CN117498398B - 一种工商业储能系统运营管理方法和系统 - Google Patents

一种工商业储能系统运营管理方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种工商业储能系统运营管理方法和系统，方法包括：根据电网运行数据和历史电网故障数据进行分析确定第一储能设备，应急储能设备，并设定相对应的第一预设储能区间和第二预设储能区间进行储能管理；根据当前区域内用电区域在下一时间段的预测所需电能数据进行分析，结合当前时间段内正常储能设备的运行数据确定正常储能设备的第三预设储能区间进行储能管理；本发明通过设置不同的触发条件启动相对应的储能设备辅助电网进行供电，从而降低电网供电压力。根据储能设备使用需求设置储能区间，从而提高储能设备使用寿命。根据用电区域的用电负荷选择启动储能设备进行辅助供电，保证用户用电使用需求。

Description

一种工商业储能系统运营管理方法和系统
技术领域
本申请涉及储能设备运营管理技术领域，更具体的，涉及一种工商业储能系统运营管理方法和系统。
背景技术
分布式储能是一种新型的能源存储技术，其历史可以追溯到20世纪70年代。然而，分布式储能技术的应用还处于起步阶段，存在一些历史遗留问题和缺陷。
一方面，现有技术中分布式储能系统通常需要进行手动控制，或通过设置管理参数对全部储能设备统一进行运营管理，具有较大的局限性。另一方面，分布式储能系统的运营管理需要考虑多个因素的影响，如储能设备的数量和类型、用户的用电需求和时间、电网的负荷情况等。仅通过设置管理参数对全部储能设备统一进行运营管理无法满足全部用电区域对储能设备的使用需求，容易造成储能不足或储能过度的情况，储能设备的使用效率较低，同时可能造成能源浪费。
因此现有技术存在缺陷，急需改进。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种工商业储能系统运营管理方法和系统，根据电网运行状态和每个用电区域的用电需求对相对应分布式储能设备进行运行管理，能够有效提高储能设备的使用效率。
本发明第一方面提供了一种工商业储能系统运营管理方法，包括：
根据电网运行数据和历史电网故障数据进行分析确定第一储能设备，并根据所述第一储能设备的运行参数设定第一预设储能区间进行储能管理；
根据历史电网故障数据进行分析，将当前区域内的多个储能设备标记为应急储能设备，并根据所述应急储能设备的最大储能容量设置第二预设储能区间进行储能管理；所述应急储能设备包括第一应急储能设备和第二应急储能设备；
根据当前区域内用电区域在下一时间段的预测所需电能数据进行分析，结合当前时间段内正常储能设备的运行数据确定正常储能设备的第三预设储能区间进行储能管理；
当电网故障或故障检修时，根据触发条件启动第一储能设备或应急储能设备对影响区域进行供电；
根据当前区域内每个用电区域的用电负荷数据计算电网供电压力，当所述电网供电压力大于第一预设阈值时，根据用电区域的用电负荷数据启动相对应正常储能设备进行辅助供电。
本方案中，所述根据电网运行数据和历史电网故障数据进行分析确定第一储能设备，并根据所述第一储能设备的运行参数设定第一预设储能区间进行储能管理，包括：
根据电网运行数据和历史电网故障数据进行分析，计算电网故障发生率；
当所述电网故障发生率大于第二预设阈值时，确定影响区域；
根据影响区域的历史用电数据计算故障检修时间内影响区域的用电需求数据；
根据影响区域的坐标数据计算相对应储能设备的供电得分；
根据所述用电需求数据和所述每个储能设备的供电得分和储能容量进行分析，将一个或多个储能设备标记为第一储能设备；
根据所述第一储能设备的电能传输参数结合故障预测检修时间计算所述第一储能设备的最小输出电能；根据所述最小输出电能设置所述第一储能设备的第一预设储能区间。
本方案中，还包括：
对应急储能设备进行储能管理时，优先对第一应急储能设备按照第二预设储能区间进行储能，第二应急储能设备调整为正常储能设备使用；
当所述第一应急储能设备未启动时间大于第一预设时间时，控制所述第二应急储能设备按照第二预设储能区间进行储能；
当所述第二应急储能设备储能完成后，通过所述第二应急储能设备进行应急管理，并将所述第一应急储能设备调整为正常储能设备使用。
本方案中，所述根据当前区域内用电区域在下一时间段的预测所需电能数据进行分析，结合当前时间段内正常储能设备的运行数据确定正常储能设备的第三预设储能区间进行储能管理，包括：
根据用电区域的历史用电数据绘制下一时间段内所述用电区域的预测用电曲线并根据所述预测用电曲线计算预测所需电能数据；
根据正常储能设备的历史风光发电数据绘制下一时间段内所述正常储能设备的预测发电曲线并根据所述预测发电曲线预测风光发电数据；
根据用电区域的预测用电曲线确定下一时间段内所述用电区域的最大用电功率；
计算所述用电区域相对应正常储能设备的最大输出功率，并判断所述正常储能设备的最大输出功率和电网供电功率之和是否大于所述用电区域的最大用电功率；
若是，则根据所述用电区域的预测用电曲线确定所述正常储能设备的预测输出曲线；若否，则对相对应正常储能设备进行调整；
将所述正常储能设备预测输出曲线和所述预测发电曲线进行分析对比，确定所述正常储能设备的第三预设储能区间。
本方案中，所述将所述正常储能设备预测输出曲线和所述预测发电曲线进行分析对比，确定所述正常储能设备的第三预设储能区间，包括：
根据所述正常储能设备预测输出曲线和所述预测发电曲线进行分析，当所述预测输出曲线的输出数值大于所述预测发电曲线的发电数值时，所述正常储能设备为电能转换供电阶段；
当所述预测输出曲线的输出数值小于所述预测发电曲线的发电数值时，所述正常储能设备为储能阶段；
