CN104753076B - 用于削峰填谷的电池储能***及其控制方法 - Google Patents
用于削峰填谷的电池储能***及其控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提出一种用于削峰填谷的电池储能***及其控制方法,其中***包括:M个储能模块,M个储能模块相互并联,每个储能模块包括电池组和双向变流器,双向变流器的直流端与电池组相连,双向变流器的交流端与电网相连,其中,M为大于1的整数;监控模块,监控模块与每个储能模块中的电池组和双向变流器分别相连,监控模块用于获取充放电功率需求曲线和M个电池组的当前SOC,并根据充放电功率需求曲线、M个电池组的当前SOC和每个储能模块的功率‑效率曲线对M个储能模块进行启停控制和功率分配。该***由多个储能模块并联组成,不仅增强削峰填谷能力,对提高电网的稳定性和安全性能够起到较为明显的作用,而且提高了***的冗余度和适用性。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域,特别涉及一种用于削峰填谷的电池储能***以及一种用于削峰填谷的电池储能***的控制方法。
背景技术
随着社会的发展,对于电力能源的需求不断增大,用电集中度也越来越大,这就会造成了在白天、傍晚等用电高峰时电力供应不足,较大的功率缺额直接影响到电网的稳定性与安全性,使得越来越多的地方不得不采用拉闸限电等极端方式来保障电网的稳定运行,但这也给人们的生活带来了极大的不便,影响工业生产,造成较大的经济损失。
在这种情况下,各种形式的储能***获得了极大的发展机遇,储能***通过削峰填谷的形式可以起到改善供电质量、提高电网稳定性的作用。相对于其他储能方式而言,以锂电子、钒液电池为代表的电池储能***拥有方便快捷、能量转换率高的优点,因此受到越来越多的重视。
相关技术中提出了一种用于配电网削峰填谷的电池储能***的控制方式,但是其采用的是单台变流器电池储能***,从而会受功率电压等级限制,只能用于小功率场合,并且对于电网补偿的作用有限,同时若出现故障,则***完全无法继续运行,可靠性低。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。
为此,本发明的一个目的在于提出一种用于削峰填谷的电池储能***,该***由多个储能模块并联组成,不仅增强削峰填谷能力,对提高电网的稳定性和安全性能够起到较为明显的作用,而且提高了***的冗余度和适用性。
本发明的另一个目的在于提出一种用于削峰填谷的电池储能***的控制方法。
为达到上述目的,本发明一方面实施例提出的一种用于削峰填谷的电池储能***,包括:M个储能模块,所述M个储能模块相互并联,所述M个储能模块中的每个储能模块包括电池组和双向变流器,所述双向变流器的直流端与所述电池组相连,所述双向变流器的交流端与电网相连,其中,M为大于1的整数;监控模块,所述监控模块与所述每个储能模块中的电池组和双向变流器分别相连,所述监控模块用于获取充放电功率需求曲线和M个电池组的当前SOC,并根据所述充放电功率需求曲线、所述M个电池组的当前SOC和所述每个储能模块的功率-效率曲线对所述M个储能模块进行启停控制和功率分配。
根据本发明实施例的用于削峰填谷的电池储能***,采用M个储能模块并联组成,M个并联的储能模块结构完全相同,并且监控模块根据充放电功率需求曲线、M个电池组的当前SOC和每个储能模块的功率-效率曲线对M个储能模块进行启停控制和功率分配时予以区别对待,遵循“多电多放、少电快充、高损少用、低损多用”的原则,最大限度地保障各储能模块电池组的均衡性,增加电池组的使用寿命,降低***成本,有利于推广。同时,M个储能模块并联不仅由于功率等级的提高增强了削峰填谷能力,对提高电网的稳定性与安全性能起到较为明显的作用,而且由于M个储能模块相互独立,单储能模块故障时对于***正常运行影响较小,提高了***的冗余度和适用性。
