CN117728470A - 源荷储多主体协调控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及源荷储技术领域，具体涉及一种源荷储多主体协调控制方法和装置，该控制方法应用于电力系统，该控制方法包括：当风力发电机组和光伏发电机组的联合出力不满足需求负荷时，确定需求负荷的类型和各类型需求负荷的占比；若商业负荷的占比最高，则依次按照超级电容器储能组、飞轮储能组、锂离子电池储能组等顺序辅助出力；若工业负荷的占比最高，则依次按照铅酸电池储能组、锂离子电池储能组、液流电池储能组等顺序辅助出力；若居民负荷的占比最高，则依次按照锂离子电池储能组、钠硫电池储能组、飞轮储能组等顺序辅助出力。本发明能够强化源荷储各环节的协调互动，提高电力系统的供电可靠性，且兼顾提高能效和降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及源荷储技术领域，具体涉及一种源荷储多主体协调控制方法和装置。
背景技术
随着世界经济的快速发展，能源危机和环境问题愈加突显。因此，将开发利用无污染、可再生的新能源作为可持续发展的重要内容。风能和太阳能因其取之不尽、用之不竭、无污染、分布广泛的优点在众多新能源中备受瞩目。然而，随着风电和光伏发电规模的日益扩大，其发电出力的不确定性对电网产生了冲击。风光储联合发电系统作为源荷储的一种形式，将大规模储能技术与风力、光伏发电相结合，能够利用三者的互补特性，有效增大风光资源接入电网的容量。
现有技术中，随着储能类型的不断丰富，越来越多新型的储能系统的技术趋于成熟，共享储能作为未来一种新型的发展形式，储能系统的多样化以及负荷类型的多样性给源荷储多主体的协调控制提出了更进一步的挑战，如何在可再生能源出力不足时选择合适的储能出力方式以及如何选择才能够实现源荷储多主体的最优控制是当下以及未来都需要面临和解决的问题。
鉴于此，本领域需要一种源荷储多主体协调控制方法和装置来解决上述问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，即解决现有技术中源荷储多主体的协调控制无法实现最优化控制的问题，本发明提供了一种源荷储多主体协调控制方法和装置，旨在强化源荷储各环节的协调互动，提高电力系统的供电可靠性，且兼顾提高能效和降低成本。
在第一方面，本发明提供了一种源荷储多主体协调控制方法，应用于电力系统，所述电力系统包括风力发电机组、光伏发电机组和共享储能机组，所述共享储能机组至少包括锂离子电池储能组、铅酸电池储能组、液流电池储能组、钠硫电池储能组、超级电容器储能组和飞轮储能组，所述控制方法包括：
在所述风力发电机组和所述光伏发电机组的联合出力不满足需求负荷的情形下，确定需求负荷的类型和各类型需求负荷的占比，其中，所述需求负荷的类型包括商业负荷、工业负荷和居民负荷；
若商业负荷的占比最高，则依次按照所述超级电容器储能组、所述飞轮储能组、所述锂离子电池储能组、所述钠硫电池储能组、所述液流电池储能组和所述铅酸电池储能组的顺序辅助出力；
若工业负荷的占比最高，则依次按照所述铅酸电池储能组、所述锂离子电池储能组、所述液流电池储能组、所述飞轮储能组、所述超级电容器储能组和所述钠硫电池储能组的顺序辅助出力；
若居民负荷的占比最高，则依次按照所述锂离子电池储能组、所述钠硫电池储能组、所述飞轮储能组、所述液流电池储能组、所述铅酸电池储能组和所述超级电容器储能组的顺序辅助出力。
优选地，在采用所述锂离子电池储能组进行辅助出力的过程中，所述控制方法还包括：
筛选出充放电效率达到第一设定阈值且剩余可用电量百分比不低于第二设定阈值的所有锂离子电池储能组；
将筛选出来的所有锂离子电池储能组分别按照公式(1)计算出来的分值FLi由高至低进行排序：
其中，ED1为每个锂离子电池储能组的能量密度，η1为每个锂离子电池储能组的充放电效率，Ri为每个锂离子电池储能组的内阻；
按照排序出的锂离子电池储能组的顺序进行辅助出力。
优选地，在采用所述铅酸电池储能组进行辅助出力的过程中，所述控制方法还包括：