分别计算所述电能转换供电阶段和所述储能阶段中所述预测输出曲线和所述预测发电曲线之间的图像面积，得到所述正常储能设备的辅助供电数据和储能数据；
计算所述正常储能设备的辅助供电数据和储能数据的差值，得到所述正常储能设备在下一时间段的最小供电数据；
根据所述最小供电数据确定所述正常储能设备的第三预设储能区间。
本方案中，还包括：
判断所述正常储能设备在当前时间段的储能数据是否大于所述正常储能设备的第三预设储能区间的最小值；
若否，则在用电低谷时段进行发电储能，使所述正常储能设备的储能数据大于所述第三预设储能区间的最小值；
若是，则计算发电储能的储能转换费用，当所述储能转换费用低于电网用电费用时，按照预设储能比例对所述正常储能设备进行发电储能；
当所述正常储能设备的储能数据达到所述第三预设储能区间的最大值时停止发电储能。
本方案中，所述当所述电网供电压力大于第一预设阈值时，根据用电区域的用电负荷数据启动相对应正常储能设备进行辅助供电，包括：
根据所述用电区域的坐标数据计算相对应正常储能设备的供电得分；
基于所述供电得分对所述相对应正常储能设备进行降序排序；
根据所述用电区域的用电负荷数据和所述相对应正常储能数据的电能传输参数选择一个或多个正常储能数据进行电能转换辅助供电。
本方案中，还包括：
当在风光发电储能阶段，所述电网供电压力大于第一预设阈值时，根据用电区域的用电负荷选择相对应的正常储能设备；
根据所述相对应的正常储能设备的储能数据进行分析，选择储能数据大于第三预测阈值区间最小值的正常储能设备标记为第二储能设备；
将所述第二储能设备通过风光发电得到的能量直接用于辅助供电；
当所述正常储能设备的储能数据大于第三预测阈值区间最大值时，将所述正常储能设备通过风光发电得到的能量用于辅助供电。
本方案中，还包括：
当电网出现突发故障时，根据突发故障影响区域的坐标数据启动一个或多个应急储能设备进行应急供电；
当所述一个或多个应急储能设备的供电数据小于所述突发故障影响区域的用电数据时，计算所述突发故障影响区域的用电数据和应急储能设备的供电数据的差值，结合所述突发故障影响区域周围的正常储能设备的状态数据进行分析，将一个或多个正常储能设备标记为第三储能设备；
通过所述第三储能设备对所述突发故障影响区域进行应急供电。
本发明第二方面提供了一种工商业储能系统运营管理系统，包括：
储能模块，用于根据电网运行数据和历史电网故障数据进行分析确定第一储能设备，并根据所述第一储能设备的运行参数设定第一预设储能区间进行储能管理；根据历史电网故障数据进行分析，将当前区域内的多个储能设备标记为应急储能设备，并根据所述应急储能设备的最大储能容量设置第二预设储能区间进行储能管理；所述应急储能设备包括第一应急储能设备和第二应急储能设备；根据当前区域内用电区域在下一时间段的预测所需电能数据进行分析，结合当前时间段内正常储能设备的运行数据确定正常储能设备的第三预设储能区间进行储能管理；
供电模块，用于当电网故障或故障检修时，根据触发条件启动第一储能设备或应急储能设备对影响区域进行供电；根据当前区域内每个用电区域的用电负荷数据计算电网供电压力，当所述电网供电压力大于第一预设阈值时，根据用电区域的用电负荷数据启动相对应正常储能设备进行辅助供电。
本方案中，所述根据电网运行数据和历史电网故障数据进行分析确定第一储能设备，并根据所述第一储能设备的运行参数设定第一预设储能区间进行储能管理，包括：
根据电网运行数据和历史电网故障数据进行分析，计算电网故障发生率；
当所述电网故障发生率大于第二预设阈值时，确定影响区域；
根据影响区域的历史用电数据计算故障检修时间内影响区域的用电需求数据；
根据影响区域的坐标数据计算相对应储能设备的供电得分；
根据所述用电需求数据和所述每个储能设备的供电得分和储能容量进行分析，将一个或多个储能设备标记为第一储能设备；
根据所述第一储能设备的电能传输参数结合故障预测检修时间计算所述第一储能设备的最小输出电能；根据所述最小输出电能设置所述第一储能设备的第一预设储能区间。
本方案中，还包括：
对应急储能设备进行储能管理时，优先对第一应急储能设备按照第二预设储能区间进行储能，第二应急储能设备调整为正常储能设备使用；
当所述第一应急储能设备未启动时间大于第一预设时间时，控制所述第二应急储能设备按照第二预设储能区间进行储能；
当所述第二应急储能设备储能完成后，通过所述第二应急储能设备进行应急管理，并将所述第一应急储能设备调整为正常储能设备使用。
本方案中，所述根据当前区域内用电区域在下一时间段的预测所需电能数据进行分析，结合当前时间段内正常储能设备的运行数据确定正常储能设备的第三预设储能区间进行储能管理，包括：
根据用电区域的历史用电数据绘制下一时间段内所述用电区域的预测用电曲线并根据所述预测用电曲线计算预测所需电能数据；
根据正常储能设备的历史风光发电数据绘制下一时间段内所述正常储能设备的预测发电曲线并根据所述预测发电曲线预测风光发电数据；
根据用电区域的预测用电曲线确定下一时间段内所述用电区域的最大用电功率；
计算所述用电区域相对应正常储能设备的最大输出功率，并判断所述正常储能设备的最大输出功率和电网供电功率之和是否大于所述用电区域的最大用电功率；
若是，则根据所述用电区域的预测用电曲线确定所述正常储能设备的预测输出曲线；若否，则对相对应正常储能设备进行调整；
将所述正常储能设备预测输出曲线和所述预测发电曲线进行分析对比，确定所述正常储能设备的第三预设储能区间。
本方案中，所述将所述正常储能设备预测输出曲线和所述预测发电曲线进行分析对比，确定所述正常储能设备的第三预设储能区间，包括：
根据所述正常储能设备预测输出曲线和所述预测发电曲线进行分析，当所述预测输出曲线的输出数值大于所述预测发电曲线的发电数值时，所述正常储能设备为电能转换供电阶段；
