CN117526508A - 电池储能系统的能量管理方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

电池储能系统的能量管理方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN117526508A CN202311478606.1A CN202311478606A CN117526508A CN 117526508 A CN117526508 A CN 117526508A CN 202311478606 A CN202311478606 A CN 202311478606A CN 117526508 A CN117526508 A CN 117526508A
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黄永平
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Abstract

本发明公开了一种电池储能系统的能量管理方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取电池储能系统的调度指令、电池储能系统中的各电池组的实际荷电状态和健康状态；调度指令包括调度功率和电池充放控制信息；根据调度功率确定电池储能系统中的目标电池组的数量；目标电池组为在调度指令的控制下充电或放电的电池组；根据目标电池组的数量、实际荷电状态和健康状态确定目标电池组的充放电优先级；根据目标电池组的充放电优先级和调度指令控制目标电池组充电或放电；在确定储能系统的充放电策略时根据电池组的健康状态确定充放电优先级，使电池组始终维持在较高的荷电状态水平，进而提高了储能系统的使用寿命。

Description

电池储能系统的能量管理方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种电池储能系统的能量管理方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
电池储能系统(Battery Energy Storage System，BESS)可以有效满足电力系统调度的多样化需求，辅助可再生能源的整合。BESS的可靠性是保证电网运行安全的关键。电池储能系统一般由多组电池组构成，通过外接的逆变器，即可将能量储存到电池组中，也可在并网状态下，将电能稳定的输送到电网之中。储能系统具备较好的稳定性和较高的能量密度。但由于储能系统蓄电池需要频繁的充放电，对电池的损耗也较大，这就需要在确定储能系统最优的充放电策略时，充分考虑电池组的健康状态(State of Health，SOH)，以提高储能系统的充放电效率和使用寿命。
但是，目前的电池管理方法在确定储能系统的充放电策略时没有充分考虑电池组的健康状态。
发明内容
本发明提供了一种电池储能系统的能量管理方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中在确定储能系统的充放电策略时没有考虑到电池组的健康状态的方法，提高储能系统的使用寿命。
根据本发明的一方面，提供了一种电池储能系统的能量管理方法，包括：
获取电池储能系统的调度指令、所述电池储能系统中的各电池组的实际荷电状态和健康状态；所述调度指令包括调度功率和电池充放控制信息；
根据所述调度功率确定所述电池储能系统中的目标电池组的数量；所述目标电池组为在所述调度指令的控制下充电或放电的电池组；
根据所述目标电池组的数量、所述实际荷电状态和所述健康状态确定所述目标电池组的充放电优先级；
根据所述目标电池组的充放电优先级和所述调度指令控制所述目标电池组充电或放电。
根据本发明的另一方面，提供了一种电池储能系统的能量管理装置，包括：
获取模块，用于获取电池储能系统的调度指令、所述电池储能系统中的各电池组的实际荷电状态和健康状态；所述调度指令包括调度功率和电池充放控制信息；
数量确定模块，用于根据所述调度功率确定所述电池储能系统中的目标电池组的数量；所述目标电池组为在所述调度指令的控制下充电或放电的电池组；
优先级确定模块，用于根据所述目标电池组的数量、所述实际荷电状态和所述健康状态确定所述目标电池组的充放电优先级；
