储能电站的功率分配方法及装置与流程

文档序号:32669209发布日期:2022-12-24 02:00阅读:496来源:国知局
储能电站的功率分配方法及装置与流程

1.本技术涉及电力处理领域,具体而言,涉及一种储能电站的功率分配方法及装置。


背景技术:

2.风电、太阳能等新能源的大规模开发利用是实现可持续发展、优化能源结构、改善环境质量的有效途径。然而,新能源发电的波动性、间歇性仍然是制约其大规模应用的主要因素。其中,在新能源发电电源出口侧安装储能电站以平抑其功率波动,可以将新能源发电电源转化为可调度的电源,并且有助于减少新能源发电的波动性对于电力系统的冲击。
3.近年来,随着大规模储能电站的建设与发展,出现了几十兆瓦甚至更大规模的储能电站。这些储能电站的储能变流器(pcs,power conversion system)数量通常达到几十台甚至几百台。同一电站内同时布置如此多的电池组和pcs,便出现了如何合理分配储能电站的功率的问题。
4.其中,现有技术通常是采用平均分配的方式将储能电站的功率分配给每个pcs,但是,这种分配方式可能会导致急需补充电量的pcs被分配到较低的功率,而电量充足的pcs被分配到较高的功率,从而造成储能电站功率分配不合理、分配效率较低的问题。
5.针对相关技术中的上述问题,目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素:

6.本技术的主要目的在于提供一种储能电站的功率分配方法,以解决相关技术中储能电站的功率分配效率低的问题。
7.为了实现上述目的,根据本技术的一个方面,提供了一种储能电站的功率分配方法。该方法包括:获取储能电站的并网点频率和总功率,其中,总功率至少包括储能电站的总有功功率和总无功功率,储能电站中包括至少两个储能变流器;根据并网点频率对总有功功率进行调频,得到目标有功功率,并根据预设的电压调差系数对总无功功率进行无功调压,得到目标无功功率;获取储能电站中每个储能变流器的当前剩余电量;根据当前剩余电量确定每个储能变流器对应的权重值,其中,权重值表征每个储能变流器在功率分配过程中的分配比例;根据每个储能变流器对应的权重值将目标有功功率和目标无功功率分配给至少两个储能变流器。
8.进一步地,储能电站的功率分配方法还包括:采集储能电站在并网点的三相电压;根据三相电压确定并网点的正序电压;根据正序电压和并网点的额定功率确定并网点在一个周波内的多个频率变化量;计算多个频率变化量的平均值,得到并网点的目标频率变化量;根据目标频率变化量和额定功率确定并网点频率。
9.进一步地,储能电站的功率分配方法还包括:采集储能电站的总支路电压及总支路电流;根据均方根算法确定总支路电压对应的三个目标相电压和总支路电流对应的三个目标相电流,其中,每个目标相电流与一个目标相电压相对应;确定每个目标相电压在一个周波之前所对应的第一相电压和第一相电压所对应的第一相电流;确定每个目标相电流在
3/4周波之前所对应的第二相电流;确定每个目标相电流在7/4周波之前所对应的第三相电流;根据目标相电压、目标相电流以及其他电力数据确定储能电站的总有功功率和总无功功率,其中,其他电力数据包括第一相电压、第一相电流、第二相电流以及第三相电流。
10.进一步地,储能电站的功率分配方法还包括:检测并网点频率与预设最小频率、预设最大频率之间的频率大小关系;根据频率大小关系确定目标有功功率增量;对总有功功率与目标有功功率增量进行求和,得到目标有功功率。
11.进一步地,储能电站的功率分配方法还包括:在并网点频率小于或等于预设最大频率,并且并网点频率大于或等于预设最小频率时,确定目标有功功率增量为0;在并网点频率大于预设最大频率时,根据预设的调频调差系数、预设最大频率以及并网点频率确定目标有功功率增量;在并网点频率小于预设最小频率时,根据调频调差系数、预设最小频率以及并网点频率确定目标有功功率增量。
12.进一步地,储能电站的功率分配方法还包括:检测总支路电压与预设最小电压、预设最大电压之间的电压大小关系;根据电压大小关系确定目标无功功率增量;对总无功功率与目标无功功率增量进行求和,得到目标无功功率。
13.进一步地,储能电站的功率分配方法还包括:在总支路电压小于或等于预设最大电压,并且总支路电压大于或等于预设最小电压时,确定目标无功功率增量为0;在总支路电压大于预设最大电压时,根据电压调差系数、预设最大电压以及总支路电压确定目标无功功率增量;在总支路电压小于预设最小电压时,根据电压调差系数、预设最小电压以及总支路电压确定目标无功功率增量。
14.进一步地,储能电站的功率分配方法还包括:检测目标功率是否为负数,其中,目标功率为目标有功功率或目标无功功率;在目标功率为负数时,检测当前剩余电量是否小于预设的最大剩余电量;在当前剩余电量小于最大剩余电量的情况下,根据最大剩余电量与当前剩余电量确定权重值;在当前剩余电量大于或等于最大剩余电量的情况下,确定权重值为0;在目标功率为非负数时,检测当前剩余电量是否大于预设的最小剩余电量;在当前剩余电量大于最小剩余电量的情况下,根据最小剩余电量与当前剩余电量确定权重值;在当前剩余电量小于或等于最小剩余电量的情况下,确定权重值为0。
15.进一步地,上述权重值通过以下公式确定得到:
[0016][0017]
其中,w
soci
为至少两个储能变流器中的第i个储能变流器所对应的权重值;soci为第i个储能变流器的当前剩余电量;soc
l
为最小剩余电量;soch为最大剩余电量;n为储能变流器的个数,x为目标功率。
[0018]
为了实现上述目的,根据本技术的另一方面,提供了一种储能电站的功率分配装置。该装置包括:第一获取模块,用于获取储能电站的并网点频率和总功率,其中,总功率至少包括储能电站的总有功功率和总无功功率,储能电站中包括至少两个储能变流器;功率处理模块,用于根据并网点频率对总有功功率进行调频,得到目标有功功率,并根据预设的
电压调差系数对总无功功率进行无功调压,得到目标无功功率;第二获取模块,用于获取储能电站中每个储能变流器的当前剩余电量;确定模块,用于根据当前剩余电量确定每个储能变流器对应的权重值,其中,权重值表征每个储能变流器在功率分配过程中的分配比例;功率分配模块,用于根据每个储能变流器对应的权重值将目标有功功率和目标无功功率分配给至少两个储能变流器。
[0019]
在本技术中,采用根据每个储能变流器的当前剩余电量确定每个储能变流器的权重值的方式,首先获取储能电站的并网点频率和总功率,其中,总功率至少包括储能电站的总有功功率以及总无功功率,储能电站中至少包括多个储能变流器。然后根据并网点频率对总有功功率进行调频,得到目标有功功率,并根据预设的电压调差系数对总无功功率进行无功调压,得到目标无功功率,随后获取储能电站中每个储能变流器的当前剩余电量,并根据当前剩余电量确定每个储能变流器对应的权重值,最后,根据每个储能变流器对应的权重值将目标有功功率以及目标无功功率分配给多个储能变流器。其中,权重值表征每个储能变流器在功率分配过程中的分配比例。
