储能设备控制方法、装置、存储介质及储能设备与流程

文档序号:33518410发布日期:2023-03-22 06:15阅读:59来源:国知局
储能设备控制方法、装置、存储介质及储能设备与流程

1.本技术涉及储能技术领域,具体涉及一种储能设备控制方法、装置、存储介质及储能设备。


背景技术:

2.峰谷电价也称“分时电价”,是按高峰用电和低谷用电分别计算电费的一种电价制度。高峰用电,一般指用电单位较集中,供电紧张时的用电,如在白天,收费标准较高;低谷用电,一般指用电单位较少、供电较充足时的用电,如在夜间,收费标准较低。实行峰谷电价有利于促使用电单位错开用电时间,充分利用设备和能源。
3.目前在用户侧的工商业储能应用正在蓬勃发展,发电企业可以在低谷用电期间向储能设备充电,在高谷用电期间通过储能设备提供电能从而获利,但目前在电力交易中心中,电价是实时更新的,目前根据预设的充放电策略对储能设备进行控制,存在储能资源浪费的问题,且频繁地切换储能设备的充放电状态,也会存在影响电池寿命的问题。


技术实现要素:

4.鉴于上述问题,本技术提供一种储能设备控制方法、装置、存储介质及储能设备,能够提高用户侧储能设备储能资源的利用率,以及延长电池的使用寿命。
5.第一方面,本技术提供了一种储能设备控制方法,可以应用于储能设备,该方法可以包括:
6.获取电力信息,并根据所述电力信息确定储能设备工作日的多个电价时段;其中,所述电力信息包括历史电价走势,所述电价时段包括高电价时段和低电价时段。
7.根据所述多个电价时段生成初步充放电策略;其中,所述初步充放电策略包括:储能设备在所述高电价时段配置为放电模式,以及在所述低电价时段配置为充电模式。
8.基于所述初步充放电策略确定充放电切换频次,基于所述充放电切换频次和所述多个电价时段的时长确定所述储能设备的目标充放电策略,确定所述储能设备在每个电价时段的充放电状态。
9.本技术实施例的技术方案中,可以通过历史电力信息预测在储能设备工作日中储能设备的初步充放电策略,并基于每个电价时段的时长对初步充放电策略进行优化,降低储能设备的充放电切换频次,从而能够在提高储能资源利用率的情况下兼顾储能设备的电池寿命,提高储能套利收益。
10.在一些实施例中,所述电力信息还包括预设电价信息;
11.所述根据所述电力信息确定多个电价时段包括:
12.根据单日历史峰谷电价信息或所述预设电价信息预测所述储能设备工作日中每个所述高电价时段和每个所述低电价时段所在的时间段。
13.本技术实施例的技术方案中,除了可以应用于峰谷储能套利之外,还可以应用于孤网的辅助调频,通过获取到用电企业的电价信息对用电企业在储能设备工作日的负荷变
化进行预测,从而控制储能设备的充放电状态,能够提高储能资源利用的灵活性。
14.在一些实施例中,所述基于所述充放电切换频次和所述多个电价时段的时长确定所述储能设备的目标充放电策略可以包括:
15.在所述充放电切换频次大于预设切换频次阈值时,控制所述储能设备在目标电价时段中保持与所述目标电价时段相邻时段相同的充电或放电的状态;其中,所述目标电价时段为时长低于预设时长阈值的电价时段。
16.本技术实施例的技术方案中,可以通过预测出的每个高电价时段和每个低电价时段的时长对初步充放电策略进行优化,从而能够降低储能设备的充放电切换频次,以及延长储能设备中电池的使用寿命。
17.在一些实施例中,所述高电价时段可以包括尖峰时段和高峰时段,所述低电价时段可以包括平段时段和低谷时段;
18.所述确定所述储能设备在每个电价时段的充放电状态包括:
19.将所述储能设备配置为在所述尖峰时段以最大输出功率进行放电,在所述高峰时段以(n-n1)/h2的额定功率进行放电,在所述低谷时段以n/h3的额定功率进行充电,在所述平段时段以n/h4的额定功率进行充电;
20.其中,n为所述储能设备的储能总量,n1为所述储能设备在所述储能设备工作日中所述尖峰时段的输出能量,h2为所述储能设备工作日中高峰时段的时长,h3为所述储能设备工作日中低谷时段的时长,h4为所述储能设备工作日中平段时段的时长。
21.本技术实施例的技术方案中,可以通过生成的目标充放电策略对储能设备的充放电状态进行控制,能够充分利用储能设备的储能资源,提高储能资源的利用率,从而提高储能套利收益。
22.在一些实施例中,所述确定所述储能设备在每个电价时段的充放电状态还可以包括:
23.在所述低谷时段和所述平段时段中向所述储能设备进行充电,且检测到所述储能设备的储能量大于预设储能量时,限制或停止所述储能设备充电。