控制模块，用于根据所述目标电池组的充放电优先级和所述电池充放控制信息控制所述目标电池组充电或放电。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的电池储能系统的能量管理方法。
根据本发明的另一方面，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存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的电池储能系统的能量管理方法。
本发明实施例的技术方案，通过获取电池储能系统的调度指令、电池储能系统中的各电池组的实际荷电状态和健康状态；调度指令包括调度功率和电池充放控制信息；根据调度功率确定电池储能系统中的目标电池组的数量；目标电池组为在调度指令的控制下充电或放电的电池组；根据目标电池组的数量、实际荷电状态和健康状态确定目标电池组的充放电优先级；根据目标电池组的充放电优先级和调度指令控制目标电池组充电或放电；在确定储能系统的充放电策略时根据电池组的健康状态确定充放电优先级，使电池组始终维持在较高的荷电状态水平，提高了储能系统的使用寿命。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种电池储能系统的能量管理方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的一种电池储能系统的能量管理方法的流程图；
图3是本发明实施例三提供的一种电池储能系统的能量管理装置的结构示意图；
图4是实现本发明实施例的电池储能系统的能量管理方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1是本发明实施例一提供了一种电池储能系统的能量管理方法的流程图，本实施例可适用于管理电池储能系统中的电池组的充放电的情况，该方法可以由电池储能系统的能量管理装置来执行，该电池储能系统的能量管理装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该电池储能系统的能量管理装置可配置于电子设备中。如图1所示，该方法包括：
S110、获取电池储能系统的调度指令、电池储能系统中的各电池组的实际荷电状态和健康状态；调度指令包括调度功率和电池充放控制信息。
其中，调用指令用于调度电池储能系统充电或者放电的指令；调度指令可以包括：用于控制电池组的充电或者放电的信息，以及用于电池组的充电或者放电的功率。电池组的实际荷电状态(State of Charge，SOC)指的是电池中剩余的电荷的可用状态。电池组的健康状态(State of Health，SOH)是指电池容量、健康度、性能状态，简单的说是电池使用一段时间后性能参数与标称参数的比值。
在本实施例中，在电池储能系统中多个电池组并联，获取控制储能电池系统充电或放电的调度指令，以及储能电池中各电池组的SOC和SOH。
S120、根据调度功率确定电池储能系统中的目标电池组的数量；目标电池组为在调度指令的控制下充电或放电的电池组。
其中，目标电池组是实际需要充电或者放电的电池组，接受调度指令的控制。
在本实施例中，根据调度指令中的调度功率确定电池储能系统中需要充电或者需要放电的电池组的数量，以及目标电池组的数量。
在本发明实施例的一个可选实施例中，根据调度功率确定电池储能系统中的目标电池组的数量包括：
在调度功率为第一功率的情况下，确定目标电池组的数量为第一数量；第一功率小于或等于电池储能系统中的功率转换系统的额定功率。
在调度功率为第二功率的情况下，根据调度功率和功率门限值确定目标电池组的第二数量；第二功率大于功率转换系统的额定功率；功率门限值为额定功率和预设百分比的乘积。
其中，功率转换系统(Power Conversion System，PCS)是电池储能系统的核心系统，PCS主要由电力电子器件及RLC滤波电路等组成，工作功率较小时存在效率过低的问题，需要保证电池储能系统的调度功率维持在一定的水平。因此，根据调度功率确定充电或者放电的目标电池组的数量。
在本实施例中，将调度功率划分为：第一功率和第二功率。第一功率小于或等于电池储能系统中的功率转换系统的额定功率；第二功率大于功率转换系统的额定功率。将调度功率为第一功率的情况下，确定目标电池组的数量为第一数量，例如一个，即可满足功率转换系统的工作功率。在调度功率为第二功率的情况下，需要根据调度功率和功率门限值计算目标电池组的第二数量。
