一种光储充系统EMS控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种光储充系统EMS控制方法，收集用户过往光伏发电、用能数据，根据天气预报数据预测光伏发电曲线，调整谷期储能预充电量，再结合现有用户负荷、光伏数据实时采样值，在规定时间段落内自适应充放电。本发明专利技术能够提前预测隔日光伏发电曲线以及用户负荷曲线，自适应控制谷期储能预充电量，同时能够充分利用光伏余电上网电量充电储能系统，实现效益最大化。

【技术实现步骤摘要】
一种光储充系统EMS控制方法
本专利技术涉及一种光储充系统的控制方法，属于储能电站控制

技术介绍
现有光储充储能电站EMS策略设计：1.谷期给储能预充电量可以定期设定至SOC值（0~100%），设计值需要手动修改。2.白天峰期时段光伏无余电上网，储能放电。光伏发电与用户负荷持平，储能待机。光伏有余电上网，储能充电。3.白天平期时段光伏无余电上网，或与用户负荷持平，储能待机。光伏有余电上网，储能充电。4.夜晚峰期时段光伏无余电上网，储能放电。定期设定SOC值虽可根据季节性简单控制预充电量，但SOC是固值，如设定偏小，且隔天光照不佳，储能谷期预充电量偏小，不能实现标称容量下满充满放功能，如设定偏大，隔天光照较好，又不能充分利用光伏余电上网电量。上述SOC值设定只能定性分析，无法做到光伏预测以及即时量化，造成资源浪费。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种光储充系统EMS控制方法，云平台通过用户历史负荷数据，光伏功率历史数据，历史天气预报以及太阳辐照度以及EMS所在地基云图数据、隔日天气预报数据，预测隔日光伏发电曲线，并根据用户负荷数据预测曲线，计算光伏可用余电上网电量，推算当日谷期可预充电量值，云平台将模拟运行数据推送给本地EMS，本地EMS自动校准谷期充电SOC值，本地EMS参考云平台推送数据以及实时采样曲线进行充放电决策，在确保光伏没有余电上网前提下储能优先峰期放电，光伏有余电上网前提下，储能优先利用光伏充电。同时在规定间隔时段内，上传本地EMS数据至云平台分析、校准。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种光储充系统EMS控制方法，包括以下步骤：步骤1，将当地电网峰平谷时段与光伏发电时段相结合重新划分工作时段，工作时段包括谷期、上午峰期、下午平期、晚上峰期、晚上平期，其中：a.谷期：利用电网谷期充电。b.上午峰期：光伏有结余向电网售电且储能未蓄满状况下，储能吸收电量，光伏不够负荷消纳，储能释放电量。储能蓄电与放电与光伏互为联动。c.下午平期：光伏有结余向电网售电且储能未蓄满状况下，储能仅吸收电量，光伏不够负荷消纳，储能待机。d.晚上峰期：储能释放存储电量。e.晚上平期：储能待机。步骤2，根据历史用户用能数据以及天气预报建立隔日用户用能以及光伏发电模拟曲线。步骤3，储能充放电逻辑判定以及谷期充电量计算。储能可充电阶段：谷期、上午峰期、下午平期。储能可放电阶段：上午峰期、晚上峰期。优先原则：储能可充电阶段按标称容量蓄满，在晚上峰期区间放空所有电量Qz，光伏余电预期充电量Qg，上午峰期储能释放后预期剩余电量Qs，上午峰期储能预期释放电量Qf，谷期充电至指定SOC值时电量Qix，SOC表示荷电状态，谷期开始充电前原有剩余电量Qy，谷期内预期充入电量Qc：Qz=Qg+Qs。Qix=Qs+Qf。Qix=Qy+Qc。令Qy=0，则Qix=Qc，Qc=Qz+Qf-Qg。同时刻光伏与负载差△Pi：△Pi=Pgi-Pi，△Pi＜0时，储能放电。△Pi＞0时，储能充电，Pgi为i时刻的光伏瞬时发电有功功率，Pi为i时刻负载功率，△Pi为同时刻光伏与负载差，△ti为△Pi持续时间，即△ti=ti+1-ti，ti位于上午峰期时且当△Pi＜0时，Qf=∑△Pi×△ti×α1i。ti位于上午峰期或者下午平期时且当△Pi＞0时，Qg=∑△Pi×△ti×α2i综上：Qc=Qz+∑△Pi×△ti×α1i-∑△Pi×△ti×αi2其中，α1i为考虑储能放电功率受时差产生的误差修正系数，ai2为考虑储能充电功率受时差产生的误差修正系数。步骤4，负载功率Pi=Pbi+Pgi+Pci，其中，Pbi表示并网处功率，Pci表示储能充放电功率。优选的：设置延迟时间间隔ts1，在小于ts1间隔内，Ps1＜△Pi＜0，储能不启动放电，在小于ts2间隔内，Ps2＞△Pi＞0，储能不启动充电，其中，Ps1表示放电限制设置值，Ps2表示充电限制设置值。优选的：步骤4中储能充放电功率在储能在放电时进行修正：Pci=△Pi×α1i。储能充放电功率在储能在充电时进行修正：Pci=△Pi×α2i。优选的：根据谷期内预期充入电量Qc校准谷期间充电至指定SOC值。优选的：上传负载功率Pi、伏瞬时发电有功功率Pgi、储能充放电功率Pci进行比对校准。本专利技术相比现有技术，具有以下有益效果：本专利技术引入预期负荷和光伏预期发电数据相结合的方式，推算出谷期储能预充电量的概念，在实际执行过程中考虑储能不倒送电，以及充分利用光伏余电上网部分电量充入储能，引入修正系数的判定方式，实现监控数据与模拟数据的对比，充分发挥本地EMS监控与云平台大数据计算功能，实现光储充经济效益最大化。附图说明图1为光储充系统EMS构成图；图2为用于负荷与光伏预测曲线。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。一种光储充系统EMS控制方法，如图1所示，光储充系统EMS包括主变计量采集单元1、光伏计量采集单元2、控制系统EMS3、云平台4、电池5、储能系统直流高压箱6、PCS储能系统变流器7、柜内计量采集单元8，所述三相380V电源、柜内计量采集单元8、PCS储能系统变流器7、储能系统直流高压箱6、电池5依次连接，所述控制系统EMS3分别与主变计量采集单元1、光伏计量采集单元2、控制系统EMS3、云平台4、储能系统直流高压箱6、PCS储能系统变流器7、柜内计量采集单元8连接，其中，主变计量采集单元1用于采集并网处功率，计量光伏余电上网电量。光伏计量采集单元2用于采集光伏发电功率，计量光伏发电量。控制系统EMS3用于本地EMS执行控制系统，同时具备上传数据给云平台功能。云平台4根据历史用户用能数据以及天气预报预测光伏发电数据，计算并提供本地EMS执行所需设置值，同时对本地EMS上传的执行数据进行分析、反馈，优化充放电方案。柜内计量采集单元8用于采集储能系统充放电功率，计量储能充放电电量，控制方法包括以下步骤：步骤1，将当地电网峰平谷时段与光伏发电时段相结合重新划分工作时段，工作时段包括谷期、上午峰期、下午平期、晚上峰期、晚上平期，以江苏电网为例：a.谷期：利用电网谷期充电，充电阶段0：00~8：00。b.上午峰期：8：00~12：00，光伏有结余向电网售电且储能未蓄满状况下，储能吸收电量，光伏不够负荷消纳，储能释放电量。储能蓄电与放电与光伏互为联动。c.下午平期：12：00~17：00，光伏有结余向电网售电且储能未蓄满状况下，储能仅吸收电量，光伏不够负荷消纳，储能待机。d本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光储充系统EMS控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，将当地电网峰平谷时段与光伏发电时段相结合重新划分工作时段，工作时段包括谷期、上午峰期、下午平期、晚上峰期、晚上平期，其中：/na. 谷期：利用电网谷期充电；/nb. 上午峰期：光伏有结余向电网售电且储能未蓄满状况下，储能吸收电量，光伏不够负荷消纳，储能释放电量；储能蓄电与放电与光伏互为联动；/nc. 下午平期：光伏有结余向电网售电且储能未蓄满状况下，储能仅吸收电量，光伏不够负荷消纳，储能待机；/nd. 晚上峰期：储能释放存储电量；/ne. 晚上平期：储能待机；/n步骤2，根据历史用户用能数据以及天气预报建立隔日用户用能以及光伏发电模拟曲线；/n步骤3，储能充放电逻辑判定以及谷期充电量计算；/n储能可充电阶段：谷期、上午峰期、下午平期；/n储能可放电阶段：上午峰期、晚上峰期；/n优先原则：储能可充电阶段按标称容量蓄满，在晚上峰期区间放空所有电量Q