[0020]
由上述内容可知,本技术根据每个储能变流器的当前剩余电量确定每个储能变流器的权重值,并根据权重值为每个储能变流器分配对应的功率,从而提高了功率分配的合理性,确保了急需电量补充的pcs能够被分配给更高的功率,进而提升了功率的整体分配效率。另外,本技术通过对总有功功率进行调频,对总无功功率进行调压,分别对总有功功率和总无功功率进行了功率补偿,从而可以提高功率分配过程中的准确性,进而进一步地提升功率分配效率。
[0021]
由此可见,本技术的技术方案达到了基于储能变流器的当前剩余电量为储能变流器分配功率的目的,从而实现了多个储能变流器的当前剩余电量都维持在相近的水平的效果,进而解决了现有技术中储能电站功率分配效率低的问题。
附图说明
[0022]
构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:
[0023]
图1是根据本技术实施例的一种可选的储能电站的功率分配方法的流程图;
[0024]
图2是根据本技术实施例的一种可选的调频方法流程图;
[0025]
图3是根据本技术实施例的一种可选的调压方法流程图;
[0026]
图4是根据本技术实施例的一种可选的功率分配方法的流程图;
[0027]
图5是根据本技术实施例的一种可选的储能电站的功率分配装置的示意图。
具体实施方式
[0028]
需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0029]
为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,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,都应当属于本技术保护的范
围。
[0030]
需要说明的是,本技术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,以便这里描述的本技术的实施例。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。
[0031]
还需要说明的是,需要说明的是,本公开所涉及的相关信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于展示的数据、分析的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。例如,本系统和相关用户或机构间设置有接口,在获取相关信息之前,需要通过接口向前述的用户或机构发送获取请求,并在接收到前述的用户或机构反馈的同意信息后,获取相关信息。
[0032]
实施例1
[0033]
下面结合优选的实施步骤对本技术进行说明,图1是根据本技术实施例的一种可选的储能电站的功率分配方法的流程图,如图1所示,该方法包括如下步骤:
[0034]
步骤s101,获取储能电站的并网点频率和总功率。
[0035]
在步骤s101中,总功率至少包括储能电站的总有功功率以及总无功功率,储能电站中包括至少两个储能变流器。
[0036]
其中,本技术中的储能变流器为处于有效工作状态下的储能变流器pcs,并网点频率也称为并网点电网频率,可用f表示。另外,储能电站是一种通过电化学电池或电磁能量存储介质进行可循环电能存储、转换以及释放的设备系统。
[0037]
步骤s102,根据并网点频率对总有功功率进行调频,得到目标有功功率,并根据预设的电压调差系数对总无功功率进行无功调压,得到目标无功功率。
[0038]
可选的,上述的电压调差系数可自定义设置。基于有功调频、无功调压的原则,当有功功率负荷发生变化时,频率会发生偏移,因此需要对总有功功率进行调频。另外,当无功功率符合发生变化时,电压会出现偏移,因此需要对总无功功率进行调压。
[0039]
需要注意到的是,本技术通过对总有功功率进行调频,对总无功功率进行调压,分别对总有功功率和总无功功率进行了功率补偿,从而可以提高功率分配过程中的准确性,进而提升功率分配效率。
[0040]
步骤s103,获取储能电站中每个储能变流器的当前剩余电量。
[0041]
在步骤s103中,当前剩余电量可用soc(state of charge)表示,也称为电池的荷电状态。需要注意到的是,当一个pcs处于充电状态时,该pcs的当前剩余电量呈上升趋势,当一个pcs处于放电状态时,该pcs的当前剩余电量呈下降趋势。
[0042]
步骤s104,根据当前剩余电量确定每个储能变流器对应的权重值。
[0043]
在步骤s104中,权重值表征每个储能变流器在功率分配过程中的分配比例。其中,针对多个pcs中的第i个pcs,第i个pcs对应的权重值为该pcs的soc距离soc上限/soc下限的差值与所有pcs的soc差值总和之间的比值,根据每个soc对应的权重值进行功率分配可以实现所有pcs的soc都维持在相近的水平。
[0044]
步骤s105,根据每个储能变流器对应的权重值将目标有功功率和目标无功功率分
配给至少两个储能变流器。
[0045]
可选的,假设目标有功功率为p
t
,目标无功功率为q
t
,第i个pcs对应的权重值为w
soci
,则该pcs被分配到的有功功率为pi=p
t
*w
soci
,该pcs被分配到的无功功率为qi=q
t
*w
soci