可选的，根据所述调度功率和功率门限值确定所述目标电池组的第二数量，包括：
其中，N为所述目标电池组的第二数量，Nmax为所述电池储能系统中电池组的总数；Pdisp为所述调度功率；为所述功率门限值，/>为向下取整符号。
S130、根据目标电池组的数量、实际荷电状态和健康状态确定目标电池组的充放电优先级。
其中，充放电优先级是指电池组充电或者放电的先后顺序。
在本实施例中，根据实际荷电状态和健康状态，对所确定的数量的目标电池组进行充放电优先级的排序。
在本实施例的一个可选实施例中，根据所述目标电池组的数量、所述实际荷电状态和所述健康状态确定所述目标电池组的充放电优先级，包括：
获取每个目标电池组的荷电状态参考值；
根据所述荷电状态参考值和所述目标电池组的健康状态的比值确定为所述目标电池组的荷电状态修正值；
将所述实际荷电状态和荷电状态修正值的差值确定为所述目标电池组的排序参考值；
根据所述排序参考值确定所述目标电池组的充放电优先级；其中，所述目标电池组的状态参考值的数值越大，充放电优先级越高。
其中，荷电状态参考值是用于参考的荷电状态SOC。可选的，荷电状态参考值可以采用标称荷电状态，该标称荷电状态为常参考值。常参考值的设置避免了旧电池组过度放电。
但由于在一个时段内各电池组总充电量或者总放电量是相同的，因此本实施例还可以设置荷电状态参考值为变参考值。作为变参考值的荷电状态参考值可以采用标称荷电状态与调整系数的乘积作为变参考值。其中，调整系数在调度功率大于或等于零的情况下为1，在调度功率小于零的情况下为-1，即调整系数其中，Pt disp为电能储能系统在时段t的调度功率。通过调整τ的正负值，旧电池组的放电深度不仅得到了控制，对其充电深度也进行了限制。
在本实施中，目标电池组i的荷电状态修正值为：
荷电状态修正值为常参考值时，荷电状态修正值为：
荷电状态修正值为变参考值，荷电状态修正值为：
其中，δi为排序参考值，SOC,i,t为实际荷电状态，为荷电状态修正值，SOH,i为目标电池组i的健康状态。
δi的值越大，表示目标电池组i的健康状态越好，与标称电池的一致性也越好，充放电的优先级也越高。
S140、根据目标电池组的充放电优先级和调度指令控制目标电池组充电或放电。
在本实施例中，根据调度指令中包含的电池充放控制信息确定目标电池组充电或者放电，根据调度指令中包含的调度功率确定各电池组在充电控制下的充电功率或者放电控制下的放电功率。按照目标电池组的充放电优先级和充/放电功率，对各目标电池组进行充电或放电，使电池组始终维持在较高的荷电状态水平，进而提高了储能系统的使用寿命。
本发明实施例的技术方案，通过获取电池储能系统的调度指令、电池储能系统中的各电池组的实际荷电状态和健康状态；调度指令包括调度功率和电池充放控制信息；根据调度功率确定电池储能系统中的目标电池组的数量；目标电池组为在调度指令的控制下充电或放电的电池组；根据目标电池组的数量、实际荷电状态和健康状态确定目标电池组的充放电优先级；根据目标电池组的充放电优先级和调度指令控制目标电池组充电或放电；在确定储能系统的充放电策略时根据电池组的健康状态确定充放电优先级，使电池组始终维持在较高的荷电状态水平，进而提高了储能系统的使用寿命。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的一种电池储能系统的能量管理方法的流程图，本实施例对上述实施例进一步限定。如图2所示，该方法包括：
S210、获取电池储能系统的调度指令、电池储能系统中的各电池组的实际荷电状态和健康状态；调度指令包括调度功率和电池充放控制信息。
S220、根据调度功率确定电池储能系统中的目标电池组的数量；目标电池组为在调度指令的控制下充电或放电的电池组。
S230、根据目标电池组的数量、实际荷电状态和健康状态确定目标电池组的充放电优先级。
S240、建立电池储能系统的充放电功率分配模型。
在本实施例中，充放电功率分配模型由SOC一致性目标函数和电池组放电深度目标函数/>两部分构成。
在本发明实施例的一个可选实施例中，所述充放电功率分配模型为：
所述充放电功率分配模型的约束条件包括：
充放电功率约束条件，即
电池组放电功率与荷电状态之间的约束，即
其中，
电池组荷电状态约束，即
总放电功率约束，即