【技术特征摘要】
1.一种光储充系统EMS控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将当地电网峰平谷时段与光伏发电时段相结合重新划分工作时段，工作时段包括谷期、上午峰期、下午平期、晚上峰期、晚上平期，其中：
a.谷期：利用电网谷期充电；
b.上午峰期：光伏有结余向电网售电且储能未蓄满状况下，储能吸收电量，光伏不够负荷消纳，储能释放电量；储能蓄电与放电与光伏互为联动；
c.下午平期：光伏有结余向电网售电且储能未蓄满状况下，储能仅吸收电量，光伏不够负荷消纳，储能待机；
d.晚上峰期：储能释放存储电量；
e.晚上平期：储能待机；
步骤2，根据历史用户用能数据以及天气预报建立隔日用户用能以及光伏发电模拟曲线；
步骤3，储能充放电逻辑判定以及谷期充电量计算；
储能可充电阶段：谷期、上午峰期、下午平期；
储能可放电阶段：上午峰期、晚上峰期；
优先原则：储能可充电阶段按标称容量蓄满，在晚上峰期区间放空所有电量Qz，光伏余电预期充电量Qg，上午峰期储能释放后预期剩余电量Qs，上午峰期储能预期释放电量Qf，谷期充电至指定SOC值时电量Qix，SOC表示荷电状态，谷期开始充电前原有剩余电量Qy，谷期内预期充入电量Qc：
Qz=Qg+Qs；Qix=Qs+Qf；Qix=Qy+Qc；令Qy=0，则Qix=Qc，Qc=Qz+Qf-Qg；
同时刻光伏与负载差△Pi：
△Pi=Pgi-Pi，△Pi＜0时，储能放电；△Pi＞0时，储能充电，Pgi为i时刻的光伏瞬时发电有功功率，Pi为i时刻负载功...

【专利技术属性】
技术研发人员：施海涛，司静，杨帆，
申请(专利权)人：江苏慧智能源工程技术创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32