[0046]
基于步骤s101至步骤s105的内容可知,在本技术中,采用根据每个储能变流器的当前剩余电量确定每个储能变流器的权重值的方式,首先获取储能电站的并网点频率和总功率,其中,总功率至少包括储能电站的总有功功率和总无功功率,储能电站中至少包括多个储能变流器。然后根据并网点频率对总有功功率进行调频,得到目标有功功率,并根据预设的电压调差系数对总无功功率进行无功调压,得到目标无功功率,随后获取储能电站中每个储能变流器的当前剩余电量,并根据当前剩余电量确定每个储能变流器对应的权重值,最后,根据每个储能变流器对应的权重值将目标有功功率和目标无功功率分配给多个储能变流器。其中,权重值表征每个储能变流器在功率分配过程中的分配比例。
[0047]
由上述内容可知,本技术根据每个储能变流器的当前剩余电量确定每个储能变流器的权重值,并根据权重值为每个储能变流器分配对应的功率,从而提高了功率分配的合理性,确保了急需电量补充的pcs能够被分配给更高的功率,进而提升了功率的整体分配效率。另外,本技术通过对总有功功率进行调频,对总无功功率进行调压,分别对总有功功率和总无功功率进行了功率补偿,从而可以提高功率分配过程中的准确性,进而进一步地提升功率分配效率。
[0048]
由此可见,本技术的技术方案达到了基于储能变流器的当前剩余电量为储能变流器分配功率的目的,从而实现了多个储能变流器的当前剩余电量都维持在相近的水平的效果,进而解决了现有技术中储能电站功率分配效率低的问题。
[0049]
在一种可选的实施例中,一种功率分配装置可作为本技术实施例中的功率分配方法的执行主体,其中,功率分配装置首先采集储能电站在并网点的三相电压,并根据三相电压确定并网点的正序电压,然后功率分配装置根据正序电压和并网点的额定功率确定并网点在一个周波内的多个频率变化量。最后,功率分配装置计算多个频率变化量的平均值,得到并网点的目标频率变化量,并根据目标频率变化量和额定功率确定并网点频率。
[0050]
可选的,功率分配装置通过在储能电站的并网点处采集到的三相电压ua、ub、uc来计算并网点频率f。具体计算过程如下:
[0051]
首先,功率分配装置通过三相电压ua、ub、uc计算并网点的正序电压计算公式如下;
[0052][0053]
其中,a=-0.5-0.866j
[0054]
然后,功率分配装置求取频率变化量df,计算过程如下;假设当前的正序电压相量其幅值为u1;半周波前的正序电压相量为其幅值为u
′1,实部和虚部分别为u

