[发明专利]基于全局能效寻优和SOC自适应的储能系统管控方法及装置

说明书

本发明公开一种基于全局能效寻优和SOC自适应的储能系统管控方法及装置，方法包括：基于储能子站中各个电池装置的剩余电量情况和各个电池装置的额定功率，设定各个电池装置的工作状态；响应于获取的总功率指令值，以多电池储能系统整体能量效率最大化为优化目标对全部电池子站中的投入运行的所有电池装置进行功率任务分配；基于某一电池装置的剩余电量情况，对分配的功率任务进行修正；若多电池储能系统对电网输出功率或吸收功率，分别选取某一电池装置的功率优化值、某一电池装置的功率调整值和某一电池装置的额定功率值中的最小绝对值作为某一电池装置的功率指令。实现了在保障最少电池组件退出的前提下，能量转换效率最优的效果。

技术领域

本发明属于电力系统控制技术领域，尤其涉及一种基于全局能效寻优和SOC自适应的储能系统管控方法及装置。

背景技术

由于在能量密度、输出和能量转换效率等方面存在综合优势，蓄电池是当下电力系统最为可行的储能方案之一。多电池储能系统由多个蓄电池串并联，再由DC/AC换流器并网，解决了单一蓄电池容量小的问题，在协助电网调频、可再生能源集成和微电网等许多电力工业都有应用。对于多电池储能系统，如何在考虑系统输出响应、充放电效率和使用寿命等因素的前提下，开发高效可行的能量管理方法对提高整个系统效率及经济效益至关重要。

典型多电池储能系统如图3所示，由能量管理系统（PMS）发出系统总功率指令分配给下级储能控制器（ESSC），再由其分别对所管控的电池组进行功率控制。已有研究根据电池的充放电效率考察储能系统的特性并评估其运行成本，甚少考虑电池SOC的多电池系统效率最大化的能量管理，且缺少对储能系统中不同类型蓄电池特性差异的考虑。然而，电池的充放电效率与其电量状态（SOC）密不可分，现有方法在实际运行过程中因一味追求功率最大化或能量利用率最优等单一控制目标，可能会导致部分蓄电池因剩余电量无法支撑而控制失败乃至整个储能系统退出运行，甚至使得系统侧面临失稳事故风险。

发明内容

本发明提供一种基于全局能效寻优和SOC自适应的储能系统管控方法及装置，用于至少解决上述技术问题之一。

第一方面，本发明提供一种基于全局能效寻优和SOC自适应的储能系统管控方法，其中，所述多电池储能系统包括至少一个电池子站，包括：基于某一电池子站中各个电池装置的剩余电量情况和各个电池装置的额定功率，设定各个电池装置的工作状态，其中，所述工作状态包括投入运行和退出运行；响应于获取的总功率指令值，以多电池储能系统整体能量效率最大化为优化目标对所述至少一个电池子站中的投入运行的某一电池装置进行功率任务分配，使得到某一电池装置的功率优化值；基于所述某一电池装置的剩余电量情况，对分配的所述功率任务进行修正，使得到某一电池装置的功率调整值；若多电池储能系统对电网输出功率或吸收功率，分别选取某一电池装置的功率优化值、某一电池装置的功率调整值和某一电池装置的额定功率值中的最小绝对值作为所述某一电池装置的功率指令。

第二方面，本发明提供一种基于全局能效寻优和SOC自适应的储能系统管控装置，其中，所述多电池储能系统包括至少一个电池子站，包括：设定模块，配置为基于某一电池子站中各个电池装置的剩余电量情况和各个电池装置的额定功率，设定各个电池装置的工作状态，其中，所述工作状态包括投入运行和退出运行；分配模块，配置为响应于获取的总功率指令值，以多电池储能系统整体能量效率最大化为优化目标对所述至少一个电池子站中的投入运行的某一电池装置进行功率任务分配，使得到某一电池装置的功率优化值；修正模块，配置为基于所述某一电池装置的剩余电量情况，对分配的所述功率任务进行修正，使得到某一电池装置的功率调整值；选取模块，若多电池储能系统对电网输出功率或吸收功率，配置为分别选取某一电池装置的功率优化值、某一电池装置的功率调整值和某一电池装置的额定功率值中的最小绝对值作为所述某一电池装置的功率指令。