为达到上述目的,本发明另一方面实施例提出了一种用于削峰填谷的电池储能***的控制方法,其中,所述电池储能***包括M个并联的储能模块,每个储能模块包括电池组和双向变流器,并且M为大于1的整数,所述控制方法包括以下步骤:S1,获取充放电功率需求曲线和M个电池组的当前SOC;S2,根据所述充放电功率需求曲线、所述M个电池组的当前SOC和所述每个储能模块的功率-效率曲线对所述M个储能模块进行启停控制和功率分配。
本发明实施例的用于削峰填谷的电池储能***的控制方法,根据充放电功率需求曲线、M个电池组的当前SOC和每个储能模块的功率-效率曲线对M个储能模块进行启停控制和功率分配时予以区别对待,遵循“多电多放、少电快充、高损少用、低损多用”的原则,能够最大限度地保障各储能模块电池组的均衡性,增加电池组的使用寿命,降低***成本,有利于推广。同时,M个储能模块并联不仅由于功率等级的提高增强了削峰填谷能力,对提高电网的稳定性与安全性能起到较为明显的作用,而且由于M个储能模块相互独立,单储能模块故障时对于***正常运行影响较小,提高了***的冗余度和适用性。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为根据本发明实施例的用于削峰填谷的电池储能***的方框示意图;
图2为根据本发明实施例的用于削峰填谷的电池储能***的控制方法的流程图;
图3为根据本发明一个实施例的用于削峰填谷的电池储能***的控制方法的流程图;
图4为根据本发明一个具体实施例的用于削峰填谷的电池储能***的控制方法中步骤S305的进一步流程图;
图5为根据本发明一个具体实施例的用于削峰填谷的电池储能***的控制方法中步骤S307的进一步流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外,以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例,也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例,这样第一和第二特征可能不是直接接触。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的用于削峰填谷的电池储能***以及用于削峰填谷的电池储能***的控制方法。
图1为根据本发明实施例的用于削峰填谷的电池储能***的方框示意图。如图1所示,该用于削峰填谷的电池储能***包括M个储能模块101、102、103、…、10M和监控模块200。
其中,M个储能模块101、102、103、…、10M相互并联,并且M个储能模块中的每个储能模块包括电池组10和双向变流器20,双向变流器20的直流端与电池组10相连,双向变流器20的交流端与电网300相连,其中,M为大于1的整数。
监控模块200与每个储能模块中的电池组10和双向变流器20分别相连,监控模块200用于获取充放电功率需求曲线和M个电池组的当前SOC(State Of Charge,荷电状态),并根据充放电功率需求曲线、M个电池组的当前SOC和每个储能模块的功率-效率曲线对M个储能模块进行启停控制和功率分配。
在本发明的实施例中,M个储能模块的结构完全相同,并且每个储能模块中的双向变流器又包括三相三电平逆变桥、交流滤波器、隔离变压器、采样电路、逆变控制器。所述三相三电平逆变桥为IGBT模块或IPM模块类电力电子器件,所述采样电路包括电压互感器、电流变换器、电流霍尔、电压过零检测电路等。优选的是,所述逆变控制器采用能够对电压电流信息进行高速实时处理的处理器,例如DSP、FPGA等。所述电池组包括大容量锂电池或钒液电池等可充放电电池,并且能够通过电池管理***实时检测电池组的SOC、电压电流信息、故障信息等。
监控模块200通过通讯总线与各个双向变流器中的逆变控制器、采样电路以及电池组相连,实时监测各双向变流器及电池组的电压、电流、功率、容量、运行状态、告警信息等;同时还实时监测电网端的电压信息、电流信息、负载端的电压信息、电流信息等。并且,监控模块根据监测的历史功率数据和电网数据预测负载曲线,获取所述充放电功率需求曲线,下发命令控制前述并联的M个储能模块启停、改变功率输出等。