1x
和u

1y
。通过以下公式计算得到对应的频率变化量df:
[0055][0056]
其中:fn为并网点的额定频率。
[0057]
进一步地,一个周波内存在多个频率变化量,功率分配装置需要对一个周波内的df进行平滑处理,即对一个周波内的多个df求取平均值,得到目标频率变化量d
fav

[0058]
最后,功率分配装置根据以下公式计算得到并网点频率f:
[0059][0060]
其中,δt为当前中断间隔时间,n为一个周波内的采样中断个数。
[0061]
在一种可选的实施例中,功率分配装置还会采集储能电站的总支路电压及总支路电流,并根据均方根算法确定总支路电压对应的三个目标相电压和总支路电流对应的三个目标相电流,其中,每个目标相电流与一个目标相电压相对应。然后,功率分配装置确定每个目标相电压在一个周波之前所对应的第一相电压和第一相电压所对应的第一相电流;确定每个目标相电流在3/4周波之前所对应的第二相电流;确定每个目标相电流在7/4周波之前所对应的第三相电流。最后,功率分配装置根据目标相电压、目标相电流以及其他电力数据确定储能电站的总有功功率以及总无功功率,其中,其他电力数据包括第一相电压、第一相电流、第二相电流以及第三相电流。
[0062]
可选的,功率分配装置获取储能电站总支路的总支路电压和总支路电流,并通过总支路电压和总支路电流计算储能电站的总有功功率p0和总无功功率q0。具体计算过程如下:
[0063]
首先,功率分配装置在每个中断中用均方根算法求得储能电站的三个目标相电压u
rmscna
、u
rmscnb
、u
rmscnc
和三个目标相电流i
rmscna
、i
rmscnb
、i
rmscnc
。其中,u
rmscna
与i
rmscna
相对应,u
rmscnb
与i
rmscnb
相对应,u
rmscnc
与i
rmscnc
相对应。通过u
rmscna
与i
rmscna
,功率分配装置能够计算得到单相有功功率pa和单相无功功率qa,通过u
rmscnb
与i
rmscnb
,功率分配装置能够计算得到单相有功功率pb和单相无功功率qb,通过u
rmscnc
与i
rmscnc
,功率分配装置能够计算得到单相有功功率pc和单相无功功率qc。
[0064]
以计算得到单相有功功率pa和单相无功功率qa为例,在得到u
rmscna
与i
rmscna
之后,功率分配装置还会分别记录u
rmscna
在一个周波前的均方根值u

