CN117767477A - 储能控制方法、装置、系统及介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种储能控制方法、装置、系统及介质,涉及储能技术领域,用于解决如何为PCS分配和下发功率以使得系统均衡储能的问题,所述方法包括:S1:根据来自EMS的当前设定总功率Pset启动功率调节;S2:根据Pset和当前充放电SOC参数对各PCS执行一次功率调节;S3:启动SOC均衡定时器,响应于SOC均衡定时器时间未到,至少更新一次当前充放电SOC参数,响应于SOC均衡定时器时间达到,判断当前工作的各PCS控制的各当前工作SOC是否均衡;S4:响应于判断出各当前工作SOC不均衡,返回步骤S2,或者响应于判断出各当前工作SOC均衡,返回步骤S3。本公开能够保证储能系统实时处于SOC均衡状态,改善系统性能。
Description
技术领域
本公开至少涉及储能技术领域,尤其涉及一种储能控制方法、储能控制装置、储能控制系统以及计算机可读存储介质。
背景技术
储能系统(电站)可完成存储电能和供电,目前储能电站的能量管理系统(EMS,Energy Management System)用于对储能系统进行功率控制,储能变流器(PCS,PowerConversion System)在储能系统中是电池与电网之间的桥梁,由PCS根据EMS的指令控制电池向电网的储能过程,因此PCS的性能直接影响到电池储能系统的运行效率和使用寿命。
目前工程上的电池储能系统的控制方法,大部分采用根据配置容量等比例分配和下发功率的方式,该方式没有考虑如何使得系统均衡储能的问题,影响了储能系统的性能,如无法保证后期储能电站逆变器的一致性等。
发明内容
本公开所要解决的技术问题是针对上述不足,提供一种储能控制方法、储能控制装置、储能控制系统以及计算机可读存储介质,以解决如何为PCS分配和下发功率以使得系统均衡储能的问题。
第一方面,本公开提供一种储能控制方法,包括:
S1:根据来自能量管理系统EMS的当前设定总功率Pset启动功率调节;
S2:根据Pset和当前充放电电荷状态SOC参数对各储能变流器PCS执行一次功率调节;
S3:启动SOC均衡定时器,响应于SOC均衡定时器时间未到,至少更新一次当前充放电SOC参数,响应于SOC均衡定时器时间达到,判断当前工作的各PCS控制的各当前工作SOC是否均衡;
S4:响应于判断出各当前工作SOC不均衡,返回步骤S2,或者响应于判断出各当前工作SOC均衡,返回步骤S3。
第二方面,本公开提供一种储能控制装置,包括:
启动模块,用于执行步骤S1:根据来自能量管理系统EMS的当前设定总功率Pset启动功率调节;
调节模块,与启动模块连接,用于执行步骤S2:根据Pset和当前充放电电荷状态SOC参数对各储能变流器PCS执行一次功率调节;
均衡模块,与调节模块连接,用于执行步骤S3:启动SOC均衡定时器,响应于SOC均衡定时器时间未到,至少更新一次当前充放电SOC参数,响应于SOC均衡定时器时间达到,判断当前工作的各PCS控制的各当前工作SOC是否均衡;
返回模块,与均衡模块连接,用于执行步骤S4:响应于判断出各当前工作SOC不均衡,返回调节模块执行步骤S2,或者响应于判断出各当前工作SOC均衡,返回均衡模块执行步骤S3。
第三方面,本公开一种储能控制系统,包括:
数采控制器,用于实现如上所述的储能控制方法;
能量管理系统EMS,与数采控制器连接,用于向数采控制器发送当前设定总功率Pset;
n个PCS,与数采控制器连接,根据数采控制器的控制进行自身功率调节,其中n≥1。
第四方面,本公开一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器运行时,实现如上所述的储能控制方法。
