一种储能群充放电功率分配方法及装置与流程

1.本发明涉及一种储能群充放电功率分配方法及装置，属于储能调控技术领域。


背景技术：

2.目前，在碳达峰、碳中和战略背景下，储能技术因其调节速率快、配置方式灵活等优点已经不断渗透到各行各业，单台储能的容量一般小于1mw，为了满足不同规模容量的调节需求，需要将单一储能并列运行合成相应规模的储能群以满足储能群的调节需求。当前储能群的调节策略仅根据储能群数量进行简单的均分储能总调节值，当储能群中不同储能soc不一致时，均分调节指令将加重储能群中不同储能的不平衡状况，同时在运行一段时间后储能最大可充/可放电功率将发生变化，此时不考虑最大可充/可放功率可能导致分配的充放电功率值大于储能当前最大可充可放功率值，此时下发的总有功率将会缩减。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种储能群充放电功率分配方法及装置，实现储能群中各储能容量的均衡性。
4.为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
5.本发明提供一种储能群充放电功率分配方法，包括：
6.获取储能群总充放电功率指令；
7.根据储能群总充放电功率指令计算储能群中各储能设备充放电功率分配占比；
8.基于储能群总充放电功率指令和各储能设备充放电功率分配占比对储能群进行充放电功率分配。
9.进一步的，所述根据储能群总充放电功率指令计算储能群中各储能设备充放电功率分配占比，包括：
10.如果收到储能群总充电功率指令，则计算储能设备充电功率分配占比为：
[0011][0012]
其中，α
i
为储能群中第i台储能设备充电功率分配占比，soc
i
为第i台储能设备的soc值，n为储能群中储能设备个数；
[0013]
如果收到储能群总放电功率指令，则计算储能设备放电功率分配占比为：
[0014][0015]
其中，β
i
为储能群中第i台储能设备放电功率分配占比。
[0016]
进一步的，所述储能设备的soc值选取为整型值。
[0017]
进一步的，所述对储能群进行充放电功率分配，包括：
[0018]
如果收到储能群总充电功率指令，则按以下原则对储能群中储能设备进行充电功率分配：
[0019]
p
ci
＝p
ci
_max
‑
α
i
*δc；
[0020][0021]
其中，p
ci
为第i台储能设备分配输出的充电功率，p
ci
_max为第i台储能设备当前最大充电功率；
[0022]
如果收到储能群总放电功率指令，则按以下原则对储能群中储能设备进行放电功率分配：
[0023]
p
fi
＝p
fi
_max
‑
(1/(n
‑
1))β
i
*δf；
[0024][0025]
其中，p
fi
为第i台储能设备分配输出的放电功率，p
fi
_max为第i台储能设备当前最大放电功率。
[0026]
进一步的，
[0027]
如果δc小于0，则对各储能设备按照当前最大充电功率进行充电分配；
[0028]
如果δf小于0，则对各储能设备按照当前最大放电功率进行放电分配。
[0029]
进一步的，
[0030]
通过goose协议进行soc和充放电功率的上送，且设定死区进行数据上送。
[0031]
本发明还提供一种储能群充放电功率分配装置，包括：
[0032]
指令模块，用于获取储能群总充放电功率指令；
[0033]
计算模块，用于根据储能群总充放电功率指令计算储能群中各储能设备充放电功率分配占比；
[0034]
以及，
[0035]
分配模块，用于基于储能群总充放电功率指令和各储能设备充放电功率分配占比对储能群进行充放电功率分配。
[0036]
进一步的，所述计算模块具体用于，
[0037]
对于储能群总充电功率指令，计算储能设备充电功率分配占比：
[0038][0039]
其中，α
i
为储能群中第i台储能设备充电功率分配占比，soc
i
为第i台储能设备的soc值，n为储能群中储能设备个数；
[0040]
对于储能群总放电功率指令，计算储能设备放电功率分配占比：
[0041][0042]
其中，β
i
为储能群中第i台储能设备放电功率分配占比。
[0043]
进一步的，所述分配模块具体用于，
[0044]
对于储能群总充电功率指令，按以下原则对储能群中储能设备进行充电功率分配：
[0045]
p
ci
＝p
ci
_max
‑
α
i
*δc；
[0046][0047]
其中，p
ci
为第i台储能设备分配输出的充电功率，p
ci
_max为第i台储能设备当前最大充电功率；
[0048]
对于储能群总放电功率指令，按以下原则对储能群中储能设备进行放电功率分配：
[0049]
p
fi
＝p
fi
_max
‑
(1/(n
‑
1))β
i
*δf；
[0050][0051]
其中，p
fi
为第i台储能设备分配输出的放电功率，p
fi
_max为第i台储能设备当前最大放电功率。
[0052]
进一步的，所述分配模块还用于，
[0053]
如果δc小于0，则对各储能设备按照当前最大充电功率进行充电分配；
[0054]
如果δf小于0，则对各储能设备按照当前最大放电功率进行放电分配。
[0055]
本发明的有益效果为：
[0056]
本发明提供一种统一的储能群功率分配方法，储能的充电功率分配按照soc的反比例进行充电分配，soc高的充电少；储能的放电功率分配按照soc的正比例进行放电分配，soc高的放电多，能够保证下发的总功率不缩减，同时根据soc进行功率的合理分配，最终保证储能运行的均衡性。
具体实施方式
[0057]
下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0058]
当电网中存在多台储能设备形成的储能群，储能群作为一个统一的调节对象。储能群中每台储能的最大可充可放容量可能不同，即使每台储能充放电容量在设计之初一致，但是随着运行时间推移，储能的最大可放与可充的容量也可能发生变化。当把一个功率调节指令发送给储能群，需要考虑功率分配的合理性，即最大允许功率输出的情况，soc大的充电少，soc小的放电少。这样最终能够实现储能容量的均衡性，而不会出现一部分储能soc高，一部分储能soc低。
[0059]
基于此，本发明实施例提供一种包含n台储能设备的储能群的充放电功率分配方法，具体如下：
[0060]
获取储能群总充放电功率指令；
[0061]