24.本技术实施例的技术方案中,能够在储能套利过程中考虑到过充电对储能设备电池健康的影响,在储能设备的储电量达到预设值时,限制或停止储能设备充电,防止在每次充电循环中有可能出现的过度充电情况,从而能够进一步保证电池健康,延长电池使用寿命。
25.在一些实施例中,本技术提供的方法还可以包括:
26.在所述储能设备工作日中,基于电力预测模型预测当前时段及下一时段的电量需求,根据所述电量需求与所述目标充放电策略确定下一时段是否切换所述储能设备的充放电状态。
27.本技术实施例的技术方案中,可以根据储能设备在储能套利过程中的实际情况对目标充放电策略进行实时调整,能够提高储能设备工作的稳定性,能够充分利用储能资源以及保证电池健康。
28.在一些实施例中,在所述储能设备处于所述充放电状态中的充电状态时,以最低充电倍率进行充电。
29.本技术实施例的技术方案中,可以通过控制以最低充电倍率对储能设备进行充
电,能够提高储能设备充电的稳定性,从而能够延长电池寿命。
30.第二方面,本技术提供一种储能套利装置,应用于储能设备,其包括:
31.获取模块,用于获取电力信息,并根据所述电力信息确定储能设备工作日的多个电价时段;其中,所述电力信息包括历史电价走势,所述电价时段包括高电价时段和低电价时段。
32.第一策略确定模块,用于根据所述多个电价时段生成初步充放电策略;其中,所述初步充放电策略包括:储能设备在所述高电价时段配置为放电模式,以及在所述低电价时段配置为充电模式。
33.第二策略确定模块,用于基于所述初步充放电策略确定充放电切换频次,基于所述充放电切换频次和所述多个电价时段的时长确定所述储能设备的目标充放电策略,确定所述储能设备在每个电价时段的充放电状态。
34.在一些实施例中,获取模块可具体用于:
35.根据单日历史峰谷电价信息或预设电价信息预测储能设备工作日中每个高电价时段和每个低电价时段所在的时间段。
36.在一些实施例中,第二策略确定模块可具体用于:
37.在充放电切换频次大于预设切换频次阈值时,控制储能设备在目标电价时段中保持与目标电价时段相邻时段相同的充电或放电的状态;其中,目标电价时段为时长低于预设时长阈值的电价时段。
38.在一些实施例中,高电价时段可以包括尖峰时段和高峰时段,低电价时段可以包括平段时段和低谷时段;
39.第二策略确定模块还可用于:
40.将所述储能设备配置为在所述尖峰时段以最大输出功率进行放电,在所述高峰时段以(n-n1)/h2的额定功率进行放电,在所述低谷时段以n/h3的额定功率进行充电,在所述平段时段以n/h4的额定功率进行充电;
41.其中,n为储能设备的储能总量,n1为储能设备在储能设备工作日中尖峰时段的输出能量,h2为储能设备工作日中高峰时段的时长,h3为储能设备工作日中低谷时段的时长,h4为储能设备工作日中平段时段的时长。
42.在一些实施例中,第二策略确定模块还可用于:
43.在低谷时段和平段时段中向储能设备进行充电,且检测到储能设备的储能量大于预设储能量时,限制或停止储能设备充电。
44.在一些实施例中,储能套利装置可以包括调控模块,用于在储能设备工作日中,基于电力预测模型预测当前时段及下一时段的电量需求,根据电量需求与目标充放电策略确定下一时段是否切换储能设备的充放电状态。
45.在一些实施例中,第二策略确定模块还可用于:
46.在储能设备处于充放电状态中的充电状态时,以最低充电倍率进行充电。
47.第三方面,本技术提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有计算机程序指令,计算机程序指令被一处理器运行时,执行上述方法中的步骤。
48.第四方面,本技术提供了一种储能设备,其包括电池、存储器和处理器,所述电池用于存储电能,所述存储器中存储有程序指令,处理器运行所述程序指令时,执行上述方法
中的步骤。
49.上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
50.通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本技术的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
51.图1为某地峰谷电价的示意图;
52.图2为本技术一些实施例提供的储能设备控制方法的步骤示意图;
53.图3为本技术实施例提供的储能套利流程图;