本公开提供一种储能控制方法、储能控制装置、储能控制系统以及计算机可读存储介质,在根据来自EMS的Pset至少调节一次PCS的功率后,启动SOC均衡定时器,在SOC均衡定时器的计时时间内至少采集一次系统最新的当前充放电SOC参数,并在SOC均衡定时器的计时时间结束时,进行一次系统SOC是否均衡的判断,如果判断结果为不均衡则对系统再次执行功率调节,在再次执行功率调节时采用最新的当前充放电SOC参数作为调节依据之一,以使得调节后系统的SOC均衡,并且在接收到新的Pset之前持续通过SOC均衡定时器采集系统最新当前充放电SOC参数和监测SOC均衡状态,以实现在接收EMS的调节指令后,继续针对调节后系统可能出现储能不均衡的问题,根据系统实时状态进行自适应功率调节,保证储能系统实时处于SOC均衡状态,以进一步改善系统性能。
附图说明
图1是本公开实施例的一种储能控制方法的流程图;
图2是本公开实施例的一种流量储能控制系统的结构示意图;
图3是本公开实施例的另一种储能控制方法的流程图;
图4是本公开实施例的再一种储能控制方法的流程图;
图5是本公开实施例的一种储能控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
可以理解的是,此处描述的具体实施例和附图仅仅用于解释本公开,而非对本公开的限定。
可以理解的是,在不冲突的情况下,本公开中的各实施例及实施例中的各特征可相互组合。
可以理解的是,为便于描述,本公开的附图中仅示出了与本公开相关的部分,而与本公开无关的部分未在附图中示出。
可以理解的是,本公开的实施例中所涉及的每个单元、模块可仅对应一个实体结构,也可由多个实体结构组成,或者,多个单元、模块也可集成为一个实体结构。
可以理解的是,在不冲突的情况下,本公开的流程图和框图中所标注的功能、步骤可根据不同于附图中所标注的顺序发生。
可以理解的是,本公开的流程图和框图中,示出了根据本公开各实施例的系统、装置、设备、方法的可能实现的体系架构、功能和操作。其中,流程图或框图中的每个方框可代表一个单元、模块、程序段、代码,其包含用于实现规定的功能的可执行指令。而且,框图和流程图中的每个方框或方框的组合,可用实现规定的功能的基于硬件的系统实现,也可用硬件与计算机指令的组合来实现。
可以理解的是,本公开实施例中所涉及的单元、模块可通过软件的方式实现,也可通过硬件的方式来实现,例如单元、模块可位于处理器中。
为了便于理解本公开,首先介绍本公开涉及到的储能系统的相关模式。
当储能系统工作在储能模式时,PCS将电网的交流电转变为直流电给电池组充电,而当储能系统工作在并网发电模式时,PSC将电池的直流电转变为交流电进行并网发电。
储能系统具有平滑过渡、削峰填谷、调频调压等功能:可以使太阳能、风能发电平滑输出,减少其随机性、间歇性、波动性给电网和用户带来的冲击;通过谷价时段充电,峰价时段放电可以减少用户的电费支出;在大电网断电时,能够孤岛运行,确保对用户不间断供电。因此,储能系统在微网储能、风光电场电能平滑和电网调节等各个领域中的配置占比越来越大,是智能电网、可再生能源系统和能源互联网等系统中的重要组成部分和关键技术。
合理的分配每台储能系统的运行功率是保证储能电站稳定可靠运行的基础。
一些情况下,电池储能系统采用多支路集成(多PCS并联)方式,以解决由于电芯、电池簇并联引起的环流和簇间功率不平衡的问题,同时可以充分发挥不同电池设备的性能优势,满足电力系统不同层次的功率需求。多支路集成的PCS功率协调分配,主要采用PCS主机控制方案或EMS控制方案进行。具体地,PCS主机控制方案是采用其中一台PCS作为主机,其他的PCS作为从机,主机直接接收来自上端设备(EMS)发送的功率指令将功率分配到从机,这种方法的缺点是在长时间运行过程中,一旦PCS主机出现故障,将无法对从机PCS进行分配,从而导致PCS从机功率失衡;EMS控制方案是通过EMS直接与各PCS通信,EMS计算好各PCS功率后直接分配给各个PCS,但是EMS本身接收的数据量大,其不仅要处理PCS的数据,还要处理电池管理系统(BMS,Battery Management System)的数据,给EMS系统造成了极大的负担,目前在进行功率分配时,难以实时快速地获取电池系统荷电状态(SOC,State ofCharge)、寿命状态(SOH,State of Health)等数据,功率分配的实时性降低。