rmscna
(即u
rmscna
对应的第一相电压)、i
rmscna
在一个周波前的均方根值i

rmscna
(即i
rmscna
对应的第一相电流);另外,功率分配装置还会分别记录u
rmscna
在3/4周波前的均方根值u

rmscna
、i
rmscna
在3/4周波前的均方根值i

rmscna
(即i
rmscna
对应的第二相电流);u
rmscna
在7/4周波前的均方根值u
′″rmscna
、i
rmscna
在7/4周波前的均方根值i
′″
rmscna
(即i
rmscna
对应的第三相电流)。
[0065]
功率分配装置通过以下公式计算得到单相有功功率pa:
[0066]
pa=u
rmscnairmscna
+u

rmscnai′
rmscna-u
rmscnai″
rmscna
+u

rmscnai′″
rmscna
[0067]
通过以下公式计算得到单相无功功率qa:
[0068]
qa=u
rmscnairmscna
+u

rmscnai′
rmscna
+u
rmscnai″
rmscna
+u

rmscnai′″
rmscna
[0069]
同理,功率分配装置可计算得到单相有功功率pb、单相无功功率qb、单相有功功率pc和单相无功功率qc。
[0070]
最后,功率分配装置通过以下公式计算得到储能电站的总有功功率p0:
[0071]
p0=pa+pb+pc[0072]
通过以下公式计算得到储能电站的总无功功率q0:
[0073]
q0=qa+qb+qc[0074]
在一种可选的实施例中,为了提高功率分配的准确率,功率分配装置需要对总有功功率进行调频,以实现对总有功功率进行功率补偿。具体的,功率分配装置首先检测并网点频率与预设最小频率、预设最大频率之间的频率大小关系,然后根据频率大小关系确定目标有功功率增量,并对总有功功率与目标有功功率增量进行求和,得到目标有功功率。
[0075]
可选的,在并网点频率小于或等于预设最大频率,并且并网点频率大于或等于预设最小频率时,功率分配装置确定目标有功功率增量为0;在并网点频率大于预设最大频率时,功率分配装置根据预设的调频调差系数、预设最大频率以及并网点频率确定目标有功功率增量;在并网点频率小于预设最小频率时,功率分配装置根据调频调差系数、预设最小频率以及并网点频率确定目标有功功率增量。
[0076]
其中,图2示出了根据本技术实施例的一种可选的调频方法流程图,如图2所示,功率分配装置首先调用调频模块,通过压板和控制字均投入的方式进入调频状态,然后在并网点频率f小于调频死区下限f
l
(对应预设最小频率)时,根据调频调差系数δ%、预设最小频率f
l
以及并网点频率f确定目标有功功率增量δp;在并网点频率f大于调频死区下限fh(对应预设最大频率)时,根据预设的调频调差系数δ%、预设最大频率fh以及并网点频率f确定目标有功功率增量δp;在f
l
≤f≤fh时,确定目标有功功率增量δp为0。
[0077]
具体的,目标有功功率增量δp的计算公式如下:
[0078][0079]
其中,上述公式中的δ%为预设的调频调差系数、fn为并网点的额定频率、pe为储能电站的额定功率、fh为调频死区上限、f
l
为调频死区下限。f
l
与fh均可以自定义设置。
[0080]
最后,根据以下公式计算得到目标有功功率p
t