当所述预测输出曲线的输出数值小于所述预测发电曲线的发电数值时，所述正常储能设备为储能阶段；
分别计算所述电能转换供电阶段和所述储能阶段中所述预测输出曲线和所述预测发电曲线之间的图像面积，得到所述正常储能设备的辅助供电数据和储能数据；
计算所述正常储能设备的辅助供电数据和储能数据的差值，得到所述正常储能设备在下一时间段的最小供电数据；
根据所述最小供电数据确定所述正常储能设备的第三预设储能区间。
本方案中，还包括：
判断所述正常储能设备在当前时间段的储能数据是否大于所述正常储能设备的第三预设储能区间的最小值；
若否，则在用电低谷时段进行发电储能，使所述正常储能设备的储能数据大于所述第三预设储能区间的最小值；
若是，则计算发电储能的储能转换费用，当所述储能转换费用低于电网用电费用时，按照预设储能比例对所述正常储能设备进行发电储能；
当所述正常储能设备的储能数据达到所述第三预设储能区间的最大值时停止发电储能。
本方案中，所述当所述电网供电压力大于第一预设阈值时，根据用电区域的用电负荷数据启动相对应正常储能设备进行辅助供电，包括：
根据所述用电区域的坐标数据计算相对应正常储能设备的供电得分；
基于所述供电得分对所述相对应正常储能设备进行降序排序；
根据所述用电区域的用电负荷数据和所述相对应正常储能数据的电能传输参数选择一个或多个正常储能数据进行电能转换辅助供电。
本方案中，还包括：
当在风光发电储能阶段，所述电网供电压力大于第一预设阈值时，根据用电区域的用电负荷选择相对应的正常储能设备；
根据所述相对应的正常储能设备的储能数据进行分析，选择储能数据大于第三预测阈值区间最小值的正常储能设备标记为第二储能设备；
将所述第二储能设备通过风光发电得到的能量直接用于辅助供电；
当所述正常储能设备的储能数据大于第三预测阈值区间最大值时，将所述正常储能设备通过风光发电得到的能量用于辅助供电。
本方案中，还包括：
当电网出现突发故障时，根据突发故障影响区域的坐标数据启动一个或多个应急储能设备进行应急供电；
当所述一个或多个应急储能设备的供电数据小于所述突发故障影响区域的用电数据时，计算所述突发故障影响区域的用电数据和应急储能设备的供电数据的差值，结合所述突发故障影响区域周围的正常储能设备的状态数据进行分析，将一个或多个正常储能设备标记为第三储能设备；
通过所述第三储能设备对所述突发故障影响区域进行应急供电。
本发明第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括一种工商业储能系统运营管理方法程序，所述一种工商业储能系统运营管理方法程序被处理器执行时，实现如上述任一项所述的一种工商业储能系统运营管理方法的步骤。
本发明公开了一种工商业储能系统运营管理方法和系统，方法包括：根据电网运行数据和历史电网故障数据进行分析确定第一储能设备，应急储能设备，并设定相对应的第一预设储能区间和第二预设储能区间进行储能管理；根据当前区域内用电区域在下一时间段的预测所需电能数据进行分析，结合当前时间段内正常储能设备的运行数据确定正常储能设备的第三预设储能区间进行储能管理；本发明通过设置不同的触发条件启动相对应的储能设备辅助电网进行供电，从而降低电网供电压力。根据储能设备使用需求设置储能区间，从而提高储能设备使用寿命。根据用电区域的用电负荷选择启动储能设备进行辅助供电，保证用户用电使用需求。
附图说明
图1示出了本发明一种工商业储能系统运营管理方法的流程图；
图2示出了本发明一种第一储能设备确定方法及第一预设储能区间调整方法的流程图；
图3示出了本发明一种应急储能设备使用方法的流程图；
图4示出了本发明一种工商业储能系统运营管理系统的框图；
图5示出了本发明一种工商业储能系统运营管理方法流程示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了本发明一种工商业储能系统运营管理方法的流程图。
如图1所示，本发明公开了一种工商业储能系统运营管理方法，包括：
S102，根据电网运行数据和历史电网故障数据进行分析确定第一储能设备，并根据所述第一储能设备的运行参数设定第一预设储能区间进行储能管理；
S104，根据历史电网故障数据进行分析，将当前区域内的多个储能设备标记为应急储能设备，并根据所述应急储能设备的最大储能容量设置第二预设储能区间进行储能管理；所述应急储能设备包括第一应急储能设备和第二应急储能设备；
S106，根据当前区域内用电区域在下一时间段的预测所需电能数据进行分析，结合当前时间段内正常储能设备的运行数据确定正常储能设备的第三预设储能区间进行储能管理；
S108，当电网故障或故障检修时，根据触发条件启动第一储能设备或应急储能设备对影响区域进行供电；
S110，根据当前区域内每个用电区域的用电负荷数据计算电网供电压力，当所述电网供电压力大于第一预设阈值时，根据用电区域的用电负荷数据启动相对应正常储能设备进行辅助供电。
根据本发明实施例，如图5所示，根据电网运行数据和历史储能设备管理数据结合储能设备的使用需求将当前地区内的储能设备分为第一储能设备、应急储能设备和正常储能设备，其中第一储能设备，根据电网运行数据和历史电网故障调度数据分析确定，用于对可预测电网故障的检修过程中对相对应用电区域进行供电；应急储能设备，根据每个用电区域的用电使用数据确定，用于突发故障检修过程中进行紧急供电；正常储能设备，为剩余的储能设备，用于根据用电区域的用电负荷结合电网运行数据进行辅助供电。