有鉴于此,本公开将提供一种对交流并联储能变流器PCS的快速功率控制方法,通过控制PCS的功率实现对储能系统的储能过程控制,并提供适于该方法应用的控制装置和储能系统,既可以快速分配PCS功率,提高储能系统均衡性,又具有及时性和可靠性。
实施例1:
如图1所示,本公开提供一种储能控制方法,包括:
S1:根据来自能量管理系统EMS的当前设定总功率Pset启动功率调节;
S2:根据Pset和当前充放电电荷状态SOC参数对各储能变流器PCS执行一次功率调节;
S3:启动SOC均衡定时器,响应于SOC均衡定时器时间未到,至少更新一次当前充放电SOC参数,响应于SOC均衡定时器时间达到,判断当前工作的各PCS控制的各当前工作SOC是否均衡;
S4:响应于判断出各当前工作SOC不均衡,返回步骤S2,或者响应于判断出各当前工作SOC均衡,返回步骤S3。
在本实施例中,可以结合图2-4来理解所提出的储能控制方法,为了实现PCS快速功率控制,并满足各个电池簇间SOC均衡要求,实现高效、及时、可靠的功率分配,在根据来自EMS的Pset至少调节一次PCS的功率后,启动SOC均衡定时器,在SOC均衡定时器的计时时间内至少采集一次系统最新的当前充放电SOC参数,并在SOC均衡定时器的计时时间结束时,进行一次系统SOC是否均衡的判断,如果判断结果为不均衡则对系统再次执行功率调节,在再次执行功率调节时采用最新的当前充放电SOC参数作为调节依据之一,以使得调节后系统的SOC均衡,并且在接收到新的Pset之前持续通过SOC均衡定时器采集系统最新当前充放电SOC参数和监测SOC均衡状态,以实现在接收EMS的调节指令后,继续针对调节后系统可能出现储能不均衡的问题,根据系统实时状态进行自适应功率调节,保证系统实时处于SOC均衡状态,以进一步改善储能系统性能,如保证后期储能电站逆变器的一致性等。
在一实施方式中,所述方法应用于数采控制器;
所述数采控制器连接EMS和n个并联的PCS,以控制每个PCS_i根据各自调节后的功率控制一个电池装置_i的充放电,并从PCS_i实时获取每个电池装置_i的当前SOC_i,当前SOC_i由每个电池装置_i连接的一个电池管理系统BMS_i向PCS_i实时发送,其中n≥1、i∈[1,n]。
在本实施例中,所述方法可以应用于如图2所示的数采控制器,由数采控制器连接n个PCS并连接EMS,n个PCS以并联方式连接交流电网,且分别连接n个电池装置和n个BMS,n个电池装置和n个BMS对应连接构成电池系统层,n个PCS和数采控制器构成中压箱系统层,EMS可以接收BMS和PCS状态信息并下发控制信息;EMS的控制指令发送给数采控制器,数采控制器根据EMS的控制指令向n个PCS分别发送功率调节指令,以使n个PCS分别将自身功率调节至指定值,并根据该指定值控制对应的电池装置与交流电网进行对应的充放电或静置工作,EMS的控制指令可以是根据负载和/或电流采样给定的当前设定总功率Pset,电池装置连接有对应的BMS,BMS对应地连接PCS,并向PCS提供电池装置的实时状态数据(包括当前SOC等)。基于上述结构,通过EMS和数采控制器可以对PCS执行多种控制方式,可以实现PCS快速功率控制,实现对电池系统多支路系统的功率均衡调节,并满足各个电池簇间SOC均衡要求,另外,当多支路电池系统发生故障时,可以实现系统的冗余控制,及时切除故障电池簇,保证其他电池簇正常运行,提高系统输出功率的准确性、及时性、可靠性和稳定性。
在一实施方式中,步骤S1具体包括:
接收来自EMS的Pset,并获取当前工作的各PCS实际的当前总功率P;
响应于∣Pset-P∣>调节死区,根据Pset大于零启动放电功率调节、根据Pset小于零启动充电功率调节、或者根据Pset等于零启动功率静置。
