电池储能监控方法及系统、电池储能架构技术方案

本发明专利技术公开了电池储能监控方法及系统、电池储能架构，该架构中，光伏系统将太阳能转换为电能输送到电网，或者将电能存储到电池储能系统；电池储能系统将电能输送到电网，以及接收电网输送的电能并存储；监控系统通过电表监控光伏发电量、架构从电网取到的电量和输送到电网的电量，监控光伏系统、电池储能系统、第一变压器、第二变压器的运行状况，以及对电池储能系统进行调度。本发明专利技术通过不同工作模式下不同的充放电规则，合理规划电池储能系统的充放电工作，充分保证其使用性能和使用寿命；在电网不接受光伏电站的发电量上网时，可以将光伏电站的发电量存储，在允许上网的时间段内送到电网，减少弃光现象，最大程度利用太阳能发电。

Battery Energy Storage Monitoring Method, System and Battery Energy Storage Architecture

The invention discloses a battery energy storage monitoring method and system, and a battery energy storage structure, in which the photovoltaic system converts solar energy into electricity and transfers it to the power grid or stores it to the battery energy storage system; the battery energy storage system transfers energy to the power grid and receives and stores energy from the power grid; The overmeter monitors the photovoltaic power generation, the electricity taken from the grid and transferred to the grid. It monitors the operation of the photovoltaic system, battery energy storage system, the first transformer and the second transformer, and dispatches the battery energy storage system. The invention rationally plans the charging and discharging work of battery energy storage system through different charging and discharging rules under different working modes, fully guaranteeing its service performance and service life; when the grid does not accept the generating capacity of photovoltaic power station to access the grid, the generating capacity of photovoltaic power station can be stored and sent to the grid within the time allowed to access the grid. To reduce the phenomenon of light abandonment and maximize the use of solar power generation.