通过设置不同的使用条件通过预设储能设备管理模型为第一储能设备、应急储能设备和正常储能设备设置相对应的预设储能区间进行储能来满足下一时间段储能设备的使用需求。其中，第二预设储能区间的初始范围为应急储能设备的最大储能容量的95-100%。预设储能设备管理模型通过历史储能设备管理数据训练得到，通过历史储能设备管理数据结合当前储能设备的运行数据、电网运行数据、气象预测数据，确定当前区域内储能设备在下一时间段的储能种类，并根据每一个储能设备的使用需求设置相对应的预设储能区间。
通过不同的触发条件启动相对应的储能设备辅助电网进行供电，从而降低电网供电压力。其中，触发条件包括可预测故障、不可预测故障、故障检修和电网供电压力大于第一预设阈值。在储能设备进行储能过程中，根据当前区域在下一时间段的预测用电数据对每一个储能设备设置相对应的预设储能区间，从而进行储能管理，避免储能设备出现仅储能不消耗的情况，降低储能设备的损坏概率，提高储能设备使用寿命。在储能设备进行辅助供电过程中，根据用电区域的用电负荷结合电网运行数据计算电网供电压力，针对电网供电压力较高用电区域的实际用电负荷选择相对应的储能设备通过预设参数进行辅助供电，从而保证用户、企业的用电需求。其中，一个时间段为24小时，以每天早晨6点作为时间段的初始值。
当电网故障为可预测故障和故障检修时，优先通过第一储能设备进行供电，按照预设供电参数启动第一储能设备；当电网故障为不可预测故障时，通过应急储能设备进行应急供电。当某一用电区域用电功耗波动使电网供电压力大于第一预设阈值时，计算该用电区域的用电功率和电网供电功率的功率差值，确定该用电区域所对应的正常储能设备，根据该功率差值确定该正常储能设备的运行参数，启动该正常储能设备对该用电区域进行辅助供电。
图2示出了本发明一种第一储能设备确定方法及第一预设储能区间调整方法的流程图。
如图2所示，根据本发明实施例，所述根据电网运行数据和历史电网故障数据进行分析确定第一储能设备，并根据所述第一储能设备的运行参数设定第一预设储能区间进行储能管理，包括：
S202，根据电网运行数据和历史电网故障数据进行分析，计算电网故障发生率；
S204，当所述电网故障发生率大于第二预设阈值时，确定影响区域；
S206，根据影响区域的历史用电数据计算故障检修时间内影响区域的用电需求数据；
S208，根据影响区域的坐标数据计算相对应储能设备的供电得分；
S210，根据所述用电需求数据和所述每个储能设备的供电得分和储能容量进行分析，将一个或多个储能设备标记为第一储能设备；
S212，根据所述第一储能设备的电能传输参数结合故障预测检修时间计算所述第一储能设备的最小输出电能；根据所述最小输出电能设置所述第一储能设备的第一预设储能区间。
需要说明的是，电网故障发生率根据当前区域内每个用电区域的历史用电数据进行分析得到，例如，使用预设电网故障发生概率预测模型（如随机森林、朴素贝叶斯等）对当前区域内每个用电区域的历史用电数据进行分析，根据历史电网故障数据所对应的位置坐标、故障发生前一定时间内电网运行数据和涉及用电区域用电数据等数据进行模拟预测，计算下一时间段内当前区域电网故障发生率以及故障坐标，从而确定影响区域。通过计算储能设备的能量转化损耗、电能传输参数、设备健康程度、储能容量等影响参数确定影响区域所对应储能设备的供电得分。根据影响参数的影响程度对每一项影响参数设定相对应的影响权重，将每一项影响参数分别乘以相对应的影响权重，对计算结果进行累加得到储能设备的供电得分。在标记第一储能设备时，同时考虑储能设备的电能传输参数，在满足影响区域在故障检修时间的用电需求数据（用电量总和）的同时，保证使用第一储能设备通过最大功率对影响区域进行供电时，满足故障检修时间内影响区域的用电负载。当存在多个第一储能设备时，根据每一个第一储能设备的电能传输参数、储能容量和故障检修时间对影响区域的用电需求数据进行分配，确定每一个第一储能设备的最小输出电能，即第一储能设备在故障检修时间内按最大功率传输时的储能需求，当最小输出电能大于该第一储能设备的储能容量时，按最大储能容量进行储能。其中，第一储能设备的第一预设储能区间的初始范围为第一储能设备最小输出电能的100-120%，可以根据实际需求进行动态调整。
在选择第一储能设备时，第一储能设备的电能参数应同时满足两个储能条件，即用电区域对应全部储能设备的储能数据之和大于用电区域的用电数据，以及全部储能设备的传输功率之和大于用电区域的最大用电功率，用公式表示为：
Σ（knPn）＞P需
ΣWn＞Wmax
其中，Pn为储能设备n的储能数据、kn储能设备n的能量转化率、Wn为储能设备n的最大功率传输、P需为用电区域的用电数据、Wmax为用电区域的最大用电功率。
按照供电得分依次选取储能设备进行计算，在满足上述两个储能条件的情况下，确定n的最小值，将所对应的储能设备标记为第一储能设备。
图3示出了本发明一种应急储能设备使用方法的流程图。
如图3所示，根据本发明实施例，还包括：
S302，对应急储能设备进行储能管理时，优先对第一应急储能设备按照第二预设储能区间进行储能，第二应急储能设备调整为正常储能设备使用；
S304，当所述第一应急储能设备未启动时间大于第一预设时间时，控制所述第二应急储能设备按照第二预设储能区间进行储能；
S306，当所述第二应急储能设备储能完成后，通过所述第二应急储能设备进行应急管理，并将所述第一应急储能设备调整为正常储能设备使用。
需要说明的是，应急储能设备在突发电网故障或正常储能设备无法满足辅助供电需求等异常情况下使用，因此可能存在长时间不启用的情况，容易对储能设备造成危害，降低储能设备的使用寿命。因此，在进行应急储能设备划分时，选择两组满足应急供电条件的储能设备分别标记为第一应急储能设备和第二应急储能设备，并进行交替使用。即在第一应急储能设备使用过程中，将第二应急储能设备按正常储能设备进行使用，第二应急储能设备使用过程中，将第一应急储能设备按正常储能设备进行使用。从而提高储能设备使用寿命。其中，本领域技术人员根据实际使用需求对第一预设时间进行设置。