[0081]
p
t
=p0+δp
[0082]
在一种可选的实施例中,为了提高功率分配的准确率,功率分配装置还需要对总无功功率进行调压,以实现对总无功功率进行功率补偿。具体的,功率分配装置首先检测总支路电压与预设最小电压、预设最大电压之间的电压大小关系,然后根据电压大小关系确定目标无功功率增量,并对总无功功率与目标无功功率增量进行求和,得到目标无功功率。
[0083]
可选的,在总支路电压小于或等于预设最大电压,并且总支路电压大于或等于预设最小电压时,功率分配装置确定目标无功功率增量为0;在总支路电压大于预设最大电压时,功率分配装置根据电压调差系数、预设最大电压以及总支路电压确定目标无功功率增量;在总支路电压小于预设最小电压时,功率分配装置根据电压调差系数、预设最小电压以及总支路电压确定目标无功功率增量。
[0084]
其中,图3示出了根据本技术实施例的一种可选的调压方法流程图,如图3所示,功率分配装置首先调用调频模块,通过压板和控制字均投入的方式进入调压状态,然后在总支路电压u小于调压死区下限u
l
(对应预设最小电压)时,根据电压调差系数k、预设最小电压u
l
以及总支路电压u确定目标无功功率增量δq;在总支路电压u大于调压死区上限uh(对应预设最大电压)时,根据电压调差系数k、预设最小电压u
l
以及总支路电压u确定目标无功功率增量δq;在u
l
≤u≤uh时,确定目标无功功率增量δq为0。
[0085]
具体的,目标无功功率增量δq的计算公式如下:
[0086][0087]
其中,上述公式中的k为预设的电压调差系数、u
l
为调压死区下限、uh为调频死区上限。uh与u
l
均可以自定义设置。
[0088]
最后,根据以下公式计算得到目标有功功率q
t

[0089]qt
=q0+δq
[0090]
在一种可选的实施例中,功率分配装置可以通过两种分配方式为每个pcs分配功率,一种是根据pcs的当前剩余电量分配,另一种是平均分配的方式。具体的,在以第一种方式分配功率时,功率分配装置首先检测目标功率是否为负数,其中,目标功率为目标有功功率或目标无功功率。然后,在目标功率为负数时,功率分配装置检测当前剩余电量是否小于预设的最大剩余电量,在当前剩余电量小于最大剩余电量的情况下,功率分配装置根据最大剩余电量与当前剩余电量确定权重值;在当前剩余电量大于或等于最大剩余电量的情况下,功率分配装置确定权重值为0。
[0091]
另外,在目标功率为非负数时,功率分配装置检测当前剩余电量是否大于预设的最小剩余电量,在当前剩余电量大于最小剩余电量的情况下,功率分配装置根据最小剩余电量与当前剩余电量确定权重值,在当前剩余电量小于或等于最小剩余电量的情况下,功率分配装置确定权重值为0。
[0092]
可选的,图4示出了根据本技术实施例的一种可选的功率分配方法的流程图,如图4所示,功率分配装置通过调用功率分配模块获取得到目标功率,然后在目标功率为负数时(此时pcs处于充电状态),遍历各个pcs的当前状态,并计算pcs的个数以及每个pcs在充电状态下的权重值,如果此时选择的分配方式为按照soc分配功率的方式,则功率分配装置会根据每个pcs对应的权重值为每个pcs分配功率,其中,处于降功率运行状态的pcs不会分配功率。在二次分配时,如果有剩余未分配的功率,则分配给处于降功率运行状态的pcs。
[0093]
另外,如果目标功率为非负数(此时pcs处于放电状态),则功率分配装置在遍历各个pcs的当前状态之后,会计算pcs的个数和每个pcs在放电状态下的权重值,如果此时选择的分配方式为按照soc分配功率的方式,则功率分配装置依然会根据每个pcs对应的权重值为每个pcs分配功率,同样的,在第一次分配的过程中,对于处于降功率运行状态的pcs不会分配功率。在二次分配时,如果有剩余未分配的功率,则分配给处于降功率运行状态的pcs。
[0094]
在一种可选的实施例中,图4还示出了平均分配的方式,在采用这种分配方式时,功率分配装置首先确定多个储能变流器的数量,然后计算目标有功功率与数量的比值,得到每个储能变流器对应的有功功率,并计算目标无功功率与数量的比值,得到每个储能变流器对应的无功功率。
[0095]
可选的,如图4所示,无论目标功率是负数还是非负数,功率分配装置都会给各个pcs平均分配功率,其中,处于降功率运行状态的pcs不会分配功率,在二次分配时,如果有剩余未分配的功率,则分配给处于降功率运行状态的pcs。
[0096]
其中,第i个pcs对应的权重值可通过以下公式计算得到:
[0097][0098]
其中,w
soci
为至少两个储能变流器(pcs)中的第i个储能变流器所对应的权重值;soci为第i个储能变流器的当前剩余电量(soc);soc
l
为最小剩余电量,也称为soc下限值;soch为最大剩余电量,也称为soc上限值;n为储能电站中储能变流器的个数,x为目标功率。
[0099]
需要注意到的是,目标功率x为目标有功功率p
t
或目标无功功率q
t

