一種分布式儲能電池的能量管理方法及控制器、系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及能源控制領域，尤其涉及一種分布式儲能電池的能量管理方法及控制 器、系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 隨著經濟的發(fā)展，石化能源逐漸緊張，含有復合式新型能源的微電網技術得到了 越來越多的重視與應用，微電網是一組微電源、負荷、儲能系統(tǒng)和控制裝置構成的一個能夠 實現自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)。而儲能電池是保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要組成， 通過對儲能電池的充放電控制，可提高供電可靠性、改善電能質量等?；谙到y(tǒng)運行成本、 能源效率等因素，對于儲能電池實行能量管理能夠有效地使電池的充放電W及各種電源的 能量分配得到優(yōu)化。
[0003] 然而，電池的頻繁充放和過充過放將會對電池本體造成極大的損害。在現有技術 中，通過在微電網的運行過程中實時監(jiān)測儲能電池的荷電狀態(tài)，并根據大電網的負荷情況 或者電價在用電的峰時段、谷時段與平時段的變化采用不同的能量優(yōu)化策略，從而控制儲 能電池的充放電?，F有技術所采用的能量優(yōu)化策略只考慮儲能電池的容量狀態(tài)，忽略了電 池在不同老化程度下的充放電功率和充放電次數限制，影響電池壽命。此外，能量管理的實 施監(jiān)測對象單一，僅僅針對單個用戶單元中的儲能電池進行監(jiān)測，并不能面向多個用戶單 元中的儲能電池，阻礙了微電網的快速發(fā)展和應用。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明實施例提供一種儲能電池的能量管理的方法及控制器、系統(tǒng)，可根據多個 用戶單元的儲能電池的不同狀態(tài)控制儲能電池充放電，延長電池壽命。
[0005] 本發(fā)明實施例第一方面提供一種儲能電池的能量管理的方法，包括：
[0006] 獲取至少一個用戶單元的電價數據、可再生能源發(fā)電功率數據、負載功率數據W 及儲能電池狀態(tài)數據；
[0007] 根據預設的能量管理目標選取能量管理模型；
[0008] 基于所述選取的能量管理模型，根據所述電價數據、所述可再生能源發(fā)電功率數 據、所述負載功率數據W及所述儲能電池狀態(tài)數據計算所述至少一個用戶單元的儲能電池 在預設時段內的充電功率和/或放電功率；
[0009] 根據所述預設時段W及所述計算得到的充電功率和/或放電功率制定電池充放 電時間表；
[0010] 發(fā)送所述電池充放電時間表給電池管理器，W使所述電池管理器根據所述電池充 放電時間表控制所述儲能電池工作。
[0011] 在本發(fā)明實施例第一方面的第一種可能的實現方式中，所述獲取至少一個用戶單 元的電價數據、可再生能源發(fā)電功率數據、負載功率數據W及儲能電池狀態(tài)數據包括：
[0012] 向所述至少一個用戶單元的電價獲取計算器、可再生能源發(fā)電功率計算器、負載 功率計算器w及所述電池管理器發(fā)送獲取數據指令；
[0013] 接收所述至少一個用戶單元的電價獲取計算器發(fā)送的電價數據、所述可再生能源 發(fā)電功率計算器發(fā)送的所述可再生能源發(fā)電功率數據、所述負載功率計算器發(fā)送的所述負 載功率數據W及所述電池管理器發(fā)送的所述儲能電池狀態(tài)數據。
[0014] 結合本發(fā)明實施例第一方面的實現方式，在本發(fā)明實施例第一方面的第二種可能 的實現方式中，所述能量管理模型包括削峰填谷模型W及差價收益模型，所述削峰填谷模 型W所述至少一個用戶單元的電網輸入功率與負載功率平均值的差值的累加值最小作為 目標函數，所述差價收益模型W根據所述至少一個用戶單元的所述可再生能源發(fā)電功率的 平均值、所述儲能電池的充電功率和放電功率而得到的收益最大為目標函數。
[0015] 結合本發(fā)明實施例第一方面的第二種可能的實現方式，在本發(fā)明實施例第一方面 的第H種可能的實現方式中，若所述能量管理模型為所述削峰填谷模型，則所述削峰填谷 模型的目標函數的表達式為：
[0016]
【主權項】