根据本发明实施例，所述根据当前区域内用电区域在下一时间段的预测所需电能数据进行分析，结合当前时间段内正常储能设备的运行数据确定正常储能设备的第三预设储能区间进行储能管理，包括：
根据用电区域的历史用电数据绘制下一时间段内所述用电区域的预测用电曲线并根据所述预测用电曲线计算预测所需电能数据；
根据正常储能设备的历史风光发电数据绘制下一时间段内所述正常储能设备的预测发电曲线并根据所述预测发电曲线预测风光发电数据；
根据用电区域的预测用电曲线确定下一时间段内所述用电区域的最大用电功率；
计算所述用电区域相对应正常储能设备的最大输出功率，并判断所述正常储能设备的最大输出功率是否大于所述用电区域的最大用电功率；
若是，则根据所述用电区域的预测用电曲线确定所述正常储能设备的预测输出曲线；
将所述正常储能设备预测输出曲线和所述预测发电曲线进行分析对比，确定所述正常储能设备的第三预设储能区间。
需要说明的是，用电区域的预测用电曲线和正常储能设备的预测发电曲线通过预设储能管理模型预测得到，预设储能管理模型根据下一时间段的气象预报数据结合用电区域的历史用电数据和正常储能设备的历史风光发电数据分别确定下一时间段内用电区域的预测用电曲线A和正常储能设备的预测发电曲线B。计算用电区域的预测用电曲线与正常储能设备的预测发电曲线之间图像的面积，当A＞B时，需要正常储能设备进行辅助供电，曲线面积为预测所需电能数据；当A＜B时， 储能设备处于储能阶段，曲线面积为预测风光发电数据。
工商业用电负荷的波动较大，在短时间内需要较高的用电需求，例如工业设备启动时所需的瞬时负荷较大，因此通过用电区域的预测用电曲线的峰值确定用电区域的最大用电功率，通过比较用电区域的最大用电功率和正常储能设备的最大输出功率和电网供电功率之和的大小可以判断当前所选择正常储能设备进行辅助供电情况下是否满足该用电区域的最大用电需求。
在当前用电区域使用一个正常储能设备进行辅助供电的情况下，当前用电区域的预测用电曲线即为相对应正常储能设备的预测输出曲线；当需要使用多个正常储能设备进行辅助供电时，按照每个正常储能设备的供电得分对用电区域的预测用电曲线的数值进行等比例分配，从而确定每个正常储能设备的预测输出曲线。同时将正常储能设备的预测输出曲线与该正常储能设备的最大输出功率进行对比，将大于最大输出功率部分分配给其他正常储能设备。
Σ（Mn-Nn-1）=Xm，Xm＞0
X总=ΣXm
其中，Mn为第n个曲线图像所对应的预测所需电能数据，Nn-1为第n-1个曲线图像所对应的预测风光发电数据，当不存在第n-1个曲线图像时，Nn-1的取值为0。Xm为第m次辅助供电的所需电能数据，X总为下一时间段的总所需电能数据。
根据本发明实施例，所述将所述正常储能设备预测输出曲线和所述预测发电曲线进行分析对比，确定所述正常储能设备的第三预设储能区间，包括：
根据所述正常储能设备预测输出曲线和所述预测发电曲线进行分析，当所述预测输出曲线的输出数值大于所述预测发电曲线的发电数值时，所述正常储能设备为电能转换供电阶段；
当所述预测输出曲线的输出数值小于所述预测发电曲线的发电数值时，所述正常储能设备为储能阶段；
分别计算所述电能转换供电阶段和所述储能阶段中所述预测输出曲线和所述预测发电曲线之间的图像面积，得到所述正常储能设备的辅助供电数据和储能数据；
计算所述正常储能设备的辅助供电数据和储能数据的差值，得到所述正常储能设备在下一时间段的最小供电数据；
根据所述最小供电数据确定所述正常储能设备的第三预设储能区间。
需要说明的是，储能设备在风光发电储能阶段可以根据电网供电压力将通过风光发电获取的能量进行转换储存或直接提供给电网。对每个电能转换供电阶段和储能阶段按时间顺序进行排序，若第一个阶段为电能转换供电阶段，则该电能转换供电阶段无法通过下一时间段在风光发电储能阶段产生的能量直接进行供电，需要使用正常储能设备的储能数据进行电能转换，将直流电转换为电网所需的交流电。若第一个阶段为储能阶段，则可以根据实际使用需求将产生的能量直接提供给电网，用于对下一个电能转换供电阶段进行供电。通过计算下一时间段内辅助供电数据和储能数据的差值确定该正常储能设备的最小供电数据，其中，若第一个阶段为电能转换供电阶段，则不对该阶段的辅助供电数据进行差值计算，将该辅助供电数据作为最小供电数据的最小值。其中，正常储能设备的第三预设储能区间的初始范围按照最小供电数据的100-120%进行设定，本领域技术人员可以根据实际使用需求进行调整。
根据本发明实施例，还包括：
判断所述正常储能设备在当前时间段的储能数据是否大于所述正常储能设备的第三预设储能区间的最小值；
若否，则在用电低谷时段进行发电储能，使所述正常储能设备的储能数据大于所述第三预设储能区间的最小值；
若是，则计算发电储能的储能转换费用，当所述储能转换费用低于电网用电费用时，按照预设储能比例对所述正常储能设备进行发电储能；
当所述正常储能设备的储能数据达到所述第三预设储能区间的最大值时停止发电储能。
需要说明的是，由于当前时间段内电网供电压力异常、气象变化等导致正常储能设备的储能数据不能满足下一时间段的用电区域的用电使用需求，即储能数据小于第三预设储能区间的最小值。在这种情况下在用电低谷时段可以通过发电储能的方式对正常储能设备继续进行储存，直至该正常储能设备的储能数据大于第三预设储能区间的最小值。同时在发电储能过程中考虑当前区域的用电使用需求，在不影响正常用电的情况下进行发电。在正常储能设备的储能数据大于第三预设储能区间最小值的情况下，可以根据低估用电费用、能量转化损耗、设备使用损耗等方面计算发电储能的储能转换费用，从而选择是否继续进行发电储能。