其中，f(i,t)为充放电功率分配模型，N1为电池储能系统中放电的目标电池组的个数；N2为电池储能系统中充电的目标电池组的个数；SOC,i,t、和/>分别为目标电池组i在时段t内的实际荷电状态、最大允许荷电状态和最消允许荷电状态；/>为目标电池组i的荷电状态修正值；DOD,i,t为目标电池组i在时段t的放电深度，SOH,i为目标电池组i的健康状态；Pt disp为电池储能系统在时段t内的调度功率，且Pt disp≥0表示放电，Pt disp＜0，表示充电；/>和Pi D-min分别为目标电池组i在时段t的放电功率、最大放电功率和最小放电功率；/>Pi C-max和Pi C-min分别为目标电池组i在时段t的充电功率、最大充电功率和最小充电功率；/>和/>分别为目标电池组i在时段t的充电量和放电量；T为时段总数；Si为目标电池组i的额定容量。
在本实施例中，基于目标电池组i的荷电状态修正值为：
充放电功率分配模型也可以表示为：
S250、将调度指令中的调度功率和电池充放控制信息输入充放电功率分配模型，获得各目标电池组的电池充放控制信息对应的充电功率或放电功率。
在本实施例中，将调度指令中的调度功率和电池充放控制信息输入本实施例中创建的充放电功率分配模型中，获得目标电池组在充电控制下的充电功率，或者在放电控制下的放电功率。
S260、对于电池充放控制信息为电池充电的目标电池组，根据目标电池组的充放电优先级控制目标电池组按照充电功率充电。
S270、对于电池充放控制信息为电池放电的目标电池组，根据目标电池组的充放电优先级控制目标电池组按照放电功率放电。
本发明实施例的技术方案，通过获取电池储能系统的调度指令、电池储能系统中的各电池组的实际荷电状态和健康状态；调度指令包括调度功率和电池充放控制信息；根据调度功率确定电池储能系统中的目标电池组的数量；目标电池组为在调度指令的控制下充电或放电的电池组；根据目标电池组的数量、实际荷电状态和健康状态确定目标电池组的充放电优先级；根据目标电池组的充放电优先级和调度指令控制目标电池组充电或放电；在确定储能系统的充放电策略时根据电池组的健康状态确定充放电优先级，使电池组始终维持在较高的荷电状态水平，进而提高了储能系统的使用寿命。
实施例三
图3是本发明实施例三提供的一种电池储能系统的能量管理装置的结构示意图。如图3所示，该装置包括：获取模块310、数量确定模块320、优先级确定模块330和控制模块340；其中，
获取模块310，用于获取电池储能系统的调度指令、所述电池储能系统中的各电池组的实际荷电状态和健康状态；所述调度指令包括调度功率和电池充放控制信息；
数量确定模块320，用于根据所述调度功率确定所述电池储能系统中的目标电池组的数量；所述目标电池组为在所述调度指令的控制下充电或放电的电池组；
优先级确定模块330，用于根据所述目标电池组的数量、所述实际荷电状态和所述健康状态确定所述目标电池组的充放电优先级；
控制模块340，用于根据所述目标电池组的充放电优先级和所述电池充放控制信息控制所述目标电池组充电或放电。
本发明实施例的技术方案，通过获取电池储能系统的调度指令、电池储能系统中的各电池组的实际荷电状态和健康状态；调度指令包括调度功率和电池充放控制信息；根据调度功率确定电池储能系统中的目标电池组的数量；目标电池组为在调度指令的控制下充电或放电的电池组；根据目标电池组的数量、实际荷电状态和健康状态确定目标电池组的充放电优先级；根据目标电池组的充放电优先级和调度指令控制目标电池组充电或放电；在确定储能系统的充放电策略时根据电池组的健康状态确定充放电优先级，使电池组始终维持在较高的荷电状态水平，进而提高了储能系统的使用寿命。
可选的，数量确定模块320，包括：
第一数量确定单元，用于在所述调度功率为第一功率的情况下，确定所述目标电池组的数量为第一数量；所述第一功率小于或等于电池储能系统中的功率转换系统的额定功率；
第二数量确定单元，用于在所述调度功率为第二功率的情况下，根据所述调度功率和功率门限值确定所述目标电池组的第二数量；所述第二功率大于所述功率转换系统的额定功率；所述功率门限值为所述额定功率和预设百分比的乘积。
可选的，根据所述调度功率和功率门限值确定所述目标电池组的第二数量的计算公式为：
其中，N为所述目标电池组的第二数量，Nmax为所述电池储能系统中电池组的总数；Pdisp为所述调度功率；为所述功率门限值，/>为向下取整符号。
可选的，所述优先级确定模块330，具体用于：
获取每个目标电池组的荷电状态参考值；
根据所述荷电状态参考值和所述目标电池组的健康状态的比值确定为所述目标电池组的荷电状态修正值；