筛选出充放电效率达到第三设定阈值且剩余可用电量百分比不低于第四设定阈值的所有铅酸电池储能组；
将筛选出来的所有铅酸电池储能组分别按照公式(2)计算出来的分值FLa由高至低进行排序：
其中，K为每个铅酸电池储能组的实际容量，I为每个铅酸电池储能组的放电电流，n是Peukert系数，t为每个铅酸电池储能组的放电时间，η2为每个铅酸电池储能组的充放电效率；
按照排序出的铅酸电池储能组的顺序进行辅助出力。
优选地，在采用所述钠硫电池储能组进行辅助出力的过程中，所述控制方法还包括：
筛选出充放电效率达到第五设定阈值且剩余可用电量百分比不低于第六设定阈值的所有钠硫电池储能组；
将筛选出来的所有钠硫电池储能组分别按照公式(3)计算出来的分值Fs由高至低进行排序：
其中，ED2为每个钠硫电池储能组的能量密度，Kn为每个钠硫电池储能组的储能容量，η3为每个钠硫电池储能组的充放电效率，υ为每个钠硫电池储能组的自放电率；
按照排序出的钠硫电池储能组的顺序进行辅助出力。
优选地，在采用所述液流电池储能组进行辅助出力的过程中，所述控制方法还包括：
筛选出充放电效率达到第七设定阈值且剩余可用电量百分比不低于第八设定阈值的所有液流电池储能组；
将筛选出来的所有液流电池储能组分别按照公式(4)计算出来的分值Ff由高至低进行排序：
其中，Kp为每个液流电池储能组的储能容量，η4为每个液流电池储能组的充放电效率，C为每个液流电池储能组的单位时间的出力成本；
按照排序出的液流电池储能组的顺序进行辅助出力。
优选地，所述控制方法还包括：
在所述风力发电机组、所述光伏发电机组和所述共享储能机组的联合出力仍不满足需求负荷的情形下，采用电网出力。
优选地，所述飞轮储能组包括大质量低转速飞轮储能组和高转速飞轮储能组。
优选地，所述超级电容器储能组包括双电层电容器储能组、法拉第赝电容器储能组和混合型电容器储能组。
在第二方面，本发明还提供了一种源荷储多主体协调控制装置，应用于电力系统，所述电力系统包括风力发电机组、光伏发电机组和共享储能机组，所述共享储能机组至少包括锂离子电池储能组、铅酸电池储能组、液流电池储能组、钠硫电池储能组、超级电容器储能组和飞轮储能组；
所述控制装置包括：
确定模块，其用于在所述风力发电机组和所述光伏发电机组的联合出力不满足需求负荷的情形下，确定需求负荷的类型和各类型需求负荷的占比，其中，所述需求负荷的类型包括商业负荷、工业负荷和居民负荷；
第一辅助出力控制模块，其用于在商业负荷的占比最高的情形下依次按照所述超级电容器储能组、所述飞轮储能组、所述锂离子电池储能组、所述钠硫电池储能组、所述液流电池储能组和所述铅酸电池储能组的顺序辅助出力；
第二辅助出力控制模块，其用于在工业负荷的占比最高的情形下依次按照所述铅酸电池储能组、所述锂离子电池储能组、所述液流电池储能组、所述飞轮储能组、所述超级电容器储能组和所述钠硫电池储能组的顺序辅助出力；
第三辅助出力控制模块，其用于在居民负荷的占比最高的情形下依次按照所述锂离子电池储能组、所述钠硫电池储能组、所述飞轮储能组、所述液流电池储能组、所述铅酸电池储能组和所述超级电容器储能组的顺序辅助出力。
优选地，所述控制装置还包括第四辅助出力控制模块，其用于在所述风力发电机组、所述光伏发电机组和所述共享储能机组的联合出力仍不满足需求负荷的情形下采用电网出力。
从上面可以看出，本发明提供的一种源荷储多主体协调控制方法和装置，具有如下有益的技术效果：
本发明通过对能源的统一管理和调度，可以优化能源的利用方式，减少能源的浪费和损失，提高能源的利用效率，且利用可再生能源和储能设备的配置，实现能源的错峰使用和就地消纳，从而降低能源使用成本，以及通过多种能源的互补和协调，可以提高供电的可靠性和稳定性，保障电力系统的稳定运行，在应用中强化源荷储各环节的协调互动，充分挖掘系统灵活性调节能力和需求侧资源，根据不同负荷的占比情况选择最优的储能出力顺序和出力方式，优化资源配置，且优先利用清洁能源资源，调动需求侧灵活响应的积极性，有利于加快能源转型。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1为本发明的源荷储多主体协调控制方法的流程图；