根据本发明实施例，所述当所述电网供电压力大于第一预设阈值时，根据用电区域的用电负荷数据启动相对应正常储能设备进行辅助供电，包括：
根据所述用电区域的坐标数据计算相对应正常储能设备的供电得分；
基于所述供电得分对所述相对应正常储能设备进行降序排序；
根据所述用电区域的用电负荷数据和所述相对应正常储能数据的电能传输参数选择一个或多个正常储能数据进行电能转换辅助供电。
需要说明的是，当前区域存在一个用电区域对应多个正常储能设备的情况，因此通过计算每个正常储能设备的供电得分，优先选择的供电得分最高的正常储能设备进行辅助供电。正常储能设备的供电得分通过该正常储能设备的能量转化损耗、电能传输参数、设备健康程度、剩余储能数据等影响参数以相对应影响权重乘积之和计算得到。当一个正常储能设备无法满足辅助供电需求时，按供电得分排序依次选择多个正常储能设备进行辅助供电。其中，本领域技术人员可以根据实际使用需求对第一预设阈值进行设置。
根据本发明实施例，还包括：
当在风光发电储能阶段，所述电网供电压力大于第一预设阈值时，根据用电区域的用电负荷选择相对应的正常储能设备；
根据所述相对应的正常储能设备的储能数据进行分析，选择储能数据大于第三预测阈值区间最小值的正常储能设备标记为第二储能设备；
将所述第二储能设备通过风光发电得到的能量直接用于辅助供电；
当所述正常储能设备的储能数据大于第三预测阈值区间最大值时，将所述正常储能设备通过风光发电得到的能量用于辅助供电。
需要说明的是，在风光发电储能阶段，储能管理系统根据电网供电压力选择将风光发电得到的能源进行储能或直接提供给电网进行辅助供电。当电网供电压力大于第一预设阈值时，首先确定存在供电压力部分电网所对应的用电区域，在该用电区域所对应正常储能设备中优先选择满足下一时间段最小供电数据的正常储能设备，将其标记为第二储能设备，将所述第二储能设备通过风光发电得到的能量直接用于辅助供电。另外，当正常储能设备的储能数据大于第三预测阈值区间最大值时，表示该正常储能设备已经满足下一时间段的供电使用需求，将该正常储能通过风光发电得到的能量用于辅助供电，从而降低用户、企业的用电费用。另外，在必要情况下当第一储能设备和应急储能设备的储能数据大于相对应预设储能区间的最小值时，将该第一储能设备通过风光发电得到的能量用于辅助供电。其中，本领域技术人员可以根据实际使用需求对第一预设阈值进行设置
根据本发明实施例，还包括：
当电网出现突发故障时，根据突发故障影响区域的坐标数据启动一个或多个应急储能设备进行应急供电；
当所述一个或多个应急储能设备的供电数据小于所述突发故障影响区域的用电数据时，计算所述突发故障影响区域的用电数据和应急储能设备的供电数据的差值，结合所述突发故障影响区域周围的正常储能设备的状态数据进行分析，将一个或多个正常储能设备标记为第三储能设备；
通过所述第三储能设备对所述突发故障影响区域进行应急供电。
需要说明的是，突发故障包括外力损坏、电缆外皮腐蚀、雷击等无法通过电网运行数据判断的故障原因，即不可预测故障。通过应急储能设备可以在不可预测故障发生一段时间内继续对突发故障影响区域进行供电，从而避免突发故障对当前区域内用户、企业造成经济损失，例如数据丢失、设备损坏等。同时在应急储能设备的供电功率不能满足突发故障影响区域的用电使用功率时，调用正常储能设备进行应急供电。
根据本发明实施例，还包括：
对所述第一储能设备进行供电模拟；
在第二预设时间内，按照预设供电参数启动所述第一储能设备；
根据供电模拟过程中实时第一储能设备的运行数据进行分析，确定第一储能设备的状态数据；
当所述第一储能设备的状态数据存在异常时，对所述第一储能设备进行调整。
需要说明的是，为了避免在电网故障检修启用第一储能设备进行供电过程中，由于第一储能设备自身原因无法达到预期的供电要求，例如能量转换损耗大于预期数值、供电过程设备温度过高无法满足预期传输参数等，导致供电不足的情况出现，在确定第一储能设备后对第一储能设备进行供电模拟。根据预设供电参数启动第一储能设备，并根据第二预设时间内该第一储能设备的运行数据（电压、电阻、温度等）进行分析，确定第一储能设备是否处于健康状态。当第一储能设备存在异常时，通过降低供电参数并增加储能设备或更换储能设备的方式对第一储能设备进行调整，同时对该异常储能设备进行标注为待检修状态。
图4示出了本发明一种工商业储能系统运营管理系统的框图。
如图4所示，本发明第二方面提供了一种工商业储能系统运营管理系统，包括：
储能模块，用于根据电网运行数据和历史电网故障数据进行分析确定第一储能设备，并根据所述第一储能设备的运行参数设定第一预设储能区间进行储能管理；根据历史电网故障数据进行分析，将当前区域内的多个储能设备标记为应急储能设备，并根据所述应急储能设备的最大储能容量设置第二预设储能区间进行储能管理；所述应急储能设备包括第一应急储能设备和第二应急储能设备；根据当前区域内用电区域在下一时间段的预测所需电能数据进行分析，结合当前时间段内正常储能设备的运行数据确定正常储能设备的第三预设储能区间进行储能管理；
供电模块，用于当电网故障或故障检修时，根据触发条件启动第一储能设备或应急储能设备对影响区域进行供电；根据当前区域内每个用电区域的用电负荷数据计算电网供电压力，当所述电网供电压力大于第一预设阈值时，根据用电区域的用电负荷数据启动相对应正常储能设备进行辅助供电。
根据本发明实施例，如图5所示，根据电网运行数据和历史储能设备管理数据结合储能设备的使用需求将当前地区内的储能设备分为第一储能设备、应急储能设备和正常储能设备，其中第一储能设备，根据电网运行数据和历史电网故障调度数据分析确定，用于对可预测电网故障的检修过程中对相对应用电区域进行供电；应急储能设备，根据每个用电区域的用电使用数据确定，用于突发故障检修过程中进行紧急供电；正常储能设备，为剩余的储能设备，用于根据用电区域的用电负荷结合电网运行数据进行辅助供电。