【技术实现步骤摘要】
电池储能监控方法及系统、电池储能架构
本专利技术涉及光伏和电池储能的
，尤其涉及电池储能监控方法及系统、电池储能架构。
技术介绍
随着世界人口的持续增长和经济的不断发展，对能源/电力的需求量日益增加，而目前全球的能源结构中，主要还是依赖煤炭、石油和天然气等化石燃料。然而地球上的化石燃料的蕴藏量是有限的，根据已探明的储量仅有几十年的开采量，随着经济水平的提高，再过几十年将会面临能源逐渐短缺的严重局面。为了应对化石燃料严重短缺的危机局面，需要逐步改变能源消费结构，大力开发以太阳能、风能为代表的可再生能源，实现能源/电力供应的可持续发展道路。虽然近年来中国的太阳能、风能装机容量得到迅猛发展，但从统计数据表明：中国目前的传统火电装机比例仍高达64％左右，发电比例更高达71％(2016年)，这就使得可再生能源发电的上网受到严重限制，以至于出现高比例的弃风弃光现象。目前在电网中，既可以存储电能(相当负荷)又可以往电网放电(相当电源)的双重身份的电站主要有抽水蓄能；抽水蓄能电站在一定程度上通过调峰可以减少可再生能源的弃风弃光比例。但是抽水蓄能电站因占地面积大，工期长，且受地理条件限制，其发展也受到一定程度上的限制。因此，在现有能源结构下，为尽可能将可再生能源的所有发电量利用起来，目前迫切需要一种能够缓解弃风弃光现象的储能电站。众所周知，电力系统中电能的生产、输送、分配和消费实际上是同时进行的，是一个瞬间完成的动态供需平衡系统。电力系统中，发电厂/发电站在任何时刻发出的功率必须等于该时刻用电设备所需的功率、输送和分配环节中的功率损失之和。电池储能系统具有响应速度快、控制精准的特性，同时在电网中既可以充电(相当于负荷)又可以放电(相当于电源)的双重身份，有着不可替代的重要作用。在电网中，电池储能架构本身不能发电，不能简单的把它作为普通的发电设备来考虑，只要其规模足够大，鉴于它的双重身份将会是电网的优质调度资源之一。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供电池储能监控方法及系统、电池储能架构，旨在解决当前可再生能源利用出现高比例的弃光现象的问题。本专利技术的目的采用以下技术方案实现：一种电池储能监控方法，包括：匹配光伏步骤：调度控制电池储能系统的工作模式为匹配光伏工作模式，控制电池储能系统按照指令或预先设定充放电规则匹配光伏系统的发电功率运行，将光伏系统的发电量存储到电池储能系统中，直至电池储能系统充满；当电池储能系统充满电且未到达设定放电时间点时，控制电池储能系统进入待机状态，直到接收到放电指令或进入预先设定放电时间点进行放电直至放完；当电池储能系统充满电且仍处于充电时间段时，控制电池储能系统进入待机状态；当电池储能系统放完电且仍处于放电时间段时，控制电池储能系统进入待机状态；当光伏系统没有发电时，控制电池储能系统不充不放，直到预先指定时间点且电池储能系统有电时电池储能系统才进行放电操作；自动运行步骤：调度控制电池储能系统的工作模式为自动运行工作模式，控制电池储能系统按照预先设定的周一至周日的充放电规则进行充电或放电操作；当处于充电时间段时，控制电池储能系统按照预先设定充电功率进行充电直到充满；当充电完毕且仍处于充电时间段时，控制电池储能系统进入待机状态；当处于放电时间段时，控制电池储能系统按照预先设定放电功率进行放电直到放完；当放电完毕且仍处于放电时间段时，控制电池储能系统进入待机状态；P/Q步骤：调度控制电池储能系统的工作模式为P/Q工作模式，实时对电池储能系统下发启动、停止命令，以及下发电池储能系统的运行功率值，完成对电网的需求响应。在上述实施例的基础上，优选的，还包括：获取步骤：获取与每个电池储能架构相应的光伏发电量、架构从电网取到的电量和输送到电网的电量；获取与每个电池储能架构相应的与光伏相关的环境数据；优化步骤：根据与每个电池储能架构相应的光伏发电量、架构从电网取到的电量和输送到电网的电量、与光伏相关的环境数据，对与每个电池储能系统相应的充放电规则进行优化。一种电池储能监控系统，包括：匹配光伏模块，用于：调度控制电池储能系统的工作模式为匹配光伏工作模式，控制电池储能系统按照指令或预先设定充放电规则匹配光伏系统的发电功率运行，将光伏系统的发电量存储到电池储能系统中，直至电池储能系统充满；当电池储能系统充满电且未到达设定放电时间点时，控制电池储能系统进入待机状态，直到接收到放电指令或进入预先设定放电时间点进行放电直至放完；当电池储能系统充满电且仍处于充电时间段时，控制电池储能系统进入待机状态；当电池储能系统放完电且仍处于放电时间段时，控制电池储能系统进入待机状态；当光伏系统没有发电时，控制电池储能系统不充不放，直到预先指定时间点且电池储能系统有电时电池储能系统才进行放电操作；自动运行模块，用于：调度控制电池储能系统的工作模式为自动运行工作模式，控制电池储能系统按照预先设定的周一至周日的充放电规则进行充电或放电操作；当处于充电时间段时，控制电池储能系统按照预先设定充电功率进行充电直到充满；当充电完毕且仍处于充电时间段时，控制电池储能系统进入待机状态；当处于放电时间段时，控制电池储能系统按照预先设定放电功率进行放电直到放完；当放电完毕且仍处于放电时间段时，控制电池储能系统进入待机状态；P/Q模块，用于：调度控制电池储能系统的工作模式为P/Q工作模式，实时对电池储能系统下发启动、停止命令，以及下发电池储能系统的运行功率值，完成对电网的需求响应。在上述实施例的基础上，优选的，还包括：获取模块，用于：获取与每个电池储能架构相应的光伏发电量、架构从电网取到的电量和输送到电网的电量；获取与每个电池储能架构相应的与光伏相关的环境数据；优化模块，用于：根据与每个电池储能架构相应的光伏发电量、架构从电网取到的电量和输送到电网的电量、与光伏相关的环境数据，对与每个电池储能系统相应的充放电规则进行优化。一种电池储能架构，包括光伏系统、电池储能系统、上述任一项实施例中的电池储能监控系统，其中：光伏系统与电池储能系统连接；光伏系统还与电网连接；电池储能系统还与电网连接；电池储能监控系统分别与光伏系统、电池储能系统连接；光伏系统将太阳能转换为电能，将电能输送到电网，或者将电能存储到电池储能系统；电池储能系统存储电能，将电能输送到电网，以及接收电网输送的电能并存储。在上述实施例的基础上，优选的，还包括第一电表、第二电表；光伏系统、第一电表、第二电表、电网顺序连接；第一电表还分别与电池储能系统、电池储能监控系统连接；第二电表还与电池储能监控系统连接；光伏系统输出的电能经过第一电表、第二电表进入电网，或者，光伏系统输出的电能经过第一电表进入电池储能系统；电池储能系统经过第二电表向电网输送电能，还接收电网经过第二电表输送的电能；第一电表计量光伏系统的光伏发电量并发送到电池储能监控系统；第二电表计量从电网取到的电量和输送到电网的电量并发送到电池储能监控系统。在上述实施例的基础上，优选的，还包括第一变压器、第二变压器；第一变压器设置于光伏系统与第一电表之间；第二变压器设置于电池储能系统与第二电表之间；第二变压器还与第一电表连接；光伏系统输出的电能经过第一变压器进入第一电表；电池储能系统输出的电能经过第二变压器进入电网；以及接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池储能监控方法，其特征在于，包括：匹配光伏步骤：调度控制电池储能系统的工作模式为匹配光伏工作模式，控制电池储能系统按照指令或预先设定充放电规则匹配光伏系统的发电功率运行，将光伏系统的发电量存储到电池储能系统中，直至电池储能系统充满；当电池储能系统充满电且未到达设定放电时间点时，控制电池储能系统进入待机状态，直到接收到放电指令或进入预先设定放电时间点进行放电直至放完；当电池储能系统充满电且仍处于充电时间段时，控制电池储能系统进入待机状态；当电池储能系统放完电且仍处于放电时间段时，控制电池储能系统进入待机状态；当光伏系统没有发电时，控制电池储能系统不充不放，直到预先指定时间点且电池储能系统有电时电池储能系统才进行放电操作；自动运行步骤：调度控制电池储能系统的工作模式为自动运行工作模式，控制电池储能系统按照预先设定的周一至周日的充放电规则进行充电或放电操作；当处于充电时间段时，控制电池储能系统按照预先设定充电功率进行充电直到充满；当充电完毕且仍处于充电时间段时，控制电池储能系统进入待机状态；当处于放电时间段时，控制电池储能系统按照预先设定放电功率进行放电直到放完；当放电完毕且仍处于放电时间段时，控制电池储能系统进入待机状态；P/Q步骤：调度控制电池储能系统的工作模式为P/Q工作模式，实时对电池储能系统下发启动、停止命令，以及下发电池储能系统的运行功率值，完成对电网的需求响应。...