图2为本发明的源荷储多主体协调控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
基于背景技术指出的现有技术中源荷储多主体的协调控制无法实现最优化控制的问题，本发明提供了一种源荷储多主体协调控制方法和装置，旨在强化源荷储各环节的协调互动，提高电力系统的供电可靠性，且兼顾提高能效和降低成本。
如图1所示，本发明提供的源荷储多主体协调控制方法，应用于电力系统，该电力系统包括风力发电机组、光伏发电机组和共享储能机组，共享储能机组至少包括锂离子电池储能组、铅酸电池储能组、液流电池储能组、钠硫电池储能组、超级电容器储能组和飞轮储能组。风力发电机组、光伏发电机组和共享储能机组构成风光储系统，风力发电机组和光伏发电机组均为可再生能源并构成源荷储多主体的源侧，共享储能机组构成源荷储多主体的储侧，工业负荷、商业负荷和居民负荷构成源荷储多主体的荷侧，风力发电机组、光伏发电机组和共享储能机组接入电网。
在一种可能的情形中，风力发电机组、光伏发电机组和共享储能机组分别经过升压变压器接到母线上，再经过智能变电站接入电网。
上述控制方法包括：
S10：在风力发电机组和光伏发电机组的联合出力不满足需求负荷的情形下，确定需求负荷的类型和各类型需求负荷的占比，其中，需求负荷的类型包括商业负荷、工业负荷和居民负荷。
具体地，风力发电机组和光伏发电机组由于固有的随机性、波动性和间歇性，其并网时会给电力系统造成比较大的波动，因此在用电高峰期经常会出现联合出力不满足需求负荷的情况，此时通过共享储能机组进行辅助出力，具体为：
S20：若商业负荷的占比最高，则依次按照超级电容器储能组、飞轮储能组、锂离子电池储能组、钠硫电池储能组、液流电池储能组和铅酸电池储能组的顺序辅助出力。
通过相互比较，如果商业负荷的占比分别高于工业负荷的占比以及高于居民负荷的占比，说明此时的需求负荷以商业负荷为主，共享储能机组优先按照适应于商业负荷的储能出力方式进行辅助出力，经过发明人的研究和对比发现，商业负荷对于响应速度最为敏感，其辅助出力顺序优选为超级电容器储能组、飞轮储能组、锂离子电池储能组、钠硫电池储能组、液流电池储能组和铅酸电池储能组的顺序。
在上述中，超级电容器储能组具有极高的充放电速度，几乎可以瞬间完成充放电过程。其能量转换效率也非常高，通常在90％以上，其响应速度是最快的。飞轮储能组通过高速旋转的飞轮来存储能量，响应速度通常在秒级，能量转换效率也较高，通常在80％以上。锂离子电池储能组充放电速度相对较慢，但仍然比其他传统的电池技术要快，锂离子电池的响应时间通常在分钟级，能量转换效率在70％-90％之间。钠硫电池储能组的充放电速度比锂离子电池稍慢，但具有较高的能量密度和效率，其响应时间通常在数十分钟到数小时之间，能量转换效率在70％-80％之间。液流电池储能组的充放电速度相对较慢，因为其涉及到电解液的流动和反应，液流电池的响应时间通常在数小时到数十小时之间，但其优点是可以实现大规模的能量存储和长时间的稳定输出。铅酸电池储能组的充放电速度最慢，因为其涉及到化学反应的过程，铅酸电池的响应时间通常在数小时到数十小时之间，甚至更长，此外，铅酸电池的能量密度和效率也相对较低。
S30：若工业负荷的占比最高，则依次按照铅酸电池储能组、锂离子电池储能组、液流电池储能组、飞轮储能组、超级电容器储能组和钠硫电池储能组的顺序辅助出力。
通过相互比较，如果工业负荷的占比分别高于商业负荷的占比以及高于居民负荷的占比，说明此时的需求负荷以工业负荷为主，共享储能机组优先按照适应于工业负荷的储能出力方式进行辅助出力，工业负荷一般具有容量大，持续时间长的用电特点，本发明在工业负荷方面考虑的因素以用电成本为主，采用辅助出力的顺序为铅酸电池储能组、锂离子电池储能组、液流电池储能组、飞轮储能组、超级电容器储能组和钠硫电池储能组。