在本实施例中,如图3所示,EMS下发功率设定指令Pset(功率设定指令中指定当前设定总功率为Pset)至数采控制器;如果数采控制器未收到新的下发功率设定指令Pset,则进入图3右侧的流程;如果收到功率设定指令Pset,则数采控制器判断功率设定值Pset是否满足预设的功率分配条件,具体是,若满足∣Pset-P∣>调节死区,则进行功率分配,即从n个PCS中选择可执行当前工作的PCS,并为这些PCS分配执行当前工作的功率,调节死区可预设为Pset与P相差不大于5%,P是当前工作的各PCS实际的当前功率之和;若不满足预设的功率分配条件,则进入图3右侧的流程,启动SOC均衡定时器并进行SOC均衡运算;若进行功率分配,数采控制器根据功率设定值Pset是否大于0,将分配分为放电、充电或静置三种情形,分别进行不同的功率分配计算和分发,包括:根据Pset>0控制储能系统放电,根据Pset<0控制储能系统充电,根据Pset=0控制储能系统静置。
在一实施方式中,当前充放电SOC参数,具体包括:
当前可用于放电的PCS数量C_dis、当前可放电的各电池装置的当前SOC_j和当前可放电SOC平均值SOC_dis,或者当前可用于充电的PCS数量C_cha、当前可充电的各电池装置的当前SOC_k和当前可充电SOC平均值SOC_cha,其中j∈[1,C_dis]、k∈[1,C_cha]。
在本实施例中,数采控制器在功率调节时使用的均是最新的当前充放电SOC参数,当前充放电SOC参数分别针对充电和放电两种工作状态获取,包括可用于对应工作状态的装置数量、装置电量和电量平均值。
在一实施方式中,步骤S2具体包括:
响应于当前启动放电功率调节,计算平均放电设定功率值Pa_dis=Pset/C_dis,计算第j个当前可放电电池装置的ΔSOC=SOC_j-SOC_dis,计算对第j个PCS的功率调节系数C_j=ΔSOC/SOC_dis,获取并发送第j个PCS的当前设定功率Pset_j=Pa_dis(1+C_j);或者,
响应于当前启动充电功率调节,计算平均充电设定功率值Pa_cha=Pset/C_cha,计算第k个当前可放电电池装置的ΔSOC=SOC_k-SOC_cha,计算对第k个PCS的功率调节系数C_k=ΔSOC/SOC_cha,获取并发送第k个PCS的当前设定功率Pset_k=Pa_cha(1-C_k);或者,
响应于当前启动功率静置,获取并发送第i个PCS的功率Pset_i=0。
在本实施例中,如图3左侧流程所示,功率调节包括三种情形:
放电:判断功率设定值Pset>0时,则进入放电计算流程,包括:根据当前可进行放电的C_dis个PCS,计算平均设定功率值Pa,Pa=Pset/C_dis;对当前可进行放电的第i个PCS,计算第i个PCS对应电池装置ΔSOC,ΔSOC=SOCi-SOC_dis,进而计算第i个PCS对应电池装置的功率调节系数Ci,Ci=ΔSOC/SOC_dis;计算每个当前可进行放电的电池装置的Pset_i,Pset_i=Pa/(1+Ci),向当前可进行放电的PCS下发对应的Pset_i指令,对当前不可进行放电的PCS功率置零;
充电:判断功率设定值Pset<0时,则进入充电计算流程,包括:根据当前可进行充电的C_cha个PCS,计算平均设定功率值Pa,Pa=Pset/C_cha;对当前可进行充电的第i个PCS,计算第i个PCS对应电池装置ΔSOC,ΔSOC=SOCi-SOC_cha,进而计算第i个PCS对应电池装置的功率调节系数Ci,Ci=ΔSOC/SOC_cha;计算每个当前可进行充电的电池装置的Pset_i,Pset_i=Pa/(1-Ci),向当前可进行充电的PCS下发对应的Pset_i指令,对当前不可进行充电的PCS功率置零;
静置:Pset=0时,则全部第i个PCS的功率Pset_i=0,并向PCS下发Pset_i指令;
下发功率Pset_i并执行后,返回判断是否收到新的下发功率设定指令Pset,若没有新的Pset,则启动SOC均衡定时器并进行SOC均衡运算。
在一实施方式中,步骤S3中更新当前充放电SOC参数,具体包括:
获取每个电池装置的当前SOC_i;
获取当前SOC_i≥放电死区的C_dis个电池装置及其对应的PCS,获取当前SOC_i≤充电死区的C_cha个电池装置及其对应的PCS;