54.图4为本技术实施例提供的储能套利装置的示意图。
具体实施方式
55.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本技术的保护范围。
56.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术;本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
57.在本技术实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
58.在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
59.在本技术实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
60.在本技术实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
61.目前,从市场形势的发展来看,峰谷电价制度能够能充分发挥价格的经济杠杆作用,能够缓和电力供需矛盾,提高电网负荷率和设备利用率,达到控制高峰负荷、利用电网低谷电量,挖掘发、供电设备的潜力,从而能够提高经济效益。
62.本发明人注意到,在电力现货市场交易中,发电企业会给出电能量报价,大用户或售电公司给出所需电能量,通过电力交易中心、综合能源服务公司进行交易,但在电力交易
中心交易的过程中,电价会实时波动,因此储能设备供电的方式并不能像用户峰谷用电的方式一般,在每天的固定的低谷电价时段进行充电,在固定的高峰电价时段进行放电。具体地,可以参见图1,图1为某地峰谷电价的示意图,由图1可以看出,该地一天中各个时段的电价存在波动,单日最高电价可达1.4元每度,而最低电价仅为0.2元每度,因此,可以通过制定合理的充放电策略控制储能设备在低电价的时段进行充电以及在高电价时段进行放电从而利用储能资源,实现峰谷电价储能套利。
63.为了提高储能套利的收益,申请人研究发现,可以在储能设备工作日提前预测当日各个时段的电价,从而制定储能设备的充放电策略,在预测出的低谷电价时段进行充电,在预测出的高峰电价时段进行放电。而在另一方面,基于电池寿命的考虑,充放电状态过于频繁的切换会严重影响电池寿命,因此不能简单地将控制储能设备在预测出的每个低谷电价时段切换至充电状态以及在每个高峰电价时段切换至放电状态。
64.基于以上考虑,为了兼顾储能设备的储能收益以及电池寿命,发明人经过深入研究,提出一种储能套利方法,通过在预测储能设备工作日的电价时段制定储能设备的充放电策略的基础上,优化充放电策略以降低充放电切换频次,从而能够兼顾储能设备资源利用率以及电池寿命。
65.本技术实施例公开的储能套利方法可以应用于储能设备中,储能设备可以具体是蓄电池系统。储能套利的含义主要是利用每日峰谷电价的差值,在低电价的时段为储能设备进行充电,在高电价时段利用储能设备提供电能,可以是将电能输送至用电企业,也可以是向电力中心提供电能,从而基于电价的差价获取收益。
66.请参看图2,图2为本技术一些实施例提供的储能设备控制方法的步骤示意图,储能设备控制方法可以包括如下步骤:
67.在步骤s21中,获取电力信息,并根据电力信息确定储能设备工作日的多个电价时段。
68.本技术实施例中的方法可以通过智能软件进行实施,智能控制软件可以部署在能量管理系统(energy management system,ems)上,ems可以从电力交易中心&综合能源服务公司获取电力信息。
69.其中,电力信息可以包括历史电价走势,历史电价走势可以是储能设备工作日前一天的电价走势,可以是往年同日的电价走势或是多日的平均电价走势,也可以是往日在相同场景下的电价走势,如台风等恶劣天气影响,干旱、大幅度降温或升温等情况。储能设备工作日可以是确定储能设备进行工作的日期,可以指代应用本技术提供方案的下一日,也可以指代应用本技术提供方案未来时期的任何一天。电价时段可以包括高电价时段和低电价时段,本技术实施例中以电价高于预设值的电价作为高电价,以低于预设值的电价作为低电价进行说明。
70.应当理解的是,本技术实施例中的高电价和低电价仅仅是示意性地,在实际应用过程中可以根据具体的市场行情进行设置,而不应当理解为对本技术保护范围所作的限制。
71.在步骤s22中,根据多个电价时段生成初步充放电策略。