在上述中，铅酸电池储能组在成本上更具优势，且铅酸电池的生产工艺和技术比较成熟，大规模生产的效益较高，成本相对较低。锂离子电池储能组成本稍高，但随着技术的不断发展和大规模生产的推广，成本将不断降低，虽然锂离子电池的储能成本相对较高，但其能量密度高、充电速度快、寿命长等优点使其可以在工业场景中广泛应用。液流电池储能组的初装成本相对较高，但由于其使用寿命长、不需要更换电芯、残值高等优点，从全生命周期来看，单度电的成本相对较低，因而液流电池储能组也具有更好的经济效益。钠硫电池储能组虽然钠硫电池的成本、寿命、充放电倍率等综合性能较好，但需要300℃～350℃的高温运行条件具有一定的安全运行风险。飞轮储能组的成本较高，因为飞轮储能系统的复杂性以及所需的材料和技术要求较高，同时，其能量密度相对较低，需要大量飞轮才能实现大规模储能。超级电容器储能组的成本主要取决于其容量和功率等级，一般来说，超级电容器储能组的成本比传统电容器要高，经济效益相比于之前几者最低。
S40：若居民负荷的占比最高，则依次按照锂离子电池储能组、钠硫电池储能组、飞轮储能组、液流电池储能组、铅酸电池储能组和超级电容器储能组的顺序辅助出力。
通过相互比较，如果居民负荷的占比分别高于工业负荷的占比以及高于商业负荷的占比，说明此时的需求负荷以居民负荷为主，共享储能机组优先按照适应于居民负荷的储能出力方式进行辅助出力，经过发明人的研究和对比发现，居民负荷用电特点中以负荷小以及负荷波动小最为核心，其辅助出力顺序优选为锂离子电池储能组、钠硫电池储能组、飞轮储能组、液流电池储能组、铅酸电池储能组和超级电容器储能组的顺序。
在上述中，锂离子电池储能组具有高能量密度、高效率、长寿命等优点，因此在小负荷和波动小的场景下表现最佳，且锂离子电池的自放电率低，能够长时间保持电荷，并且在部分放电状态下也能保持较高的效率。铅酸电池储能组技术成熟、成本低廉，且在小负荷场景中具有一定的优势。钠硫电池储能组具有高能量密度、高效率、长寿命等优点，因此在小负荷和波动小的场景下也表现较好，但是，钠硫电池在高温下才能正常工作，因此需要额外的冷却系统，增加了系统的复杂性。液流电池储能组具有储能容量可扩展、循环寿命长等优点，因此在负荷波动小的场景下表现较好，但是液流电池的能量密度相对较低，且成本较高，因此在小负荷场景下经济实用性方面稍弱。飞轮储能组具有响应速度快、寿命长等优点，因此在负荷波动小的场景下具有一定的优势，但是，飞轮储能组的能量密度相对较低，且成本较高，因此在小负荷场景下表现力度不佳。超级电容器储能组具有充放电速度快、寿命长等优点，虽然能适用于负荷波动小的场景，但是，电磁储能的能量密度相对较低，且成本较高，经济实用性最低。
在本发明中，飞轮储能组包括大质量低转速飞轮储能组和高转速飞轮储能组，超级电容器储能组包括双电层电容器储能组、法拉第赝电容器储能组和混合型电容器储能组。
在一些优选的实施方式中，在采用锂离子电池储能组进行辅助出力的过程中，本发明的控制方法还包括：
筛选出充放电效率达到第一设定阈值且剩余可用电量百分比不低于第二设定阈值的所有锂离子电池储能组，其中，第一设定阈值优选设定为90％，第二设定阈值优选设定为20％，通过这种筛选方式，可以将充放电效率不高且剩余可用电量百分比过低的锂离子电池储能组滤除，不参与辅助出力。
将筛选出来的所有锂离子电池储能组分别按照公式(1)计算出来的分值FLi由高至低进行排序：
其中，ED1为每个锂离子电池储能组的能量密度，ED1＝电池容量×平均工作电压/电池质量，能量密度越高，锂离子电池的能量储存能力越强。
η1为每个锂离子电池储能组的充放电效率，η1＝放电容量/充电容量×100％，充放电效率越高，电池的能量损失越小。
Ri为每个锂离子电池储能组的内阻，内阻是指电池内部的电阻，Ri＝(电池电压-放电电压)/放电电流，其影响电池的输出功率和能量效率，内阻越小，电池的输出功率越高，能量损失越小。
按照排序出的锂离子电池储能组的顺序进行辅助出力。
在一些优选的实施方式中，在采用铅酸电池储能组进行辅助出力的过程中，本发明的控制方法还包括：