在本发明的一个实施例中,监控模块200还可以直接接收上位机即上级调度***发送的所述充放电功率需求曲线。
并且,监控模块根据M个电池组的总充放电时间、实际最大容量、标称最大容量以及经大量实验获取的电池衰减寿命特性曲线等信息,计算电池的衰减程度与可能的使用寿命,从而获取M个电池组的当前SOC。
根据本发明的一个实施例,监控模块200根据M个电池组的当前SOC获得M个电池组的总SOC即M个电池组的总容量,并根据总SOC即M个电池组的总容量和所述充放电功率需求曲线判断电池储能***启动时的目标需求功率是否大于等于***充放电功率限值,如果是,则以所述***充放电功率限值为所述目标需求功率。即言,电池储能***启动时的目标需求功率大于等于***放电功率限值,则以***放电功率限值为目标需求功率;电池储能***启动时的目标需求功率大于等于***充电功率限值,则以***充电功率限值为目标需求功率。
并且,监控模块200根据目标需求功率和每个储能模块的额定功率计算需要进行工作的储能模块的数量。
进一步地,监控模块200根据以下公式计算所述需要进行工作的储能模块的数量:
N=取整(︱Pobj︱/Pe)+1 (1)
其中,N为需要进行工作的储能模块的数量,Pobj为目标需求功率,Pe为每个储能模块的额定功率。
也就是说,监控模块200根据目标需求功率及各个储能模块的额定功率初略确定需要启动进行工作的储能模块的数量,并根据储能模块的单个充放电功率限值和目标需求功率对需要启动进行工作的储能模块的数量进行调整。
具体地,在本发明的一个实施例中,当目标需求功率Pobj大于0且需要进行工作的储能模块的数量N小于M时,监控模块200获得单个放电功率限值大于额定功率Pe的储能模块的数量,并当单个放电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量大于等于所述需要进行工作的储能模块的数量N时,监控模块200控制所述需要进行工作的储能模块的数量N保持不变。
并且,当单个放电功率限值大于额定功率Pe的储能模块的数量小于所述需要进行工作的储能模块的数量N时,监控模块200将M个电池组的当前SOC从大到小进行排序,并按照M个电池组的当前SOC从大到小从排序后的M个电池组对应的M个储能模块中选取N+1个储能模块,判断N+1个储能模块的单个放电功率限值之和是否大于等于所述目标需求功率Pobj,其中,如果是,监控模块200判定所述N+1个储能模块为需要进行工作的储能模块;如果否,监控模块200按照所述M个电池组的当前SOC从大到小从排序后的M个电池组对应的M个储能模块中选取N+2个储能模块,直至N+i个储能模块的单个放电功率限值之和大于等于所述目标需求功率Pobj,其中,i为大于等于1的整数,且N+i小于等于M。
也就是说,若Pobj>0,监控模块200根据公式(1)计算储能模块的启动台数N=取整(Pobj/Pe)+1。其中,若N大于等于***的储能模块的总数M,则N取***的储能模块的总数M;如果N小于M,则判断最大放电功率即单个放电功率限值大于Pe的储能模块的台数,若大于等于N,则令N=N,即需要进行工作的储能模块的数量N保持不变;若单个放电功率限值大于Pe的储能模块的台数小于N,则根据各台储能模块中的电池组的当前SOC排序,从大到小选取N=N+1台(若电池组的当前SOC相同则选择电池损耗较低预期寿命更长对应的储能模块),将N+1台储能模块的放电功率限值之和与目标需求功率比较,若ΣPlimitd≥Pobj则令N=N;反之则令N=N+1,直至ΣPlimitd≥Pobj成立。
在本发明的另一个实施例中,当所述目标需求功率Pobj小于0且所述需要进行工作的储能模块的数量N小于M时,监控模块200获得单个充电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量,并当所述单个充电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量大于等于所述需要进行工作的储能模块的数量N时,监控模块200控制所述需要进行工作的储能模块的数量N保持不变。