计算SOC_dis=(∑C_dis个对应SOC_i)/C_dis,计算SOC_cha=(∑C_cha个对应SOC_i)/C_cha。
在本实施例中,如图3所示,启动SOC均衡定时器后,若SOC均衡定时器时间到不满足,根据某PCS和对应电池装置的SOC>=放电死区,且PCS和电池装置状态正常,计算当前可用于放电的PCS数量C_dis;根据某PCS和对应电池装置的SOC<=充电死区,且PCS和电池装置状态正常,计算当前可用于充电的PCS数量C_cha;计算电池装置可放电SOC_dis,SOC_dis=∑可放电PCS的SOC/C_dis;计算电池装置可充电SOC_cha,SOC_cha=∑可充电PCS的SOC/C_cha,返回定时器计时,并将上述当前充放电SOC参数计算结果更新为全局变量,以使这些参数在后续可用于左侧的运算;放电死区是指由于电池电量太低不适于再进行放电的临界值,可以设置为5%~15%之间的一个值,充电死区是指由于电池电量太高不需要再进行充电的临界值,可以设置为85%~95%的一个值。
在一实施方式中,步骤S3中判断当前工作的各PCS控制的各当前工作SOC是否均衡,具体包括:
响应于当前为放电工作状态,获取当前正在放电的各电池装置的当前SOC_j,计算所有当前SOC_j的离散率Vs,或者,响应于当前为充电工作状态,获取当前正在充电的各电池装置的当前SOC_k,计算所有当前SOC_k的离散率Vs;
根据Vs大于等于预设阈值判定当前工作的各PCS控制的各当前工作SOC不均衡,或者根据Vs小于预设阈值判定当前工作的各PCS控制的各当前工作SOC均衡。
在本实施例中,如图3所示,启动SOC均衡定时器后,若SOC均衡定时器时间到满足;计算当前所有正常工作PCS的SOC离散率Vs,如Vs=SOC标准差/SOC平均值×100%;判断Vs是否小于阈值:若Vs小于阈值条件满足,说明电池装置处于SOC均衡状态,则返回判断是否收到新的Pset,若没有新的Pset则重新进入下一次判断,若Vs小于阈值条件不满足,则判断上一次Pset非零是否满足:若上一次Pset非零条件满足,则将上一次Pset赋值给Pset后重新进行功率分配,若上一次Pset非零条件不满足,则返回判断是否收到新的Pset。
在本实施例中,对如图2所示的储能系统而言,所述方法如图4所示,储能系统开始工作后,EMS下发功率设定指令,数采控制器接收功率设定指令,数采控制器通过功率分配算法计算各PCS的均衡功率,计算各分配功率是否大于(各PCS的)最大输出功率,如果是,将分配功率修改为最大功率,如果否,维持分配功率,下发功率指令到PCS,PCS输出功率,数采控制器实时获取SOC和PCS运行状态。
实施例2:
如图5所示,本公开提供一种储能控制装置,包括:
启动模块1,用于执行步骤S1:根据来自能量管理系统EMS的当前设定总功率Pset启动功率调节;
调节模块2,与启动模块1连接,用于执行步骤S2:根据Pset和当前充放电电荷状态SOC参数对各储能变流器PCS执行一次功率调节;
均衡模块3,与调节模块2连接,用于执行步骤S3:启动SOC均衡定时器,响应于SOC均衡定时器时间未到,至少更新一次当前充放电SOC参数,响应于SOC均衡定时器时间达到,判断当前工作的各PCS控制的各当前工作SOC是否均衡;
返回模块4,与均衡模块3连接,用于执行步骤S4:响应于判断出各当前工作SOC不均衡,返回调节模块执行步骤S2,或者响应于判断出各当前工作SOC均衡,返回均衡模块执行步骤S3。
在一实施方式中,所述装置具体是数采控制器;
所述数采控制器连接EMS和n个并联的PCS,以控制每个PCS_i根据各自调节后的功率控制一个电池装置_i的充放电,并从PCS_i实时获取每个电池装置_i的当前SOC_i,当前SOC_i由每个电池装置_i连接的一个电池管理系统BMS_i向PCS_i实时发送,其中n≥1、i∈[1,n]。
在一实施方式中,启动模块1具体包括:
接收获取单元,用于接收来自EMS的Pset,并获取当前工作的各PCS的当前工作总功率P;