【技术特征摘要】
1.一种电池储能监控方法，其特征在于，包括：匹配光伏步骤：调度控制电池储能系统的工作模式为匹配光伏工作模式，控制电池储能系统按照指令或预先设定充放电规则匹配光伏系统的发电功率运行，将光伏系统的发电量存储到电池储能系统中，直至电池储能系统充满；当电池储能系统充满电且未到达设定放电时间点时，控制电池储能系统进入待机状态，直到接收到放电指令或进入预先设定放电时间点进行放电直至放完；当电池储能系统充满电且仍处于充电时间段时，控制电池储能系统进入待机状态；当电池储能系统放完电且仍处于放电时间段时，控制电池储能系统进入待机状态；当光伏系统没有发电时，控制电池储能系统不充不放，直到预先指定时间点且电池储能系统有电时电池储能系统才进行放电操作；自动运行步骤：调度控制电池储能系统的工作模式为自动运行工作模式，控制电池储能系统按照预先设定的周一至周日的充放电规则进行充电或放电操作；当处于充电时间段时，控制电池储能系统按照预先设定充电功率进行充电直到充满；当充电完毕且仍处于充电时间段时，控制电池储能系统进入待机状态；当处于放电时间段时，控制电池储能系统按照预先设定放电功率进行放电直到放完；当放电完毕且仍处于放电时间段时，控制电池储能系统进入待机状态；P/Q步骤：调度控制电池储能系统的工作模式为P/Q工作模式，实时对电池储能系统下发启动、停止命令，以及下发电池储能系统的运行功率值，完成对电网的需求响应。2.根据权利要求1所述的电池储能监控方法，其特征在于，还包括：获取步骤：获取与每个电池储能架构相应的光伏发电量、架构从电网取到的电量和输送到电网的电量；获取与每个电池储能架构相应的与光伏相关的环境数据；优化步骤：根据与每个电池储能架构相应的光伏发电量、架构从电网取到的电量和输送到电网的电量、与光伏相关的环境数据，对与每个电池储能系统相应的充放电规则进行优化。3.一种电池储能监控系统，其特征在于，包括：匹配光伏模块，用于：调度控制电池储能系统的工作模式为匹配光伏工作模式，控制电池储能系统按照指令或预先设定充放电规则匹配光伏系统的发电功率运行，将光伏系统的发电量存储到电池储能系统中，直至电池储能系统充满；当电池储能系统充满电且未到达设定放电时间点时，控制电池储能系统进入待机状态，直到接收到放电指令或进入预先设定放电时间点进行放电直至放完；当电池储能系统充满电且仍处于充电时间段时，控制电池储能系统进入待机状态；当电池储能系统放完电且仍处于放电时间段时，控制电池储能系统进入待机状态；当光伏系统没有发电时，控制电池储能系统不充不放，直到预先指定时间点且电池储能系统有电时电池储能系统才进行放电操作；自动运行模块，用于：调度控制电池储能系统的工作模式为自动运行工作模式，控制电池储能系统按照预先设定的周一至周日的充放电规则进行充电或放电操作；当处于充电时间段时，控制电池储能系统按照预先设定充电功率进行充电直到充满；当充电完毕且仍处于充电时间段时，控制电池储能系统进入待机状态；当处于放电时间段时，控制电池储能系统按照预先设定放电功率进行放...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文启，南国良，沙建峰，郭志敏，董慧峰，刘浩，石岭岭，
申请(专利权)人：国网河南节能服务有限公司，国网河南省电力公司电力科学研究院，国网河南省电力公司，
类型：发明
国别省市：河南,41