以及所述光伏设备的功率预测值；所述实时电价表示在所述目标功率规划时刻，电网对所述充电站的电网电价和所述充电桩对充电车辆的充电电价；
将所述在目标功率规划时刻的功率预测值、所述储能设备的充放电成本以及所述实时电价代入预设线性规划算法，确定储能功率规划；所述储能功率规划表示所述储能设备在所述目标功率规划时刻之后的多个时刻所各自对应的多个功率值；所述预设线性规划算法以所述充电站最小的使用成本为目标函数；
根据所述储能功率规划对所述储能设备的功率进行调整，并基于预设监测控制策略对所述充电站中多个设备的功率以及所述实时电价进行实时监测和控制；所述预设监测控制策略用于在所述充电站中多个设备的功率和所述实时电价达到预设条件时，对所述储能设备的功率进行控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预设监测控制策略对所述充电站中多个设备的功率以及所述实时电价进行实时监测和控制，具体包括：
当所述电网电价低于所述储能设备的充放电成本时，确定所述储能设备是否处于电能输出状态；
若所述储能设备处于所述电能输出状态，则确定所述储能设备与所述光伏设备的当前功率之和是否大于所述充电桩的当前功率；
若所述储能设备与所述光伏设备的当前功率之和大于所述充电桩的当前功率，则通过预设功率调整方式对所述储能设备的当前功率进行调整。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过预设功率调整方式对所述储能设备的当前功率进行调整，具体包括：
判断所述储能设备的当前功率是否大于所述充电桩与所述光伏设备之间的当前功率之差的绝对值；
若所述储能设备的当前功率大于所述充电桩与所述光伏设备之间当前功率之差的绝对值，则将所述储能设备的当前功率调整为所述充电桩与所述光伏设备之间当前功率之差的绝对值；
若所述储能设备的当前功率小于所述充电桩与所述光伏设备之间当前功率之差的绝对值，则不对所述储能设备的当前功率进行调整。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预设监测控制策略对所述充电站中多个设备的功率以及所述实时电价进行实时监测，具体包括：
当所述充电桩的当前功率大于预设阈值时，确定所述储能设备是否处于电能输出状态；
若所述储能设备处于电能输出状态，则确定所述储能设备与所述光伏设备的当前功率之和是否小于所述充电桩的当前功率；
若所述储能设备与所述光伏设备的当前功率之和小于所述充电桩的当前功率，则将所述储能设备的当前功率调整为所述充电桩与所述光伏设备的当前功率之差的绝对值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设线性规划算法具有对应的规划约束条件；所述规划约束条件包括：储能容量约束和储能最大功率约束。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述储能设备的充放电成本基于所述储能设备的设备购置价格、最大可充放电次数以及最大充放电容量得到。
7.一种新能源充电站的控制系统，其特征在于，所述新能源充电站的控制系统包括：云端计算器、光储充控制器、充电桩、储能设备以及光伏设备；所述云端计算器包括：获取模块和确定模块；所述光储充控制器包括：控制模块；
所述获取模块，用于获取所述充电站在目标功率规划时刻的功率预测值、所述储能设备的充放电成本以及实时电价；所述目标功率规划时刻的功率预测值表示在所述目标功率规划时刻时，所述充电桩的功率预测值以及所述光伏设备的功率预测值；所述实时电价表示在所述目标功率规划时刻，电网对所述充电站的电网电价和所述充电桩对充电车辆的充电电价；
所述确定模块，用于将所述在目标功率规划时刻的功率预测值、所述储能设备的充放电成本以及所述实时电价代入预设线性规划算法，确定储能功率规划；所述储能功率规划表示所述储能设备在所述目标功率规划时刻之后的多个时刻所各自对应的多个功率值；所述预设线性规划算法以所述充电站最小的使用成本为目标函数；
所述控制模块，用于根据所述储能功率规划对所述储能设备的功率进行调整，并基于预设监测控制策略对所述充电站中多个设备的功率以及所述实时电价进行实时监测和控制；所述预设监测控制策略用于在所述充电站中多个设备的功率和所述实时电价达到预设条件时，对所述储能设备的功率进行控制。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制模块，具体用于：
当所述电网电价低于所述储能设备的充放电成本时，确定所述储能设备是否处于电能输出状态；
若所述储能设备处于所述电能输出状态，则确定所述储能设备与所述光伏设备的当前功率之和是否大于所述充电桩的当前功率；
若所述储能设备与所述光伏设备的当前功率之和大于所述充电桩的当前功率，则通过预设功率调整方式对所述储能设备的当前功率进行调整。
9.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括：处理器、存储器、系统总线；
所述处理器以及所述存储器通过所述系统总线相连；
所述存储器用于存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被所述处理器执行时使所述处理器执行权利要求1-6中任一项所述的新能源充电站的控制方法。
10.一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，该程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的新能源充电站的控制方法。
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