通过设置不同的使用条件通过预设储能设备管理模型为第一储能设备、应急储能设备和正常储能设备设置相对应的预设储能区间进行储能来满足下一时间段储能设备的使用需求。其中，第二预设储能区间的初始范围为应急储能设备的最大储能容量的95-100%。预设储能设备管理模型通过历史储能设备管理数据训练得到，通过历史储能设备管理数据结合当前储能设备的运行数据、电网运行数据、气象预测数据，确定当前区域内储能设备在下一时间段的储能种类，并根据每一个储能设备的使用需求设置相对应的预设储能区间。
通过不同的触发条件启动相对应的储能设备辅助电网进行供电，从而降低电网供电压力。其中，触发条件包括可预测故障、不可预测故障、故障检修和电网供电压力大于第一预设阈值。在储能设备进行储能过程中，根据当前区域在下一时间段的预测用电数据对每一个储能设备设置相对应的预设储能区间，从而进行储能管理，避免储能设备出现仅储能不消耗的情况，降低储能设备的损坏概率，提高储能设备使用寿命。在储能设备进行辅助供电过程中，根据用电区域的用电负荷结合电网运行数据计算电网供电压力，针对电网供电压力较高用电区域的实际用电负荷选择相对应的储能设备通过预设参数进行辅助供电，从而保证用户、企业的用电需求。其中，一个时间段为24小时，以每天早晨6点作为时间段的初始值。
当电网故障为可预测故障和故障检修时，优先通过第一储能设备进行供电，按照预设供电参数启动第一储能设备；当电网故障为不可预测故障时，通过应急储能设备进行应急供电。当某一用电区域用电功耗波动使电网供电压力大于第一预设阈值时，计算该用电区域的用电功率和电网供电功率的功率差值，确定该用电区域所对应的正常储能设备，根据该功率差值确定该正常储能设备的运行参数，启动该正常储能设备对该用电区域进行辅助供电。
本发明第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括一种工商业储能系统运营管理方法程序，所述一种工商业储能系统运营管理方法程序被处理器执行时，实现如上述任一项所述的一种工商业储能系统运营管理方法的步骤。
本发明公开了一种工商业储能系统运营管理方法和系统，方法包括：根据电网运行数据和历史电网故障数据进行分析确定第一储能设备，应急储能设备，并设定相对应的第一预设储能区间和第二预设储能区间进行储能管理；根据当前区域内用电区域在下一时间段的预测所需电能数据进行分析，结合当前时间段内正常储能设备的运行数据确定正常储能设备的第三预设储能区间进行储能管理；本发明通过设置不同的触发条件启动相对应的储能设备辅助电网进行供电，从而降低电网供电压力。根据储能设备使用需求设置储能区间，从而提高储能设备使用寿命。根据用电区域的用电负荷选择启动储能设备进行辅助供电，保证用户用电使用需求。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，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全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (9)

1.一种工商业储能系统运营管理方法，其特征在于，包括：
根据电网运行数据和历史电网故障数据进行分析确定第一储能设备，并根据所述第一储能设备的运行参数设定第一预设储能区间进行储能管理；
根据历史电网故障数据进行分析，将当前区域内的多个储能设备标记为应急储能设备，并根据所述应急储能设备的最大储能容量设置第二预设储能区间进行储能管理；所述应急储能设备包括第一应急储能设备和第二应急储能设备；
根据当前区域内用电区域在下一时间段的预测所需电能数据进行分析，结合当前时间段内正常储能设备的运行数据确定正常储能设备的第三预设储能区间进行储能管理；
当电网故障或故障检修时，根据触发条件启动第一储能设备或应急储能设备对影响区域进行供电；
根据当前区域内每个用电区域的用电负荷数据计算电网供电压力，当所述电网供电压力大于第一预设阈值时，根据用电区域的用电负荷数据启动相对应正常储能设备进行辅助供电；
所述根据电网运行数据和历史电网故障数据进行分析确定第一储能设备，并根据所述第一储能设备的运行参数设定第一预设储能区间进行储能管理，包括：
根据电网运行数据和历史电网故障数据进行分析，计算电网故障发生率；
当所述电网故障发生率大于第二预设阈值时，确定影响区域；
根据影响区域的历史用电数据计算故障检修时间内影响区域的用电需求数据；
根据影响区域的坐标数据计算相对应储能设备的供电得分；
根据所述用电需求数据和每个储能设备的供电得分和储能容量进行分析，将一个或多个储能设备标记为第一储能设备；
根据所述第一储能设备的电能传输参数结合故障预测检修时间计算所述第一储能设备的最小输出电能；根据所述最小输出电能设置所述第一储能设备的第一预设储能区间。
2.根据权利要求1所述的工商业储能系统运营管理方法，其特征在于，还包括：
对应急储能设备进行储能管理时，优先对第一应急储能设备按照第二预设储能区间进行储能，第二应急储能设备调整为正常储能设备使用；
当所述第一应急储能设备未启动时间大于第一预设时间时，控制所述第二应急储能设备按照第二预设储能区间进行储能；
当所述第二应急储能设备储能完成后，通过所述第二应急储能设备进行应急管理，并将所述第一应急储能设备调整为正常储能设备使用。
3.根据权利要求1所述的工商业储能系统运营管理方法，其特征在于，所述根据当前区域内用电区域在下一时间段的预测所需电能数据进行分析，结合当前时间段内正常储能设备的运行数据确定正常储能设备的第三预设储能区间进行储能管理，包括：