并且,当单个充电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量小于所述需要进行工作的储能模块的数量N时,监控模块200将所述M个电池组的当前SOC从小到大进行排序,并按照M个电池组的当前SOC从小到大从排序后的M个电池组对应的M个储能模块中选取N+1个储能模块,判断所述N+1个储能模块的单个充电功率限值之和的绝对值是否大于等于所述目标需求功率Pobj,其中,如果是,所述监控模块判定所述N+1个储能模块为需要进行工作的储能模块;如果否,所述监控模块按照所述M个电池组的当前SOC从小到大从排序后的M个电池组对应的M个储能模块中选取N+2个储能模块,直至N+j个储能模块的单个充电功率限值之和的绝对值大于等于所述目标需求功率Pobj,其中,j为大于等于1的整数,且N+j小于等于M。
也就是说,若Pobj<0,监控模块200根据公式(1)计算储能模块的启动台数N=取整(︱Pobj︱/Pe)+1。其中,若N大于等于***的储能模块的总数M,则N取***的储能模块的总数M;如果N小于M,则判断最大充电功率即单个充电功率限值大于Pe的储能模块的台数,若大于等于N,则令N=N,即需要进行工作的储能模块的数量N保持不变;若单个充电功率限值大于Pe的储能模块的台数小于N,则根据各台储能模块中的电池组的当前SOC排序,从小到大选取N=N+1台(若电池组的当前SOC相同则选择电池损耗较低预期寿命更长对应的储能模块),将N+1台储能模块的充电功率限值之和的绝对值与目标需求功率比较,若Σ|Plimitd|≥|Pobj|则令N=N;反之则令N=N+1,直至Σ|Plimitd|≥|Pobj|成立。
其中,当需要进行工作的储能模块的数量N大于等于M时,监控模块200判定所述M个储能模块为所述需要进行工作的储能模块。
在本发明的一个实施例中,监控模块还根据每个储能模块的功率-效率曲线计算最终需要进行工作的储能模块的数量。即言,监控模块200根据所述每个储能模块的功率-效率曲线和所述目标需求功率计算N个储能模块的总损耗以及N+1个储能模块的总损耗和/或N-1个储能模块的总损耗以调整所述需要进行工作的储能模块的数量N。
具体地,以N个储能模块工作时对目标需求功率Pobj进行功率均分为Pn,根据此功率查表(每台储能模块的功率-效率特性表)以获得每台储能模块的效率ηh=f(Ph);计算N台总损耗:P(n)loss=Σ(1-ηh)*Ph,其中h为1到N的整数。如果增加1个储能模块,根据各储能模块中电池组的当前SOC分配功率,根据此功率查表得到每台的效率ηh=f(Ph),计算N+1台总损耗:P(n+1)loss=Σ(1-ηh)*Ph,其中h为1~N+1的整数。如果P(n+1)loss>=P(n)loss,保持启动台数N不变;反之根据各储能模块中电池组的当前SOC排序以选取启动N=N+1台储能模块。如果减少1个储能模块,根据各储能模块中电池组的当前SOC分配功率,根据此功率查表得到每台的效率ηh=f(Ph),计算N-1台总损耗:P(n-1)loss=Σ(1-ηh)*Ph,其中h为1~N-1的整数。如果P(n-1)loss>=P(n)loss,保持启动台数N不变;反之根据各储能模块中电池组的当前SOC排序选取启动N=N-1台。
在本发明的实施例中,当N个储能模块进行工作时,监控模块200还计算所述N个储能模块中的N个电池组的当前SOC之和为Sum(SOC)=ΣSk,并计算所述N个储能模块中的N个电池组的当前(1-SOC)之和Sum(1-SOC)=Σ(1-Sk),其中,Sk为所述N个电池组中第k个电池组的当前SOC,k=1、2、3…N。
根据本发明的一个实施例,当所述目标需求功率Pobj大于0时,监控模块200根据以下公式计算所述N个储能模块中的每个储能模块的分配功率:
Pk=Pobj*Sk/(ΣSk) (2)
其中,Pk为所述N个储能模块中第k个储能模块的分配功率。