启动单元,与接收获取单元连接,用于响应于∣Pset-P∣>调节死区,根据Pset大于零启动放电功率调节、根据Pset小于零启动充电功率调节、或者根据Pset等于零启动功率静置。
在一实施方式中,当前充放电SOC参数,具体包括:
当前可用于放电的PCS数量C_dis、当前可放电的各电池装置的当前SOC_j和当前可放电SOC平均值SOC_dis,或者当前可用于充电的PCS数量C_cha、当前可充电的各电池装置的当前SOC_k和当前可充电SOC平均值SOC_cha,其中j∈[1,C_dis]、k∈[1,C_cha]。
在一实施方式中,调节模块2具体包括:
放电调节单元,用于响应于当前启动放电功率调节,计算平均放电设定功率值Pa_dis=Pset/C_dis,计算第j个当前可放电电池装置的ΔSOC=SOC_j-SOC_dis,计算对第j个PCS的功率调节系数C_j=ΔSOC/SOC_dis,获取并发送第j个PCS的当前设定功率Pset_j=Pa_dis(1+C_j);
充电调节单元,用于响应于当前启动充电功率调节,计算平均充电设定功率值Pa_cha=Pset/C_cha,计算第k个当前可放电电池装置的ΔSOC=SOC_k-SOC_cha,计算对第k个PCS的功率调节系数C_k=ΔSOC/SOC_cha,获取并发送第k个PCS的当前设定功率Pset_k=Pa_cha(1-C_k);
静置调节单元,用于响应于当前启动功率静置,获取并发送第i个PCS的功率Pset_i=0。
在一实施方式中,均衡模块3包括更新参数单元,具体包括:
SOC获取单元,用于获取每个电池装置的当前SOC_i;
数量获取单元,与SOC单元连接,用于获取当前SOC_i≥放电死区的C_dis个电池装置及其对应的PCS,获取当前SOC_i≤充电死区的C_cha个电池装置及其对应的PCS;
均值获取单元,与数量获取单元连接,用于计算SOC_dis=(∑C_dis个对应SOC_i)/C_dis,计算SOC_cha=(∑C_cha个对应SOC_i)/C_cha。
在一实施方式中,均衡模块3包括判断单元,具体包括:
离散率计算单元,用于响应于当前为放电工作状态,获取当前正在放电的各电池装置的当前SOC_j,计算所有当前SOC_j的离散率Vs,或者,响应于当前为充电工作状态,获取当前正在充电的各电池装置的当前SOC_k,计算所有当前SOC_k的离散率Vs;
判定单元,与离散率计算单元连接,用于根据Vs大于等于预设阈值判定当前工作的各PCS控制的各当前工作SOC不均衡,或者根据Vs小于预设阈值判定当前工作的各PCS控制的各当前工作SOC均衡。
实施例3:
如图2所示,本公开实施例3提供一种储能控制系统,包括:
数采控制器,用于实现如实施例1所述的储能控制方法;
能量管理系统EMS,与数采控制器连接,用于向数采控制器发送当前设定总功率Pset;
n个PCS,与数采控制器连接,根据数采控制器的控制进行自身功率调节,其中n≥1。
在一实施方式中,所述n个PCS并联,所述n个PCS和EMS组成中压箱系统层,每个PCS_i连接一个电池装置_i和一个电池管理系统BMS_i,电池装置_i与BMS_i对应连接并组成电池系统层,电池系统层在PCS的控制下与交流电网进行充放电,每个BMS_i实时获取对应电池装置_i的当前SOC_i并实时发送给对应PCS_i,其中i∈[1,n]。
实施例4:
本公开实施例4提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器运行时,实现如实施例1所述的储能控制方法,或实现如实施例2所述的储能控制装置。
所述计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性或非易失性、可移除或不可移除的介质。计算机可读存储介质包括但不限于RAM(Random Access Memory,随机存取存储器),ROM(Read-Only Memory,只读存储器),EEPROM(Electrically ErasableProgrammable read only memory,带电可擦可编程只读存储器)、闪存或其他存储器技术、CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory,光盘只读存储器),数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。
