储能电站的能量均衡控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种储能电站的能量均衡控制方法及装置，所述方法包括根据建立的能量均衡控制模型，确定当前储能电站投入运行的电池投入组；当检测到当前的储能电站处于防灾抗灾工作模式时，且检测到所述电池投入组的电池分组个数小于等于电池备用组的电池分组个数时，控制所述电池投入组投入并放电，同时对所述电池投入组的平均荷电状态进行检测；当检测到所述电池投入组的平均荷电状态满足预设荷电状态条件时，控制所述电池投入组退出，并从所述电池备用组中投入N

【技术实现步骤摘要】
储能电站的能量均衡控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及储能电站
，尤其涉及一种储能电站的能量均衡控制方法及装置。

技术介绍

[0002]随着风光可再生能源的快速发展，风光发电功率的不确定性给电力生产与消费的实时平衡带来了巨大的挑战，促使储能的需求向规模化和大容量化方向快速发展。
[0003]相比于动力电池、电子设备中的电池，电网中电力储能系统(electrical energy storage system，EESS)最显著的特点是容量大，从几兆瓦至上百兆瓦，每个EESS由若干个储能子系统，每个子系统又由若干个电池组构成。同时，电池储能系统的能量控制策略设计关系到储能系统的运行性能，关系到储能系统能否完成电网的应用需求，因此，有必要对电池储能系统的能量控制策略进行开展研究。
[0004]本专利技术人在针对电池储能系统的能量控制策略进行实施的过程中发现，现有的电池储能系统的能量控制策略大多针对于正常充放电场景，并未考虑保底电网的差异化需求，从而未能考虑防灾抗灾场景下的储能系统的能量平衡策略，不能很好地支撑防灾抗灾场景。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种储能电站的能量均衡控制方法及装置，以解决现有技术未能针对防灾抗灾场景提出一种电池储能系统的能量均衡策略的问题。
[0006]本专利技术提供的储能电站的能量均衡控制方法，包括：
[0007]根据建立的能量均衡控制模型，确定当前储能电站投入运行的电池投入组；其中，所述能量均衡控制模型包含电池分组放电一致性的目标函数和考虑放电深度与健康状态的目标函数；所述电池投入组包含有至少一个电池分组；
[0008]当检测到当前的储能电站处于防灾抗灾工作模式时，且检测到所述电池投入组的电池分组个数小于等于电池备用组的电池分组个数时，控制所述电池投入组投入并放电，同时对所述电池投入组的平均荷电状态进行检测；
[0009]当检测到所述电池投入组的平均荷电状态满足预设荷电状态条件时，控制所述电池投入组退出，并从所述电池备用组中投入N
k
个电池分组进行放电，其中，N
k
等于所述电池投入组的电池分组个数。
[0010]作为上述方案的改进，在所述根据建立的能量均衡控制模型，确定当前储能电站投入运行的电池投入组之后，还包括：
[0011]当检测到当前的储能电站处于防灾抗灾工作模式时，且检测到所述电池投入组的电池分组个数大于电池备用组的电池分组个数时，控制所述电池投入组投入并放电，同时对所述电池投入组的平均荷电状态进行检测；
[0012]当检测到所述电池投入组的平均荷电状态满足预设荷电状态条件时，控制所述电
池投入组退出，并投入所述电池备用组中的所有电池分组进行放电，同时切除保底负荷中部分非重要负荷。
[0013]作为上述方案的改进，在所述根据建立的能量均衡控制模型，确定当前储能电站投入运行的电池投入组之后，还包括：
[0014]当检测到当前的储能电站处于正常放电模式时，按照预设第一均衡系数规则对每一电池分组的荷电状态进行相应系数的相乘，得到每一电池分组的放电排序因子；
[0015]根据每一所述电池分组的放电排序因子的大小，对所有电池分组进行降序排序，得到每一电池分组对应的序号；
[0016]当检测到所述电池投入组的电池分组个数小于等于所述电池备用组的电池分组个数时，选择序号在预设序号范围内的电池分组投入进行放电；其中，所述预设序号范围为1到N
k
；
[0017]当检测到所述电池投入组的电池分组个数大于所述电池备用组的电池分组个数时，控制所述电池备用组中的所有电池分组投入进行放电，并控制所述电池投入组中序号最小的电池分组继续放电，同时控制所述电池投入组中其余的电池分组退出。
[0018]作为上述方案的改进，在所述根据建立的能量均衡控制模型，确定当前储能电站投入运行的电池投入组之后，还包括：
[0019]当检测到当前的储能电站处于正常充电模式时，按照预设第二均衡系数规则对每一电池分组的荷电状态进行相应比例系数的相乘，得到每一电池分组的充电排序因子；
[0020]根据每一电池分组的充电排序因子的大小，对所有电池分组进行升序排序，得到每一电池分组对应的序号；
[0021]当检测到所述电池投入组的电池分组个数小于等于电池备用组的电池分组个数时，选择序号在预设序号范围内的电池分组投入进行充电；其中，所述预设序号范围为1到N
k
；
[0022]当检测到所述电池投入组的电池分组个数大于电池备用组的电池分组个数时，投入所述电池备用组中的所有电池分组进行充电，并控制所述电池投入组中序号最小的电池分组继续充电，同时控制所述电池投入组中其余的电池分组退出。