将所述实际荷电状态和荷电状态修正值的差值确定为所述目标电池组的排序参考值；
根据所述排序参考值确定所述目标电池组的充放电优先级；其中，所述目标电池组的状态参考值的数值越大，充放电优先级越高。
可选的，所述荷电状态参考值为标称荷电状态；
或者，所述荷电状态参考值为标称荷电状态与调整系数的乘积，其中，所述调整系数在所述调度功率大于或等于零的情况下为1，在所述调度功率小于零的情况下为-1。
可选的，控制模块340，具体用于：
建立所述电池储能系统的充放电功率分配模型；
将所述调度指令中的调度功率和电池充放控制信息输入所述充放电功率分配模型，获得各所述目标电池组的电池充放控制信息对应的充电功率或放电功率；
对于所述电池充放控制信息为电池充电的目标电池组，根据所述目标电池组的充放电优先级控制所述目标电池组按照所述充电功率充电；
对于所述电池充放控制信息为电池放电的目标电池组，根据所述目标电池组的充放电优先级控制所述目标电池组按照所述放电功率放电。
可选的，所述充放电功率分配模型为：
所述充放电功率分配模型的约束条件包括：
充放电功率约束条件，即
电池组放电功率与荷电状态之间的约束，即
其中，
电池组荷电状态约束，即
总放电功率约束，即
其中，f(i,t)为充放电功率分配模型，N1为电池储能系统中放电的目标电池组的个数；N2为电池储能系统中充电的目标电池组的个数；SOC,i,t、和/>分别为目标电池组i在时段t内的实际荷电状态、最大允许荷电状态和最消允许荷电状态；/>为目标电池组i的荷电状态修正值；DOD,i,t为目标电池组i在时段t的放电深度，SOH,i为目标电池组i的健康状态；Pt disp为电池储能系统在时段t内的调度功率，且Pt disp≥0表示放电，Pt disp＜0，表示充电；/>和Pi D-min分别为目标电池组i在时段t的放电功率、最大放电功率和最小放电功率；/>Pi C-max和Pi C-min分别为目标电池组i在时段t的充电功率、最大充电功率和最小充电功率；/>和/>分别为目标电池组i在时段t的充电量和放电量；T为时段总数；Si为目标电池组i的额定容量。
本发明实施例所提供的电池储能系统的能量管理装置可执行本发明任意实施例所提供的电池储能系统的能量管理方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图4示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图4所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如电池储能系统的能量管理方法。
在一些实施例中，电池储能系统的能量管理方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的电池储能系统的能量管理方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行电池储能系统的能量管理方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池储能系统的能量管理方法，其特征在于，应用于电池储能系统，所述方法包括：
获取电池储能系统的调度指令、所述电池储能系统中的各电池组的实际荷电状态和健康状态；所述调度指令包括调度功率和电池充放控制信息；
根据所述调度功率确定所述电池储能系统中的目标电池组的数量；所述目标电池组为在所述调度指令的控制下充电或放电的电池组；
根据所述目标电池组的数量、所述实际荷电状态和所述健康状态确定所述目标电池组的充放电优先级；
根据所述目标电池组的充放电优先级和所述调度指令控制所述目标电池组充电或放电。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述调度功率确定所述电池储能系统中的目标电池组的数量，包括：
在所述调度功率为第一功率的情况下，确定所述目标电池组的数量为第一数量；所述第一功率小于或等于电池储能系统中的功率转换系统的额定功率；
在所述调度功率为第二功率的情况下，根据所述调度功率和功率门限值确定所述目标电池组的第二数量；所述第二功率大于所述功率转换系统的额定功率；所述功率门限值为所述额定功率和预设百分比的乘积。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述调度功率和功率门限值确定所述目标电池组的第二数量的计算公式为：