72.其中,初步充放电策略可以包括:储能设备在高电价时段配置为放电模式,以及在低电价时段配置为充电模式。具体地,在步骤s22中,对生成的电价时段的数量不作限制,可
以将每一个电价高于预设值的时间段作为高电价时段,将每一个电价低于预设值的时间段作为低电价时段,以在步骤s23中对生成的初步充放电策略进行优化。
73.示例性地,生成初步充放电策略的步骤可以包括:输入电力市场前一天的单日电价走势或预设输入的电价走势,分别从中确定高电价时段以及低电价时段,确定在高电价时段中控制储能设备进行放电,在低电价时段中进行充电。
74.在步骤s23中,基于初步充放电策略确定充放电切换频次,基于充放电切换频次和多个电价时段的时长确定储能设备的目标充放电策略,确定储能设备在每个电价时段的充放电状态。
75.示例性地,基于初步充放电策略确定充放电切换频次的实现方式可以包括,以折线表示电价走势,以电价折线与预设值电价的交点个数确定充放电频次,若充放电切换频次低于或等于预设的切换频次值,则可省略上述步骤s23,将初步充放电策略直接作为最终的充放电策略,若充放电切换频次高于预设的切换频次值,则确定需要执行上述步骤s23以对初步充放电策略进行优化,从而降低储能设备的充放电切换频率,延长电池寿命。
76.其中,优化初步充放电的策略可以是,首先预设时段时长阈值,将初步充放电策略中低于该预设时长阈值的高电价时段和低电价时段合并至前一时段或后一时段,确定合并后充放电切换频次是否低于或等于预设的切换频次值,若是,则可将合并后的充放电策略作为最终的充放电策略,若否,则可再设置一次预设时长阈值进行下一轮合并,以将切换频次值控制在预设的切换频次值以内。优化初步充放电的策略还可以是,忽略低于该预设时长阈值的高电价时段和低电价时段,控制储能设备在该时间段中保持与上一时段相同的充放电状态,或在低于预设时长阈值的高电价时段中控制储能设备处于关闭的状态,既不进行充电也不进行放电,使储能设备仅在低电价时段充电,在高于预设时长阈值的高电价时段中进行放电。另外,优化初步充放电的策略也可以是,将连续多段低于预设时长阈值的时间段进行合并,确定合并时间段中的电价均值,基于电价均值确定在该合并时间段中储能设备处于充电状态或是放电状态。
77.由此可见,本技术实施例可以通过历史电力信息预测在储能设备工作日中储能设备的初步充放电策略,并基于每个电价时段的时长对初步充放电策略进行优化,降低储能设备的充放电切换频次,从而能够在提高储能资源利用率的情况下兼顾储能设备的电池寿命,提高储能套利收益。
78.根据本技术的一些实施例,可选地,本技术方案中电力信息还可以包括预设电价信息。针对步骤s21,根据电力信息确定多个电价时段可以包括根据单日历史峰谷电价信息或预设电价信息预测储能设备工作日中每个高电价时段和每个低电价时段所在的时间段。
79.示例性地,本技术实施例除了可以应用于用户侧通过储能设备进行储能峰谷套利外,还可以应用于孤网的辅助调频,孤网是指局部电网脱离大电网的独立运行状态,指孤立运行的最大单机容量大于电网总容量的8%的电网。用电规模较大的企业,如金属冶炼类的用电企业,可以直接与发电厂组成孤网运行的回路,从而节省用电成本。但是在孤网系统中存在稳定性较差的问题,原因孤网运行是由负荷控制转变为频率控制,在孤网运行当中,当机组受到不同程度的负荷冲击时,会造成的频率波动,这样的波动可能会导致频率的崩溃,严重的情况甚至会导致停电,会导致经济损失以及影响生产。因此,在孤网运行当中需要保证在用户负荷变化的情况下自动保持电网频率的稳定,由此,可以使用本技术实施例提供
的方法,对用户用电负荷进行预测,并基于预测的结果控制储能系统的供电功率,使孤网频率维持在额定频率的附近,从而防止负荷冲击导致的频率波动对企业造成的影响。
80.具体地,预测方式可以是读取预设电价信息,预设电价信息可以是用电企业提供的历史用电数据或是储能设备工作日的用电计划,根据用电企业的历史用电数据预测该用电企业在储能设备工作日中的用电功率,从而确定控制储能设备在何时进行充电,在何时进行放电,以及每个时间段中的放电功率。
81.由此可见,本技术实施例除了可以应用于峰谷储能套利之外,还可以应用于孤网的辅助调频,通过获取到用电企业的电价信息对用电企业在储能设备工作日的负荷变化进行预测,从而控制储能设备的充放电状态,能够提高储能资源利用的灵活性。