根据储能群总充放电功率指令计算储能群中各储能设备充放电功率分配占比；
[0062]
基于储能群总充放电功率指令和各储能设备充放电功率分配占比对储能群进行充放电功率分配。
[0063]
实施例
[0064]
本实施例提供一种储能群的充电功率分配方法，具体如下：
[0065]
获取储能群总充电功率指令为p_csum；
[0066]
实时获取储能群中各储能设备当前最大充电功率，计算储能群当前总充电容量与所收到的储能群总充电功率指令的差值δc：
[0067][0068]
其中，p
ci
_max为第i台储能设备最大充电功率，其中每台储能设备的最大充电功率可从储能设备实时获得，n为储能群中储能设备个数。
[0069]
根据soc越高所分配的充电功率越小的原则，每台储能分配的实际充电功率p
ci
应该是最大充电功率p
ci
_max减去较高占比δc，占比函数可以是任何正相关函数等，但该正相关函数需要满足所有储能功率求和后仍等于下发的储能群总充电功率，本实施例中选取正比例函数为：
[0070][0071]
其中，soc
i
为第i台储能设备的soc值。
[0072]
最后，按以下原则对储能群中储能设备进行充电功率分配：
[0073]
p
ci
＝p
ci
_max
‑
α
i
*δc
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0074]
即：
[0075][0076]
式中：p
ci
为第i台储能设备分配输出的充电功率。
[0077]
可以验证：
[0078][0079]
实施例2
[0080]
获取储能群总放电功率指令为p_fsum；
[0081]
实时获取储能群中各储能设备当前最大充电功率，计算储能群当前总充电容量与所收到的储能群总充电功率指令的差值δf：
[0082][0083]
p
fi
_max为第i台储能设备的最大放电功率，其中每台储能设备的最大放电功率可从储能装置实时获得，n为储能群中储能设备个数。
[0084]
根据soc越高所分配的放电功率越大的原则，每台储能分配的实际充电功率p
fi
应该是最大充电功率p
fi
_max减去较低占比δf，占比函数可以是任何负相关函数等，但该负相关函数需要满足所有储能功率求和后仍等于下发的储能群总放电功率，在本实施例中选取负比例函数为：
[0085][0086]
其中，soc
i
为第i台储能设备的soc值。
[0087]
最后，按以下原则对储能群中储能设备进行放电功率分配：
[0088]
p
fi
＝p
fi
_max
‑
(1/(n
‑
1))β
i
*δf
[0089]
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)
[0090]
即：
[0091][0092]
其中，p
fi
为第i台储能设备分配输出的放电功率。
[0093]
可以验证：
[0094][0095]
在实际应用中，soc值选取为整型值而非浮点值，避免soc频繁变化导致频繁下发储能充放电指令，同时，如果通过goose协议进行soc或者有功功率等遥测值实时交互，需要将遥测值设定根据死区进行数据上送，以防止出现网络风暴。电压电流死区可设为0.2％，功率死区可设为0.5％。同时，当下发的充放电指令大于储能群当前总充放电容量，则每台储能按照最大充放电功率进行充放电。
[0096]
本发明还提供一种储能群充放电功率调节装置，包括：
[0097]
指令模块，用于获取储能群总充放电功率指令；
[0098]
计算模块，用于根据储能群总充放电功率指令计算储能群中各储能设备充放电功率分配占比；
[0099]
以及，
[0100]
分配模块，用于基于储能群总充放电功率指令和各储能设备充放电功率分配占比对储能群进行充放电功率分配。
[0101]
本发明实施例中，计算模块具体用于，
[0102]
对于储能群总充电功率指令，计算储能设备充电功率分配占比：
[0103][0104]
其中，α
i
为储能群中第i台储能设备充电功率分配占比，soc
i
为第i台储能设备的soc值，n为储能群中储能设备个数；
[0105]
对于储能群总放电功率指令，计算储能设备放电功率分配占比：
[0106][0107]
其中，β
i
为储能群中第i台储能设备放电功率分配占比。
[0108]
本发明实施例中，分配模块具体用于，
[0109]
对于储能群总充电功率指令，按以下原则对储能群中储能设备进行充电功率分配：
[0110]
p
ci
＝p
ci
_max
‑
α
i
*δc；
[0111]
[0112]
其中，p
ci
为第i台储能设备分配输出的充电功率，p
ci
_max为第i台储能设备当前最大充电功率；
[0113]
对于储能群总放电功率指令，按以下原则对储能群中储能设备进行放电功率分配：
[0114]
p
fi
＝p
fi
_max
‑
(1/(n
‑
1))β
i
*δf；
[0115][0116]
其中，p
fi
为第i台储能设备分配输出的放电功率，p
fi
_max为第i台储能设备当前最大放电功率。
[0117]
本发明实施例中，分配模块还用于，
[0118]
如果δc小于0，则对各储能设备按照当前最大充电功率进行充电分配；
[0119]
如果δf小于0，则对各储能设备按照当前最大放电功率进行放电分配。
[0120]
值得指出的是，该装置实施例是与上述方法实施例对应的，上述方法实施例的实现方式均适用于该装置实施例中，并能达到相同或相似的技术效果，故不在此赘述。
[0121]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术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。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0122]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0123]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0124]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0125]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。