其中，N为所述目标电池组的第二数量，Nmax为所述电池储能系统中电池组的总数；Pdisp为所述调度功率；为所述功率门限值，/>为向下取整符号。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标电池组的数量、所述实际荷电状态和所述健康状态确定所述目标电池组的充放电优先级，包括：
获取每个目标电池组的荷电状态参考值；
根据所述荷电状态参考值和所述目标电池组的健康状态的比值确定为所述目标电池组的荷电状态修正值；
将所述实际荷电状态和荷电状态修正值的差值确定为所述目标电池组的排序参考值；
根据所述排序参考值确定所述目标电池组的充放电优先级；其中，所述目标电池组的状态参考值的数值越大，充放电优先级越高。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述荷电状态参考值为标称荷电状态；
或者，所述荷电状态参考值为标称荷电状态与调整系数的乘积，其中，所述调整系数在所述调度功率大于或等于零的情况下为1，在所述调度功率小于零的情况下为-1。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标电池组的充放电优先级和所述调度指令控制所述目标电池组充电或放电，包括：
建立所述电池储能系统的充放电功率分配模型；
将所述调度指令中的调度功率和电池充放控制信息输入所述充放电功率分配模型，获得各所述目标电池组的电池充放控制信息对应的充电功率或放电功率；
对于所述电池充放控制信息为电池充电的目标电池组，根据所述目标电池组的充放电优先级控制所述目标电池组按照所述充电功率充电；
对于所述电池充放控制信息为电池放电的目标电池组，根据所述目标电池组的充放电优先级控制所述目标电池组按照所述放电功率放电。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述充放电功率分配模型为：
所述充放电功率分配模型的约束条件包括：
充放电功率约束条件，即
电池组放电功率与荷电状态之间的约束，即
其中，
电池组荷电状态约束，即
总放电功率约束，即
其中，f(i,t)为充放电功率分配模型，N1为电池储能系统中放电的目标电池组的个数；N2为电池储能系统中充电的目标电池组的个数；SOC,i,t、和/>分别为目标电池组i在时段t内的实际荷电状态、最大允许荷电状态和最消允许荷电状态；/>为目标电池组i的荷电状态修正值；DOD,i,t为目标电池组i在时段t的放电深度，SOH,i为目标电池组i的健康状态；Pt disp为电池储能系统在时段t内的调度功率，且Pt disp≥0表示放电，Pt disp＜0，表示充电；/>和Pi D_min分别为目标电池组i在时段t的放电功率、最大放电功率和最小放电功率；/>Pi C_max和Pi C_min分别为目标电池组i在时段t的充电功率、最大充电功率和最小充电功率；/>和/>分别为目标电池组i在时段t的充电量和放电量；T为时段总数；Si为目标电池组i的额定容量。
8.一种电池储能系统的能量管理装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取电池储能系统的调度指令、所述电池储能系统中的各电池组的实际荷电状态和健康状态；所述调度指令包括调度功率和电池充放控制信息；
数量确定模块，用于根据所述调度功率确定所述电池储能系统中的目标电池组的数量；所述目标电池组为在所述调度指令的控制下充电或放电的电池组；
优先级确定模块，用于根据所述目标电池组的数量、所述实际荷电状态和所述健康状态确定所述目标电池组的充放电优先级；
控制模块，用于根据所述目标电池组的充放电优先级和所述电池充放控制信息控制所述目标电池组充电或放电。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的电池储能系统的能量管理方法。
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存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的电池储能系统的能量管理方法。
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