82.可选地,针对步骤s23,本技术实施例提供一种基于电价时段对初步充放电策略进行优化的实现方式,该实现方式可以为在充放电切换频次大于预设切换频次阈值时,控制储能设备在目标电价时段中保持与目标电价时段相邻时段相同的充电或放电的状态。
83.其中,目标电价时段为时长低于预设时长阈值的电价时段。充放电切换频次可以根据用电实际情况进行设置,本技术实施例中以储能设备的充放电切换次数可以设置为不能高于4次为例,在切换次数高于4次时则可确定需要对初步充放电策略进行优化。预设时长阈值可以根据用电实际情况进行设置,如可以设置为15分钟、30分钟、60分钟或120分钟等。
84.另外,确定高电价时段和低电价时段的方式可以是将时段精确到每一分钟,也可以是将高电价时段和低电价时段也对应划分为15分钟、30分钟、60分钟或120分钟,在固定时长的电价均值高于或低于预设电价值时则可确定该时段为高电价时段或是低电价时段。
85.以目标电价时段精确到每一分钟,预设时长阈值为15分钟为例,在检测到充放电切换频次高于4次时,可以将确定的每个电价时段中时长低于15分钟的时段合并到相邻时段中。其中,合并到上一时段或是合并到下一时段可以根据上一时段和下一时段的时长确定。若第一次合并后储能设备的充放电切换频次小于或等于4次时,则可以将合并时段后的充放电策略作为目标充放电策略,若第一次合并后储能设备的充放电切换次数依旧高于4次,则可将预设时长阈值更换为30分钟再次进行合并,合并的方式与第一次合并的过程一致,若合并时段后充放电切换次数高于4次,则之后还可将预设时长阈值更换为更大的数值,直到充放电切换频次小于或等于4次时,生成目标充放电策略。
86.由此可见,本技术实施例可以通过预测出的每个高电价时段和每个低电价时段的时长对初步充放电策略进行优化,从而能够降低储能设备的充放电切换频次,以及延长储能设备中电池的使用寿命。
87.根据本技术的一些实施例,可选地,可以对高电价时段和低电价时段进行进一步地划分,可以将高电价时段划分为尖峰时段和高峰时段,可以将低电价时段划分平段时段和低谷时段。在步骤s23中确定储能设备在每个电价时段的充放电状态的实现方式可以包括:
88.将储能设备配置为在尖峰时段以最大输出功率进行放电,在高峰时段以(n-n1)/h2的额定功率进行放电,在低谷时段以n/h3的额定功率进行充电,在平段时段以n/h4的额定功率进行充电。其中,n为储能设备的储能总量,n1为储能设备在储能设备工作日中尖峰时段的输出能量,h2为储能设备工作日中高峰时段的时长,h3为储能设备工作日中低谷时
段的时长,h4为储能设备工作日中平段时段的时长。
89.示例性地,在实际实现过程中,可以以四个具体的电价值将电价划分四个阶段,如可以将电价高于1.1元的时段作为尖峰时段,尖峰时段的总时长为h1,将电价在0.6至1.1元之间的电价作为高峰时段,高峰时段的总时长为h2,将电价在0.2元以下的电价时段作为低谷时段,低谷时段的总时长为h3,将电价在0.2至0.6元之间的电价作为平段时段,平段时段的总时长为h4。应当理解的是,上述电价值仅仅是示意性地说明,在实际施行本技术提供的方案时可以根据实际情况进行设置,而不应当理解为对本技术保护范围的限制。
90.基于目标充放电策略控制储能设备的方式可以为,控制储能设备在尖峰时段以最大的输出电流imax进行放电,以求最大的获利,在高峰时段以(n-n1)/h2的额定功率进行放电,以充分利用储能设备的储能资源。
91.另外,在平段时段以及低谷时段对储能设备进行充电时,可以采用限制充电电流的充电方式,可以防止充电时储能设备温度过高对电池寿命的影响。
92.由此可见,本技术实施例可以通过生成的目标充放电策略对储能设备的充放电状态进行控制,能够充分利用储能设备的储能资源,提高储能资源的利用率,从而提高储能套利收益。
93.根据本技术的一些实施例,可选地,本技术实施例步骤s23中控制储能设备在低电价时段的充电状态的实现方式可以包括:
94.在低谷时段和平段时段中向储能设备进行充电,且检测到储能设备的储能量大于预设储能量时,限制或停止储能设备充电。
95.申请人在研究的过程中注意到,除了储能设备的充放电状态的切换频率过高会影响储能设备电池的使用寿命,在每次充电循环中过度充电和过度放电将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏,从分子层面看,过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷,过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去,而使得其中一些锂离子再也无法释放出来,从而会导致电池使用寿命缩短的问题。