[0023]作为上述方案的改进，所述预设第一均衡系数规则为：
[0024]对于所述电池投入组，将所述电池投入组中的电池分组的荷电状态乘以第一均衡系数；
[0025]对于所述电池备用组，将所述电池备用组中的电池分组的荷电状态乘以第二均衡系数；
[0026]其中，所述第一均衡系数满足：σ1＝1
‑
Δσ；第二均衡系数满足：σ2＝1+Δσ；σ1为第一均衡系数，Δσ为能量均衡因子，σ2为第一均衡系数。
[0027]作为上述方案的改进，所述预设第二均衡系数规则为：
[0028]对于所述电池投入组，将所述电池投入组中的电池分组的荷电状态乘以第一均衡系数；
[0029]对于所述电池备用组，将所述电池备用组中的电池分组的荷电状态乘以第二均衡系数；
[0030]其中，所述第一均衡系数满足：σ1＝1+Δσ；第二均衡系数满足：σ2＝1
‑
Δσ；σ1为第
一均衡系数，Δσ为能量均衡因子，σ2为第一均衡系数。
[0031]作为上述方案的改进，在所述根据建立的能量均衡控制模型，确定当前储能电站投入运行的电池投入组之前，还包括：
[0032]根据储能电站在上一轮接收到的调度功率指令，确定储能电站在上一轮投入运行的电池分组个数；
[0033]基于储能电站关键指标，得到每一投入的电池分组在上一轮的能量均衡指标，以在接收到当前时刻的调度功率指令时，根据每一投入的电池分组在上一轮的能量均衡指标和所述能量均衡控制模型选择相应的电池分组投入；其中，所述能量均衡指标用于指示所述电池分组充放电优先级。
[0034]作为上述方案的改进，所述能量均衡指标具体通过以下公式计算：
[0035]θ
N
＝SOC
i,t
‑
ΔSOC
ref
[0036][0037]其中，θ
N
为能量均衡指标，SOC
i,t
为第i个电池分组在t时刻后的荷电状态，ΔSOC
ref
为均衡因子，P
k
为调度部门下发的调度功率指令，以正为放电，SOH
i...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能电站的能量均衡控制方法，其特征在于，包括：根据建立的能量均衡控制模型，确定当前储能电站投入运行的电池投入组；其中，所述能量均衡控制模型包含电池分组放电一致性的目标函数和考虑放电深度与健康状态的目标函数；所述电池投入组包含有至少一个电池分组；当检测到当前的储能电站处于防灾抗灾工作模式时，且检测到所述电池投入组的电池分组个数小于等于电池备用组的电池分组个数时，控制所述电池投入组投入并放电，同时对所述电池投入组的平均荷电状态进行检测；当检测到所述电池投入组的平均荷电状态满足预设荷电状态条件时，控制所述电池投入组退出，并从所述电池备用组中投入N
k
个电池分组进行放电，其中，N
k
等于所述电池投入组的电池分组个数。2.如权利要求1所述的储能电站的能量均衡控制方法，其特征在于，在所述根据建立的能量均衡控制模型，确定当前储能电站投入运行的电池投入组之后，还包括：当检测到当前的储能电站处于防灾抗灾工作模式时，且检测到所述电池投入组的电池分组个数大于电池备用组的电池分组个数时，控制所述电池投入组投入并放电，同时对所述电池投入组的平均荷电状态进行检测；当检测到所述电池投入组的平均荷电状态满足预设荷电状态条件时，控制所述电池投入组退出，并投入所述电池备用组中的所有电池分组进行放电，同时切除保底负荷中部分非重要负荷。3.如权利要求1所述的储能电站的能量均衡控制方法，其特征在于，在所述根据建立的能量均衡控制模型，确定当前储能电站投入运行的电池投入组之后，还包括：当检测到当前的储能电站处于正常放电模式时，按照预设第一均衡系数规则对每一电池分组的荷电状态进行相应系数的相乘，得到每一电池分组的放电排序因子；根据每一所述电池分组的放电排序因子的大小，对所有电池分组进行降序排序，得到每一电池分组对应的序号；当检测到所述电池投入组的电池分组个数小于等于所述电池备用组的电池分组个数时，选择序号在预设序号范围内的电池分组投入进行放电；其中，所述预设序号范围为1到N
k
；当检测到所述电池投入组的电池分组个数大于所述电池备用组的电池分组个数时，控制所述电池备用组中的所有电池分组投入进行放电，并控制所述电池投入组中序号最小的电池分组继续放电，同时控制所述电池投入组中其余的电池分组退出。4.如权利要求1所述的储能电站的能量均衡控制方法，其特征在于，在所述根据建立的能量均衡控制模型，确定当前储能电站投入运行的电池投入组之后，还包括：当检测到当前的储能电站处于正常充电模式时，按照预设第二均衡系数规则对每一电池分组的荷电状态进行相应比例系数的相乘，得到每一电池分组的充电排序因子；根据每一电池分组的充电排序因子的大小，对所有电池分组进行升序排序，得到每一电池分组对应的序号；当检测到所述电池投入组的电池分组个数小于等于电池备用组的电池分组个数时，选择序号在预设序号范围内的电池分组投入进行充电；其中，所述预设序号范围为1到N
k
；当检测到所述电池投...

【专利技术属性】
技术研发人员：何智鹏，彭虹桥，龚贤夫，史尤杰，陈鸿琳，李巍巍，卢洵，惠世贤，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：