然后,监控模块200在判断所述N个储能模块中第k个储能模块的分配功率大于其自身放电功率限值时,监控模块200判定第k个储能模块的分配功率为其自身放电功率限值,并根据以下公式计算剩余N-1个储能模块中第k’个储能模块的分配功率:
Pk’=(Pobj-Pk)*Sk’/(ΣSk-Sk) (3)
其中,Pk’为计算的所述N-1个储能模块中第k’个储能模块的分配功率,Sk’为所述N-1个电池组中第k’个电池组的当前SOC,k’=1、2、3…N-1。
最后,监控模块200在判断所述N个储能模块的分配功率之和小于所述目标需求功率Pobj时,按照所述M个电池组的当前SOC从大到小增加一个需要进行工作的储能模块。
根据本发明的另一个实施例,当所述目标需求功率Pobj小于0时,监控模块200根据以下公式计算所述N个储能模块中的每个储能模块的分配功率:
Pk=Pobj*(1-Sk)/{Σ(1-Sk)} (4)
其中,Pk为所述N个储能模块中第k个储能模块的分配功率。
然后,监控模块200在判断所述N个储能模块中第k个储能模块的分配功率大于其自身充电功率限值时,监控模块判定所述第k个储能模块的分配功率为其自身充电功率限值,并根据以下公式计算N-1个储能模块中第k’个储能模块的分配功率:
Pk’=(Pobj-Pk)*(1-Sk’)/{Σ(1-Sk)-(1-Sk)} (5)
其中,Pk’为计算的所述N-1个储能模块中第k’个储能模块的分配功率,Sk’为所述N-1个电池组中第k’个电池组的当前SOC,k’=1、2、3…N-1。
最后,监控模块200在判断所述N个储能模块的分配功率之和的绝对值小于所述目标需求功率Pobj的绝对值时,按照所述M个电池组的当前SOC从小到大增加一个需要进行工作的储能模块。
综上所述,本发明实施例的用于削峰填谷的电池储能***解决的技术问题是大功率条件下多变流器并联进行削峰填谷调峰调频的储能***中电池使用寿命较短导致整体成本高昂的现状。因此,根据本发明实施例的用于削峰填谷的电池储能***,采用M个储能模块并联组成,M个并联的储能模块结构完全相同,并且监控模块根据充放电功率需求曲线、M个电池组的当前SOC和每个储能模块的功率-效率曲线对M个储能模块进行启停控制和功率分配时予以区别对待,遵循“多电多放、少电快充、高损少用、低损多用”的原则,最大限度地保障各储能模块电池组的均衡性,增加电池组的使用寿命,降低***成本,有利于推广。同时,M个储能模块并联不仅由于功率等级的提高增强了削峰填谷能力,对提高电网的稳定性与安全性能起到较为明显的作用,而且由于M个储能模块相互独立,单储能模块故障时对于***正常运行影响较小,提高了***的冗余度和适用性。
图2为根据本发明实施例的用于削峰填谷的电池储能***的控制方法的流程图。其中,电池储能***包括M个并联的储能模块,每个储能模块包括电池组和双向变流器,并且M为大于1的整数。如图2所示,该控制方法包括以下步骤:
S1,获取充放电功率需求曲线和M个电池组的当前SOC。
S2,根据充放电功率需求曲线、M个电池组的当前SOC和每个储能模块的功率-效率曲线对M个储能模块进行启停控制和功率分配。
在本发明的一个实施例中,如图3所示,上述的用于削峰填谷的电池储能***的控制方法包括以下步骤:
S301,获取充放电功率需求曲线。其中,可以根据监测的历史功率数据和电网数据获取充放电功率需求曲线,或者接收上位机发送的充放电功率需求曲线。
S302,获取M个电池组的当前SOC。即可以根据M个电池组的总充放电时间、实际最大容量、标称最大容量以及经大量实验获取的电池衰减寿命特性曲线等信息,计算电池的衰减程度与可能的使用寿命,从而获取M个电池组的当前SOC。
S303,对目标需求功率进行限制。进一步地,根据M个电池组的当前SOC获得M个电池组的总SOC即M个电池组的总容量;根据总SOC即M个电池组的总容量和充放电功率需求曲线判断所述电池储能***启动时的目标需求功率是否大于等于***充放电功率限值;如果是,则以所述***充放电功率限值为所述目标需求功率。即言,电池储能***启动时的目标需求功率大于等于***放电功率限值,则以***放电功率限值为目标需求功率;电池储能***启动时的目标需求功率大于等于***充电功率限值,则以***充电功率限值为目标需求功率。