[0100]
在目标功率x为目标有功功率p
t
时,各个pcs分配到的有功功率计算方法如下:
[0101][0102]
在目标功率x为目标无功功率q
t
时,各个pcs分配到的无功功率计算方法如下:
[0103][0104]
其中,pi为第i个pcs分配到的有功功率,qi为第i个pcs分配到的无功功率。
[0105]
由上述内容可知,本技术不仅可根据每个储能变流器的当前剩余电量确定每个储能变流器的权重值,并根据权重值为每个储能变流器分配对应的功率,还可以采用平均分配的方式将储能电站的功率分配给各个储能变流器,从而提高了功率分配的合理性,确保了急需电量补充的pcs能够被分配给更高的功率,进而提升了功率的整体分配效率。
[0106]
实施例2
[0107]
本技术实施例还提供了一种储能电站的功率分配装置,需要说明的是,本技术实施例的储能电站的功率分配装置可以用于执行本技术实施例1所提供的储能电站的功率分配方法。以下对本技术实施例提供的储能电站的功率分配装置进行介绍。
[0108]
图5是根据本技术实施例的一种可选的储能电站的功率分配装置的示意图。如图5所示,该装置包括:第一获取模块501,用于获取储能电站的并网点频率和总功率,其中,总功率至少包括储能电站的总有功功率和总无功功率,储能电站中包括至少两个储能变流器;功率处理模块502,用于根据并网点频率对总有功功率进行调频,得到目标有功功率,并根据预设的电压调差系数对总无功功率进行无功调压,得到目标无功功率;第二获取模块503,用于获取储能电站中每个储能变流器的当前剩余电量;确定模块504,用于根据当前剩余电量确定每个储能变流器对应的权重值,其中,权重值表征每个储能变流器在功率分配过程中的分配比例;功率分配模块505,用于根据每个储能变流器对应的权重值将目标有功功率和目标无功功率分配给至少两个储能变流器。
[0109]
可选的,第一获取模块还包括:第一采集单元、第一确定单元、第二确定单元、第一计算单元以及第三确定单元。其中,第一采集单元,用于采集储能电站在并网点的三相电压;第一确定单元,用于根据三相电压确定并网点的正序电压;第二确定单元,用于根据正序电压和并网点的额定功率确定并网点在一个周波内的多个频率变化量;第一计算单元,用于计算多个频率变化量的平均值,得到并网点的目标频率变化量;第三确定单元,用于根
据目标频率变化量和额定功率确定并网点频率。
[0110]
可选的,第一获取模块还包括:第二采集单元、第四确定单元、第五确定单元、第六确定单元、第七确定单元以及第八确定单元。其中,第二采集单元,用于采集储能电站的总支路电压及总支路电流;第四确定单元,用于根据均方根算法确定总支路电压对应的三个目标相电压和总支路电流对应的三个目标相电流,其中,每个目标相电流与一个目标相电压相对应;第五确定单元,用于确定每个目标相电压在一个周波之前所对应的第一相电压和第一相电压所对应的第一相电流;第六确定单元,用于确定每个目标相电流在3/4周波之前所对应的第二相电流;第七确定单元,用于确定每个目标相电流在7/4周波之前所对应的第三相电流;第八确定单元,用于根据目标相电压、目标相电流以及其他电力数据确定储能电站的总有功功率和总无功功率,其中,其他电力数据包括第一相电压、第一相电流、第二相电流以及第三相电流。
[0111]
可选的,功率处理模块还包括:第一检测单元、第九确定单元以及第一求和计算单元。其中,第一检测单元,用于检测并网点频率与预设最小频率、预设最大频率之间的频率大小关系;第九确定单元,用于根据频率大小关系确定目标有功功率增量;第一求和计算单元,用于对总有功功率与目标有功功率增量进行求和,得到目标有功功率。
[0112]
可选的,第九确定单元还包括:第一确定子单元、第二确定子单元以及第三确定子单元。其中,第一确定子单元,用于在并网点频率小于或等于预设最大频率,并且并网点频率大于或等于预设最小频率时,确定目标有功功率增量为0;第二确定子单元,用于在并网点频率大于预设最大频率时,根据预设的调频调差系数、预设最大频率以及并网点频率确定目标有功功率增量;第三确定子单元,用于在并网点频率小于预设最小频率时,根据调频调差系数、预设最小频率以及并网点频率确定目标有功功率增量。
[0113]
可选的,功率处理模块还包括:第二检测单元、第十确定单元以及第十一确定单元。其中,第二检测单元,用于检测总支路电压与预设最小电压、预设最大电压之间的电压大小关系;第十确定单元,用于根据电压大小关系确定目标无功功率增量;第十一确定单元,用于对总无功功率与目标无功功率增量进行求和,得到目标无功功率。
[0114]
可选的,第十确定单元还包括:第四确定子单元、第五确定子单元以及第六确定子单元。其中,第四确定子单元,用于在总支路电压小于或等于预设最大电压,并且总支路电压大于或等于预设最小电压时,确定目标无功功率增量为0;第五确定子单元,用于在总支路电压大于预设最大电压时,根据电压调差系数、预设最大电压以及总支路电压确定目标无功功率增量;第六确定子单元,用于在总支路电压小于预设最小电压时,根据电压调差系数、预设最小电压以及总支路电压确定目标无功功率增量。
[0115]
可选的,上述的确定模块还包括:第三检测单元、第四检测单元、第十二确定单元、第十三确定单元、第四检测单元、第十四确定单元以及第十五确定单元。第三检测单元,用于检测目标功率是否为负数,其中,目标功率为目标有功功率或目标无功功率;第四检测单元,用于在目标功率为负数时,检测当前剩余电量是否小于预设的最大剩余电量;第十二确定单元,用于在当前剩余电量小于最大剩余电量的情况下,根据最大剩余电量与当前剩余电量确定权重值;第十三确定单元,用于在当前剩余电量大于或等于最大剩余电量的情况下,确定权重值为0;第四检测单元,用于在目标功率为非负数时,检测当前剩余电量是否大于预设的最小剩余电量;第十四确定单元,用于在当前剩余电量大于最小剩余电量的情况
下,根据最小剩余电量与当前剩余电量确定权重值;第十五确定单元,用于在当前剩余电量小于或等于最小剩余电量的情况下,确定权重值为0。
[0116]
可选的,每个储能变流器对应的权重值通过以下公式确定得到:
[0117][0118]
其中,w
soci
为至少两个储能变流器中的第i个储能变流器所对应的权重值;soci为第i个储能变流器的当前剩余电量;soc
l
为最小剩余电量;soch为最大剩余电量;n为储能电站中储能变流器的个数,x为目标功率。
[0119]
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。
[0120]
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。
[0121]
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。
[0122]
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。
[0123]
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
[0124]
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。存储器是计算机可读介质的示例。
[0125]
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除
可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
[0126]
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,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0127]
本领域技术人员应明白,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。
[0128]
以上仅为本技术的实施例而已,并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的权利要求范围之内。
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