筛选出充放电效率达到第三设定阈值且剩余可用电量百分比不低于第四设定阈值的所有铅酸电池储能组，其中，第三设定阈值优选设定为70％，第四设定阈值优选设定为20％，通过这种筛选方式，可以将充放电效率不高且剩余可用电量百分比过低的铅酸电池储能组滤除，不参与辅助出力。
将筛选出来的所有铅酸电池储能组分别按照公式(2)计算出来的分值FLa由高至低进行排序：
其中，K为每个铅酸电池储能组的实际容量，I为每个铅酸电池储能组的放电电流，n是Peukert系数，t为每个铅酸电池储能组的放电时间，In×t为Peukert方程，其可以计算出每个铅酸电池储能组的理论容量，铅酸电池的实际容量越接近其理论容量，说明铅酸电池的性能越好。
η2为每个铅酸电池储能组的充放电效率，η2＝放电容量/充电容量×100％，充放电效率越高，电池的能量损失越小。
按照排序出的铅酸电池储能组的顺序进行辅助出力。
在一些优选的实施方式中，在采用钠硫电池储能组进行辅助出力的过程中，本发明的控制方法还包括：
筛选出充放电效率达到第五设定阈值且剩余可用电量百分比不低于第六设定阈值的所有钠硫电池储能组，其中，第五设定阈值优选设定为98％，第六设定阈值优选设定为20％，通过这种筛选方式，可以将充放电效率不高且剩余可用电量百分比过低的钠硫电池储能组滤除，不参与辅助出力。
将筛选出来的所有钠硫电池储能组分别按照公式(3)计算出来的分值Fs由高至低进行排序：
其中，ED2为每个钠硫电池储能组的能量密度，ED2＝电池容量×平均工作电压/电池质量，能量密度越高，钠硫电池的能量储存能力越强。
Kn为每个钠硫电池储能组的储能容量，钠硫电池存在强腐蚀性硫极活性物质(硫及多硫化钠)对金属壳体的腐蚀引起的性能衰减，活性物质减少会降低电池的储能容量，因而Kn为评估钠硫电池优劣的重要参数。
η3为每个钠硫电池储能组的充放电效率，η3＝放电容量/充电容量×100％，充放电效率越高，电池的能量损失越小，正常的钠硫电池充放电效率极高。
υ为每个钠硫电池储能组的自放电率，自放电率评估荷电保持能力，其值越低，钠硫电池越好。
按照排序出的钠硫电池储能组的顺序进行辅助出力。
在一些优选的实施方式中，在采用液流电池储能组进行辅助出力的过程中，本发明的控制方法还包括：
筛选出充放电效率达到第七设定阈值且剩余可用电量百分比不低于第八设定阈值的所有液流电池储能组，其中，第七设定阈值优选设定为95％，第八设定阈值优选设定为20％，通过这种筛选方式，可以将充放电效率不高且剩余可用电量百分比过低的液流电池储能组滤除，不参与辅助出力。
将筛选出来的所有液流电池储能组分别按照公式(4)计算出来的分值Ff由高至低进行排序：
其中，Kp为每个液流电池储能组的储能容量，储能容量越高，液流电池越好。
η4为每个液流电池储能组的充放电效率，η4＝放电容量/充电容量×100％，充放电效率越高，电池的能量损失越小。
C为每个液流电池储能组的单位时间的出力成本，液流电池的成本较高，其出力成本越低约有利。
按照排序出的液流电池储能组的顺序进行辅助出力。
在上述中，根据发明人的对比和研究发现，本发明根据锂离子电池储能组、铅酸电池储能组、液流电池储能组、钠硫电池储能组不同的特性针对性地采用不同的分值评定公式，更能够实现共享储能机组的高效利用，在辅助出力上达到最优出力控制。
优选地，本发明的控制方法还包括：
在风力发电机组、光伏发电机组和共享储能机组的联合出力仍不满足需求负荷的情形下，采用电网出力，在实际应用中，优先采用风力发电机组、光伏发电机组的出力就近消纳，在风力发电机组、光伏发电机组联合出力不满足需求负荷时，采用共享储能机组进行辅助出力，如果仍然不能够满足需求负荷，需要向电网购电出力。
需要说明的是，本发明的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本发明的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本发明的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。