S304,判断目标需求功率是否需要改变。如果是,返回步骤S303,继续限制;如果否,执行步骤S305。
S305,粗略计算需要进行工作的储能模块的数量,并根据储能模块的单个充放电功率限值和目标需求功率对需要启动进行工作的储能模块的数量进行调整。
也就是说,根据所述目标需求功率和所述每个储能模块的额定功率计算需要进行工作的储能模块的数量。
其中,可以根据以下公式计算所述需要进行工作的储能模块的数量:
N=取整(︱Pobj︱/Pe)+1
其中,N为所述需要进行工作的储能模块的数量,Pobj为所述目标需求功率,Pe为所述每个储能模块的额定功率。
S306,根据每个储能模块的功率-效率曲线计算最终需要进行工作的储能模块的数量。
即言,根据所述每个储能模块的功率-效率曲线和所述目标需求功率计算N个储能模块的总损耗以及N+1个储能模块的总损耗和/或N-1个储能模块的总损耗以调整所述需要进行工作的储能模块的数量N。
具体地,以N个储能模块工作时对目标需求功率Pobj进行功率均分为Pn,根据此功率查表(每台储能模块的功率-效率特性表)以获得每台储能模块的效率ηh=f(Ph);计算N台总损耗:P(n)loss=Σ(1-ηh)*Ph,其中h为1到N的整数。如果增加1个储能模块,根据各储能模块中电池组的当前SOC分配功率,根据此功率查表得到每台的效率ηh=f(Ph),计算N+1台总损耗:P(n+1)loss=Σ(1-ηh)*Ph,其中h为1~N+1的整数。如果P(n+1)loss>=P(n)loss,保持启动台数N不变;反之根据各储能模块中电池组的当前SOC排序以选取启动N=N+1台储能模块。如果减少1个储能模块,根据各储能模块中电池组的当前SOC分配功率,根据此功率查表得到每台的效率ηh=f(Ph),计算N-1台总损耗:P(n-1)loss=Σ(1-ηh)*Ph,其中h为1~N-1的整数。如果P(n-1)loss>=P(n)loss,保持启动台数N不变;反之根据各储能模块中电池组的当前SOC排序选取启动N=N-1台。
S307,根据每个储能模块中电池组的当前SOC以及进行工作的台数进行功率分配。
具体地,在本发明的一个实施例中,如图4所示,步骤S305中,根据目标需求功率及各个储能模块的额定功率初略确定需要启动进行工作的储能模块的数量,并根据储能模块的单个充放电功率限值和目标需求功率对需要启动进行工作的储能模块的数量进行调整,进一步包括以下步骤:
S401,判断Pobj是否大于0。如果是,即Pobj大于0,执行步骤S402;如果否,即Pobj小于0,执行步骤S410。其中,需要说明的是,Pobj等于0不做判断。
S402,计算储能模块的启动台数N=取整(Pobj/Pe)+1。
S403,判断是否N≥M。如果是,则执行步骤S404;如果否,执行步骤S405。
S404,N=M。即言,当需要进行工作的储能模块的数量N大于等于M时,判定M个储能模块为需要进行工作的储能模块。
S405,判断单个放电功率限值大于等于Pe的台数是否大于等于N。如果是,执行步骤S406;如果否,执行步骤S407。
S406,N=取整(Pobj/Pe)+1。
也就是说,当目标需求功率Pobj大于0且所述需要进行工作的储能模块的数量N小于M时,获得单个放电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量;当所述单个放电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量大于等于所述需要进行工作的储能模块的数量N时,控制所述需要进行工作的储能模块的数量N保持不变。
S407,根据电池组的当前SOC从大到小选取N=N+1。
S408,判断是否ΣPlimitd≥Pobj。如果是,执行步骤S409;如果否,返回步骤S407。
S409,N=N。