另外,本公开还可以提供一种计算机装置,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时,所述处理器执行如实施例1所述的储能控制方法,该计算机装置可以是如实施例2所述的储能控制装置。
其中,存储器与处理器连接,存储器可采用闪存或只读存储器或其他存储器,处理器可采用中央处理器或单片机。
本公开实施例1-4提供一种储能控制方法、储能控制装置、储能控制系统以及计算机可读存储介质,在根据来自EMS的Pset至少调节一次PCS的功率后,启动SOC均衡定时器,在SOC均衡定时器的计时时间内至少采集一次系统最新的当前充放电SOC参数,并在SOC均衡定时器的计时时间结束时,进行一次系统SOC是否均衡的判断,如果判断结果为不均衡则对系统再次执行功率调节,在再次执行功率调节时采用最新的当前充放电SOC参数作为调节依据之一,以使得调节后系统的SOC均衡,并且在接收到新的Pset之前持续通过SOC均衡定时器采集系统最新当前充放电SOC参数和监测SOC均衡状态,以实现在接收EMS的调节指令后,继续针对调节后系统可能出现储能不均衡的问题,根据系统实时状态进行自适应功率调节,保证储能系统实时处于SOC均衡状态,以进一步改善系统性能。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式,然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本公开的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本公开的保护范围。
Claims (11)
1.一种储能控制方法,其特征在于,包括:
S1:根据来自能量管理系统EMS的当前设定总功率Pset启动功率调节;
S2:根据Pset和当前充放电电荷状态SOC参数对各储能变流器PCS执行一次功率调节;
S3:启动SOC均衡定时器,响应于SOC均衡定时器时间未到,至少更新一次当前充放电SOC参数,响应于SOC均衡定时器时间达到,判断当前工作的各PCS控制的各当前工作SOC是否均衡;
S4:响应于判断出各当前工作SOC不均衡,返回步骤S2,或者响应于判断出各当前工作SOC均衡,返回步骤S3。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法应用于数采控制器;
所述数采控制器连接EMS和n个并联的PCS,以控制每个PCS_i根据各自调节后的功率控制一个电池装置_i的充放电,并从PCS_i实时获取每个电池装置_i的当前SOC_i,当前SOC_i由每个电池装置_i连接的一个电池管理系统BMS_i向PCS_i实时发送,其中n≥1、i∈[1,n]。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤S1具体包括:
接收来自EMS的Pset,并获取当前工作的各PCS实际的当前总功率;
响应于∣Pset-P∣>调节死区,根据Pset大于零启动放电功率调节、根据Pset小于零启动充电功率调节、或者根据Pset等于零启动功率静置。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,当前充放电SOC参数,具体包括:
当前可用于放电的PCS数量C_dis、当前可放电的各电池装置的当前SOC_j和当前可放电SOC平均值SOC_dis,或者当前可用于充电的PCS数量C_cha、当前可充电的各电池装置的当前SOC_k和当前可充电SOC平均值SOC_cha,其中j∈[1,C_dis]、k∈[1,C_cha]。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤S2具体包括:
响应于当前启动放电功率调节,计算平均放电设定功率值Pa_dis=Pset/C_dis,计算第j个当前可放电电池装置的ΔSOC=SOC_j-SOC_dis,计算对第j个PCS的功率调节系数C_j=ΔSOC/SOC_dis,获取并发送第j个PCS的当前设定功率Pset_j=Pa_dis(1+C_j);或者,
响应于当前启动充电功率调节,计算平均充电设定功率值Pa_cha=Pset/C_cha,计算第k个当前可放电电池装置的ΔSOC=SOC_k-SOC_cha,计算对第k个PCS的功率调节系数C_k=ΔSOC/SOC_cha,获取并发送第k个PCS的当前设定功率Pset_k=Pa_cha(1-C_k);或者,
响应于当前启动功率静置,获取并发送第i个PCS的功率Pset_i=0。
6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,步骤S3中更新当前充放电SOC参数,具体包括:
获取每个电池装置的当前SOC_i;
获取当前SOC_i≥放电死区的C_dis个电池装置及其对应的PCS,获取当前SOC_i≤充电死区的C_cha个电池装置及其对应的PCS;
计算SOC_dis=(∑C_dis个对应SOC_i)/C_dis,计算SOC_cha=(∑C_cha个对应SOC_i)/C_cha。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤S3中判断当前工作的各PCS控制的各当前工作SOC是否均衡,具体包括:
响应于当前为放电工作状态,获取当前正在放电的各电池装置的当前SOC_j,计算所有当前SOC_j的离散率Vs,或者,响应于当前为充电工作状态,获取当前正在充电的各电池装置的当前SOC_k,计算所有当前SOC_k的离散率Vs;
根据Vs大于等于预设阈值判定当前工作的各PCS控制的各当前工作SOC不均衡,或者根据Vs小于预设阈值判定当前工作的各PCS控制的各当前工作SOC均衡。
8.一种储能控制装置,其特征在于,包括:
启动模块,用于执行步骤S1:根据来自能量管理系统EMS的当前设定总功率Pset启动功率调节;
调节模块,与启动模块连接,用于执行步骤S2:根据Pset和当前充放电电荷状态SOC参数对各储能变流器PCS执行一次功率调节;
均衡模块,与调节模块连接,用于执行步骤S3:启动SOC均衡定时器,响应于SOC均衡定时器时间未到,至少更新一次当前充放电SOC参数,响应于SOC均衡定时器时间达到,判断当前工作的各PCS控制的各当前工作SOC是否均衡;
返回模块,与均衡模块连接,用于执行步骤S4:响应于判断出各当前工作SOC不均衡,返回调节模块执行步骤S2,或者响应于判断出各当前工作SOC均衡,返回均衡模块执行步骤S3。
9.一种储能控制系统,其特征在于,包括:
数采控制器,用于实现如权利要求1-7任一项所述的储能控制方法;
能量管理系统EMS,与数采控制器连接,用于向数采控制器发送当前设定总功率Pset;
n个PCS,与数采控制器连接,根据数采控制器的控制进行自身功率调节,其中n≥1。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述n个PCS并联,所述n个PCS和EMS组成中压箱系统层,每个PCS_i连接一个电池装置_i和一个电池管理系统BMS_i,电池装置_i与BMS_i对应连接并组成电池系统层,电池系统层在PCS的控制下与交流电网进行充放电,每个BMS_i实时获取对应电池装置_i的当前SOC_i并实时发送给对应PCS_i,其中i∈[1,n]。
11.一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中存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器运行时,实现如权利要求1-7任一项所述的储能控制方法。
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