需要说明的是，上述对本发明特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
基于同一目的，与上述任意实施例方法相对应的，本发明实施例还提供了一种源荷储多主体协调控制装置，应用于电力系统，电力系统包括风力发电机组、光伏发电机组和共享储能机组，所述共享储能机组至少包括锂离子电池储能组、铅酸电池储能组、液流电池储能组、钠硫电池储能组、超级电容器储能组和飞轮储能组。
如图2所示，该控制装置包括：
确定模块100，其用于在风力发电机组和光伏发电机组的联合出力不满足需求负荷的情形下，确定需求负荷的类型和各类型需求负荷的占比，其中，需求负荷的类型包括商业负荷、工业负荷和居民负荷；
第一辅助出力控制模块200，其用于在商业负荷的占比最高的情形下依次按照超级电容器储能组、飞轮储能组、锂离子电池储能组、钠硫电池储能组、液流电池储能组和铅酸电池储能组的顺序辅助出力；
第二辅助出力控制模块300，其用于在工业负荷的占比最高的情形下依次按照铅酸电池储能组、锂离子电池储能组、液流电池储能组、飞轮储能组、超级电容器储能组和钠硫电池储能组的顺序辅助出力；
第三辅助出力控制模块400，其用于在居民负荷的占比最高的情形下依次按照锂离子电池储能组、钠硫电池储能组、飞轮储能组、液流电池储能组、铅酸电池储能组和超级电容器储能组的顺序辅助出力。
优选地，控制装置还包括第四辅助出力控制模块，其用于在风力发电机组、光伏发电机组和共享储能机组的联合出力仍不满足需求负荷的情形下采用电网出力。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
上述实施例的装置用于实现前述实施例中相应的控制方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明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，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。
本发明一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种源荷储多主体协调控制方法，其特征在于，应用于电力系统，所述电力系统包括风力发电机组、光伏发电机组和共享储能机组，所述共享储能机组至少包括锂离子电池储能组、铅酸电池储能组、液流电池储能组、钠硫电池储能组、超级电容器储能组和飞轮储能组，所述控制方法包括：
在所述风力发电机组和所述光伏发电机组的联合出力不满足需求负荷的情形下，确定需求负荷的类型和各类型需求负荷的占比，其中，所述需求负荷的类型包括商业负荷、工业负荷和居民负荷；
若商业负荷的占比最高，则依次按照所述超级电容器储能组、所述飞轮储能组、所述锂离子电池储能组、所述钠硫电池储能组、所述液流电池储能组和所述铅酸电池储能组的顺序辅助出力；
若工业负荷的占比最高，则依次按照所述铅酸电池储能组、所述锂离子电池储能组、所述液流电池储能组、所述飞轮储能组、所述超级电容器储能组和所述钠硫电池储能组的顺序辅助出力；
若居民负荷的占比最高，则依次按照所述锂离子电池储能组、所述钠硫电池储能组、所述飞轮储能组、所述液流电池储能组、所述铅酸电池储能组和所述超级电容器储能组的顺序辅助出力。
2.根据权利要求1所述的源荷储多主体协调控制方法，其特征在于，在采用所述锂离子电池储能组进行辅助出力的过程中，所述控制方法还包括：
筛选出充放电效率达到第一设定阈值且剩余可用电量百分比不低于第二设定阈值的所有锂离子电池储能组；
将筛选出来的所有锂离子电池储能组分别按照公式(1)计算出来的分值FLi由高至低进行排序：
其中，ED1为每个锂离子电池储能组的能量密度，η1为每个锂离子电池储能组的充放电效率，Ri为每个锂离子电池储能组的内阻；
按照排序出的锂离子电池储能组的顺序进行辅助出力。
3.根据权利要求1所述的源荷储多主体协调控制方法，其特征在于，在采用所述铅酸电池储能组进行辅助出力的过程中，所述控制方法还包括：