96.因此,在设计上,可以采用小电流阶梯充电的方式对储能设备进行充电,通过设置预设储能量并实时检测储能设备当前储能量,在检测到储能设备的当前储能量达到预设值时可以停止向储能设备充电或是采用更小的电流进行充电。具体地,预设储能量可以设置为储能设备总储电量的90%、80%等,也可以根据实际情况或当前储能设备的电池健康具体设置。
97.由此可见,本技术实施例能够在储能套利过程中考虑到过充电对储能设备电池健康的影响,在储能设备的储电量达到预设值时,限制或停止储能设备充电,防止在每次充电循环中有可能出现的过度充电情况,从而能够进一步保证电池健康,延长电池使用寿命。
98.根据本技术的一些实施例,可选地,本技术实施例提供的储能套利方法还可以根据套利过程中的实际情况对储能设备的工作状况进行调整,具体调整的方法可以包括:
99.在储能设备工作日中,基于电力预测模型预测当前时段及下一时段的电量需求,根据电量需求与目标充放电策略确定下一时段是否切换储能设备的充放电状态。
100.具体地,储能设备和储能变流器(power conversion system,pcs)可以基于光纤与ems进行通信,以实时响应ems的充放电切换控制指令。在利用储能设备进行储能套利的过程中,ems可以通过云服务器中的电力预测模型计算当前及下一时段的电量需求以及电
价情况,通过预测的结果和目标充放电策略结合,在预测的当前时段或下一时段电量需求较大,电价处于高电价时段时,确定目标充放电策略中是否控制储能设备处于放电状态,若是,则可保持储能设备的状态,若否,则可切换储能设备至放电状态。另外,也可分别设置电量需求、电价、时段时长以及目标充放电策略的权重值,综合计算各个参数的权重值控制储能设备的充放电状态。
101.由此可见,本技术实施例可以根据储能设备在储能套利过程中的实际情况对目标充放电策略进行实时调整,能够提高储能设备工作的稳定性,能够充分利用储能资源以及保证电池健康。
102.在一可选的实施例中,在储能设备处于充放电状态中的充电状态时,还可以控制以最低充电倍率对储能设备进行充电。
103.其中,充电倍率是充电快慢的一种量度,是指电池在规定的时间内充电至其额定容量时所需要的电流值,它在数值上等于充电电流与电池额定容量的比值。
104.通过控制以最低充电倍率对储能设备进行充电,能够提高储能设备充电的稳定性,从而能够延长电池寿命。
105.根据本技术的一些实施例,参见图3,图3为本技术实施例提供的储能套利流程图,在当日进行储能套利时控制储能设备的流程可以为:
106.控制储能设备在预测出的尖峰时段以最大的输出电流imax放电h1时长,以求最大的获利,在高峰时段以(n-n1)/h2的额定功率放电h2时长,以充分利用储能设备的储能资源,在低谷时段以n/h3的充电功率充电h3时长,在平段时段以n/h4的充电功率充电h4时长,在分配好每个时段的时长以及对应储能设备的充放电功率后,计算当日储能套利以及充放电切换频次是否达到要求,在为是时则可以基于生成的目标充放电策略对储能设备进行控制,在为否时,可以基于降低充放电频次继续对生成的充放电策略进行优化,并重新计算当日的套利收益,并重新分配当日各个时段的时长和充放电功率。
107.基于同一发明构思,本技术实施例还提供一种储能套利装置40,请参看图4,图4为本技术实施例提供的储能套利装置的示意图,储能套利装置40可以包括:
108.获取模块41,用于获取电力信息,并根据电力信息确定储能设备工作日的多个电价时段;其中,电力信息包括历史电价走势,电价时段包括高电价时段和低电价时段。
109.第一策略确定模块42,用于根据多个电价时段生成初步充放电策略;其中,初步充放电策略包括:储能设备在高电价时段配置为放电模式,以及在低电价时段配置为充电模式。
110.第二策略确定模块43,用于基于初步充放电策略确定充放电切换频次,基于充放电切换频次和多个电价时段的时长确定储能设备的目标充放电策略,确定储能设备在每个电价时段的充放电状态。
111.通过历史电力信息预测在储能设备工作日中储能设备的初步充放电策略,并基于每个电价时段的时长对初步充放电策略进行优化,降低储能设备的充放电切换频次,从而能够在提高储能资源利用率的情况下兼顾储能设备的电池寿命,提高储能套利收益。
112.可选地,获取模块41可具体用于:
113.根据单日历史峰谷电价信息或预设电价信息预测储能设备工作日中每个高电价时段和每个低电价时段所在的时间段。
114.由此,本技术除了可以应用于峰谷储能套利之外,还可以应用于孤网的辅助调频,通过获取到用电企业的电价信息对用电企业在储能设备工作日的负荷变化进行预测,从而控制储能设备的充放电状态,能够提高储能资源利用的灵活性。
115.可选地,第二策略确定模块43可具体用于:
116.在充放电切换频次大于预设切换频次阈值时,控制储能设备在目标电价时段中保持与目标电价时段相邻时段相同的充电或放电的状态;其中,目标电价时段为时长低于预设时长阈值的电价时段。
117.通过预测出的每个高电价时段和每个低电价时段的时长对初步充放电策略进行优化,从而能够降低储能设备的充放电切换频次,以及延长储能设备中电池的使用寿命。
118.可选地,高电价时段可以包括尖峰时段和高峰时段,低电价时段可以包括平段时段和低谷时段;
119.第二策略确定模块43还可用于:
120.将储能设备配置为在尖峰时段以最大输出功率进行放电,在高峰时段以(n-n1)/h2的额定功率进行放电,在低谷时段以n/h3的额定功率进行充电,在平段时段以n/h4的额定功率进行充电;
121.其中,n为储能设备的储能总量,n1为储能设备在储能设备工作日中尖峰时段的输出能量,h2为储能设备工作日中高峰时段的时长,h3为储能设备工作日中低谷时段的时长,h4为储能设备工作日中平段时段的时长。
122.由此可见,本技术实施例可以通过生成的目标充放电策略对储能设备的充放电状态进行控制,能够充分利用储能设备的储能资源,提高储能资源的利用率,从而提高储能套利收益。
123.可选地,第二策略确定模块43还可用于:
124.在低谷时段和平段时段中向储能设备进行充电,且检测到储能设备的储能量大于预设储能量时,限制或停止储能设备充电。
125.由此可见,本技术实施例能够在储能套利过程中考虑到过充电对储能设备电池健康的影响,在储能设备的储电量达到预设值时,限制或停止储能设备充电,防止在每次充电循环中有可能出现的过度充电情况,从而能够进一步保证电池健康,延长电池使用寿命。
126.可选地,储能套利装置40可以包括调控模块,用于在储能设备工作日中,基于电力预测模型预测当前时段及下一时段的电量需求,根据电量需求与目标充放电策略确定下一时段是否切换储能设备的充放电状态。
127.由此可见,本技术实施例可以根据储能设备在储能套利过程中的实际情况对目标充放电策略进行实时调整,能够提高储能设备工作的稳定性,能够充分利用储能资源以及保证电池健康。
128.可选地,第二策略确定模块43还可用于:
129.在储能设备处于充放电状态中的充电状态时,以最低充电倍率进行充电。
130.通过控制以最低充电倍率对储能设备进行充电,能够提高储能设备充电的稳定性,从而能够延长电池寿命。
131.基于同一发明构思,本技术实施例还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指令,所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时,
执行上述任一实现方式中的步骤。
132.计算机可读存储介质可以是随机存取存储器(random access memory,ram),只读存储器(read only memory,rom),可编程只读存储器(programmable read-only memory,prom),可擦除只读存储器(erasable programmable read-only memory,eprom),电可擦除只读存储器(electric erasable programmable read-only memory,eeprom)等各种可以存储程序代码的介质。其中,存储介质用于存储程序,处理器在接收到执行指令后执行程序。另外,本技术实施例任一实施例揭示的过程定义的电子终端所执行的方法可以应用于处理器中,或者由处理器实现。
133.基于同一申请构思,本技术实施例还提供一种储能设备,储能设备可以包括电池、存储器和处理器,其中,电池用于存储电能,存储器中存储有程序指令,处理器运行程序指令时,执行上述方法中的步骤。
134.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
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