根据用电区域的历史用电数据绘制下一时间段内所述用电区域的预测用电曲线并根据所述预测用电曲线计算预测所需电能数据；
根据正常储能设备的历史风光发电数据绘制下一时间段内所述正常储能设备的预测发电曲线并根据所述预测发电曲线预测风光发电数据；
根据用电区域的预测用电曲线确定下一时间段内所述用电区域的最大用电功率；
计算所述用电区域相对应正常储能设备的最大输出功率，并判断所述正常储能设备的最大输出功率和电网供电功率之和是否大于所述用电区域的最大用电功率；
若是，则根据所述用电区域的预测用电曲线确定所述正常储能设备的预测输出曲线；若否，则对相对应正常储能设备进行调整；
将所述正常储能设备预测输出曲线和所述预测发电曲线进行分析对比，确定所述正常储能设备的第三预设储能区间。
4.根据权利要求3所述的工商业储能系统运营管理方法，其特征在于，所述将所述正常储能设备预测输出曲线和所述预测发电曲线进行分析对比，确定所述正常储能设备的第三预设储能区间，包括：
根据所述正常储能设备预测输出曲线和所述预测发电曲线进行分析，当所述预测输出曲线的输出数值大于所述预测发电曲线的发电数值时，所述正常储能设备为电能转换供电阶段；
当所述预测输出曲线的输出数值小于所述预测发电曲线的发电数值时，所述正常储能设备为储能阶段；
分别计算所述电能转换供电阶段和所述储能阶段中所述预测输出曲线和所述预测发电曲线之间的图像面积，得到所述正常储能设备的辅助供电数据和储能数据；
计算所述正常储能设备的辅助供电数据和储能数据的差值，得到所述正常储能设备在下一时间段的最小供电数据；
根据所述最小供电数据确定所述正常储能设备的第三预设储能区间。
5.根据权利要求1所述的工商业储能系统运营管理方法，其特征在于，还包括：
判断所述正常储能设备在当前时间段的储能数据是否大于所述正常储能设备的第三预设储能区间的最小值；
若否，则在用电低谷时段进行发电储能，使所述正常储能设备的储能数据大于所述第三预设储能区间的最小值；
若是，则计算发电储能的储能转换费用，当所述储能转换费用低于电网用电费用时，按照预设储能比例对所述正常储能设备进行发电储能；
当所述正常储能设备的储能数据达到所述第三预设储能区间的最大值时停止发电储能。
6.根据权利要求1所述的工商业储能系统运营管理方法，其特征在于，所述当所述电网供电压力大于第一预设阈值时，根据用电区域的用电负荷数据启动相对应正常储能设备进行辅助供电，包括：
根据所述用电区域的坐标数据计算相对应正常储能设备的供电得分；
基于所述供电得分对所述相对应正常储能设备进行降序排序；
根据所述用电区域的用电负荷数据和所述相对应正常储能数据的电能传输参数选择一个或多个正常储能数据进行电能转换辅助供电。
7.根据权利要求1所述的工商业储能系统运营管理方法，其特征在于，还包括：
当在风光发电储能阶段，所述电网供电压力大于第一预设阈值时，根据用电区域的用电负荷选择相对应的正常储能设备；
根据所述相对应的正常储能设备的储能数据进行分析，选择储能数据大于第三预测阈值区间最小值的正常储能设备标记为第二储能设备；
将所述第二储能设备通过风光发电得到的能量直接用于辅助供电；
当所述正常储能设备的储能数据大于第三预测阈值区间最大值时，将所述正常储能设备通过风光发电得到的能量用于辅助供电。
8.根据权利要求1所述的工商业储能系统运营管理方法，其特征在于，还包括：
当电网出现突发故障时，根据突发故障影响区域的坐标数据启动一个或多个应急储能设备进行应急供电；
当所述一个或多个应急储能设备的供电数据小于所述突发故障影响区域的用电数据时，计算所述突发故障影响区域的用电数据和应急储能设备的供电数据的差值，结合所述突发故障影响区域周围的正常储能设备的状态数据进行分析，将一个或多个正常储能设备标记为第三储能设备；
通过所述第三储能设备对所述突发故障影响区域进行应急供电。
9.一种工商业储能系统运营管理系统，其特征在于，包括：
储能模块，用于根据电网运行数据和历史电网故障数据进行分析确定第一储能设备，并根据所述第一储能设备的运行参数设定第一预设储能区间进行储能管理；根据历史电网故障数据进行分析，将当前区域内的多个储能设备标记为应急储能设备，并根据所述应急储能设备的最大储能容量设置第二预设储能区间进行储能管理；所述应急储能设备包括第一应急储能设备和第二应急储能设备；根据当前区域内用电区域在下一时间段的预测所需电能数据进行分析，结合当前时间段内正常储能设备的运行数据确定正常储能设备的第三预设储能区间进行储能管理；
供电模块，用于当电网故障或故障检修时，根据触发条件启动第一储能设备或应急储能设备对影响区域进行供电；根据当前区域内每个用电区域的用电负荷数据计算电网供电压力，当所述电网供电压力大于第一预设阈值时，根据用电区域的用电负荷数据启动相对应正常储能设备进行辅助供电；
所述根据电网运行数据和历史电网故障数据进行分析确定第一储能设备，并根据所述第一储能设备的运行参数设定第一预设储能区间进行储能管理，包括：
根据电网运行数据和历史电网故障数据进行分析，计算电网故障发生率；
当所述电网故障发生率大于第二预设阈值时，确定影响区域；
根据影响区域的历史用电数据计算故障检修时间内影响区域的用电需求数据；
根据影响区域的坐标数据计算相对应储能设备的供电得分；
根据所述用电需求数据和每个储能设备的供电得分和储能容量进行分析，将一个或多个储能设备标记为第一储能设备；
根据所述第一储能设备的电能传输参数结合故障预测检修时间计算所述第一储能设备的最小输出电能；根据所述最小输出电能设置所述第一储能设备的第一预设储能区间。
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