1. 一種分布式儲能電池的能量管理方法，其特征在于，包括： 獲取至少一個用戶單元的電價數據、可再生能源發(fā)電功率數據、負載功率數據以及儲 能電池狀態(tài)數據； 根據預設的能量管理目標選取能量管理模型； 基于所述選取的能量管理模型，根據所述電價數據、所述可再生能源發(fā)電功率數據、所 述負載功率數據以及所述儲能電池狀態(tài)數據計算所述至少一個用戶單元的儲能電池在預 設時段內的充電功率和/或放電功率； 根據所述預設時段以及所述計算得到的充電功率和/或放電功率制定電池充放電時 間表； 發(fā)送所述電池充放電時間表給電池管理器，以使所述電池管理器根據所述電池充放電 時間表控制所述儲能電池工作。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取至少一個用戶單元的電價數據、 可再生能源發(fā)電功率數據、負載功率數據以及儲能電池狀態(tài)數據包括： 向所述至少一個用戶單元的電價獲取計算器、可再生能源發(fā)電功率計算器、負載功率 計算器以及所述電池管理器發(fā)送獲取數據指令； 接收所述至少一個用戶單元的電價獲取計算器發(fā)送的電價數據、所述可再生能源發(fā)電 功率計算器發(fā)送的所述可再生能源發(fā)電功率數據、所述負載功率計算器發(fā)送的所述負載功 率數據以及所述電池管理器發(fā)送的所述儲能電池狀態(tài)數據。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述能量管理模型包括削峰填谷模型以 及差價收益模型，所述削峰填谷模型以所述至少一個用戶單元的電網輸入功率與負載功率 平均值的差值的累加值最小作為目標函數，所述差價收益模型以根據所述至少一個用戶單 元的所述可再生能源發(fā)電功率的平均值、所述儲能電池的充電功率和放電功率而得到的收 益最大為目標函數。
4. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，若所述能量管理模型為所述削峰填谷模 型，則所述削峰填谷模型的目標函數的表達式為：
其中，各符號定義如下：n為所述用戶單元的數量，m為所述電池充放電時間表平均 劃分的時段數，Ph為第i個用戶單元在第j時段的所述用戶單元的負載功率，Puavg為 所述第i個用戶單元在所述電池充放電時間表中所述用戶單元的負載功率平均值，且 Puiwg = ，Pm為所述第i個單元在所述第j時段的所述可再生能源發(fā)電功率， PBij為所述第i個單元在所述第j時段的所述儲能電池的充放電功率，所述為正值時表 示所述儲能電池在所述第j時段的放電功率，所述Pm為負值時表示所述儲能電池在所述 第j時段的充電功率。
5. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，若所述能量管理模型為所述差價收益模 型，則所述差價收益模型的目標函數的表達式為：
其中，各符號定義如下：n為所述用戶單元的數量，m為所述電池充放電時間表平均劃 分的時段數，t為每個時段的時間長度，p(j)為第j時段的電價，^為第i個單元在所述第 j時段的所述可再生能源發(fā)電功率的平均值，
>Pdisu為所述第i個單元 在所述第j時段的放電功率，Pc^為所述第i個單元在所述第j時段的充電功率。
6. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述選取的能量管理模型，根據 所述電價數據、所述可再生能源發(fā)電功率數據、所述負載功率數據以及所述儲能電池狀態(tài) 數據計算所述至少一個用戶單元的儲能電池在預設時段內的充電功率和/或放電功率包 括： 基于所述選取的能量管理模型，根據所述至少一個用戶單元的電價數據、所述可再生 能源發(fā)電功率數據以及所述負載功率數據計算所述至少一個用戶單元的儲能電池在預設 時段內的充電功率和/或放電功率； 根據預設的限定參數調整所述計算得到的充電功率和/或放電功率，所述預設的限定 參數是根據所述儲能狀態(tài)數據確定的。
7. 根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述限定參數包括：預設的總容量閾值、 預設的備電容量閾值、預設的充放電功率閾值以及預設的充放電循環(huán)次數，其中： 所述預設的總容量閾值限定所述儲能電池的總荷電容量的使用范圍； 所述預設的備電容量閾值要求在調度所述儲能電池時所述儲能電池的荷電容量大于 或等于預設的備電容量； 所述預設