筛选出充放电效率达到第三设定阈值且剩余可用电量百分比不低于第四设定阈值的所有铅酸电池储能组；
将筛选出来的所有铅酸电池储能组分别按照公式(2)计算出来的分值FLa由高至低进行排序：
其中，K为每个铅酸电池储能组的实际容量，l为每个铅酸电池储能组的放电电流，n是Peukert系数，t为每个铅酸电池储能组的放电时间，η2为每个铅酸电池储能组的充放电效率；
按照排序出的铅酸电池储能组的顺序进行辅助出力。
4.根据权利要求1所述的源荷储多主体协调控制方法，其特征在于，在采用所述钠硫电池储能组进行辅助出力的过程中，所述控制方法还包括：
筛选出充放电效率达到第五设定阈值且剩余可用电量百分比不低于第六设定阈值的所有钠硫电池储能组；
将筛选出来的所有钠硫电池储能组分别按照公式(3)计算出来的分值Fs由高至低进行排序：
其中，ED2为每个钠硫电池储能组的能量密度，Kn为每个钠硫电池储能组的储能容量，η3为每个钠硫电池储能组的充放电效率，为每个钠硫电池储能组的自放电率；
按照排序出的钠硫电池储能组的顺序进行辅助出力。
5.根据权利要求1所述的源荷储多主体协调控制方法，其特征在于，在采用所述液流电池储能组进行辅助出力的过程中，所述控制方法还包括：
筛选出充放电效率达到第七设定阈值且剩余可用电量百分比不低于第八设定阈值的所有液流电池储能组；
将筛选出来的所有液流电池储能组分别按照公式(4)计算出来的分值Ff由高至低进行排序：
其中，Kp为每个液流电池储能组的储能容量，η4为每个液流电池储能组的充放电效率，C为每个液流电池储能组的单位时间的出力成本；
按照排序出的液流电池储能组的顺序进行辅助出力。
6.根据权利要求1所述的源荷储多主体协调控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
在所述风力发电机组、所述光伏发电机组和所述共享储能机组的联合出力仍不满足需求负荷的情形下，采用电网出力。
7.根据权利要求1所述的源荷储多主体协调控制方法，其特征在于，所述飞轮储能组包括大质量低转速飞轮储能组和高转速飞轮储能组。
8.根据权利要求1所述的源荷储多主体协调控制方法，其特征在于，所述超级电容器储能组包括双电层电容器储能组、法拉第赝电容器储能组和混合型电容器储能组。
9.一种源荷储多主体协调控制装置，其特征在于，应用于电力系统，所述电力系统包括风力发电机组、光伏发电机组和共享储能机组，所述共享储能机组至少包括锂离子电池储能组、铅酸电池储能组、液流电池储能组、钠硫电池储能组、超级电容器储能组和飞轮储能组；
所述控制装置包括：
确定模块，其用于在所述风力发电机组和所述光伏发电机组的联合出力不满足需求负荷的情形下，确定需求负荷的类型和各类型需求负荷的占比，其中，所述需求负荷的类型包括商业负荷、工业负荷和居民负荷；
第一辅助出力控制模块，其用于在商业负荷的占比最高的情形下依次按照所述超级电容器储能组、所述飞轮储能组、所述锂离子电池储能组、所述钠硫电池储能组、所述液流电池储能组和所述铅酸电池储能组的顺序辅助出力；
第二辅助出力控制模块，其用于在工业负荷的占比最高的情形下依次按照所述铅酸电池储能组、所述锂离子电池储能组、所述液流电池储能组、所述飞轮储能组、所述超级电容器储能组和所述钠硫电池储能组的顺序辅助出力；
第三辅助出力控制模块，其用于在居民负荷的占比最高的情形下依次按照所述锂离子电池储能组、所述钠硫电池储能组、所述飞轮储能组、所述液流电池储能组、所述铅酸电池储能组和所述超级电容器储能组的顺序辅助出力。
10.根据权利要求9所述的源荷储多主体协调控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括第四辅助出力控制模块，其用于在所述风力发电机组、所述光伏发电机组和所述共享储能机组的联合出力仍不满足需求负荷的情形下采用电网出力。
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