也就是说,当所述单个放电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量小于所述需要进行工作的储能模块的数量N时,将所述M个电池组的当前SOC从大到小进行排序,并按照所述M个电池组的当前SOC从大到小从排序后的M个电池组对应的M个储能模块中选取N+1个储能模块;然后判断所述N+1个储能模块的单个放电功率限值之和是否大于等于所述目标需求功率Pobj;如果是,判定所述N+1个储能模块为需要进行工作的储能模块;如果否,按照所述M个电池组的当前SOC从大到小从排序后的M个电池组对应的M个储能模块中选取N+2个储能模块,直至N+i个储能模块的单个放电功率限值之和大于等于所述目标需求功率Pobj,其中,i为大于等于1的整数,且N+i小于等于M。
在本实施例中,若Pobj>0,根据上述公式(1)计算储能模块的启动台数N=取整(Pobj/Pe)+1。其中,若N大于等于***的储能模块的总数M,则N取***的储能模块的总数M;如果N小于M,则判断最大放电功率即单个放电功率限值大于Pe的储能模块的台数,若大于等于N,则令N=N,即需要进行工作的储能模块的数量N保持不变;若单个放电功率限值大于Pe的储能模块的台数小于N,则根据各台储能模块中的电池组的当前SOC排序,从大到小选取N=N+1台(若电池组的当前SOC相同则选择电池损耗较低预期寿命更长对应的储能模块),将N+1台储能模块的放电功率限值之和与目标需求功率比较,若ΣPlimitd≥Pobj则令N=N;反之则令N=N+1,直至ΣPlimitd≥Pobj成立。
S410,N=取整(︱Pobj︱/Pe)+1。
S411,判断是否N≥M。如果是,则执行步骤S412;如果否,执行步骤S413。
S412,N=M。即言,当需要进行工作的储能模块的数量N大于等于M时,判定M个储能模块为需要进行工作的储能模块。
S413,判断单个充电功率限值大于等于Pe的台数是否大于等于N。如果是,执行步骤S414;如果否,执行步骤S415。
S414,N=取整(︱Pobj︱/Pe)+1。
也就是说,当所述目标需求功率Pobj小于0且所述需要进行工作的储能模块的数量N小于M时,获得单个充电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量;当所述单个充电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量大于等于所述需要进行工作的储能模块的数量N时,控制所述需要进行工作的储能模块的数量N保持不变。
S415,根据电池组的当前SOC从小到大选取N=N+1。
S416,判断是否Σ|Plimitd|≥|Pobj|。如果是,执行步骤S417;如果否,返回步骤S415。
S417,N=N。
也就是说,当所述单个充电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量小于所述需要进行工作的储能模块的数量N时,将所述M个电池组的当前SOC从小到大进行排序,并按照所述M个电池组的当前SOC从小到大从排序后的M个电池组对应的M个储能模块中选取N+1个储能模块;判断所述N+1个储能模块的单个充电功率限值之和的绝对值是否大于等于所述目标需求功率Pobj的绝对值;如果是,判定所述N+1个储能模块为需要进行工作的储能模块;如果否,按照所述M个电池组的当前SOC从小到大从排序后的M个电池组对应的M个储能模块中选取N+2个储能模块,直至N+j个储能模块的单个充电功率限值之和的绝对值大于等于所述目标需求功率Pobj的绝对值,其中,j为大于等于1的整数,且N+j小于等于M。
即言,在本实施例中,若Pobj<0,监控模块根据上述公式(1)计算储能模块的启动台数N=取整(︱Pobj︱/Pe)+1。其中,若N大于等于***的储能模块的总数M,则N取***的储能模块的总数M;如果N小于M,则判断最大充电功率即单个充电功率限值大于Pe的储能模块的台数,若大于等于N,则令N=N,即需要进行工作的储能模块的数量N保持不变;若单个充电功率限值大于Pe的储能模块的台数小于N,则根据各台储能模块中的电池组的当前SOC排序,从小到大选取N=N+1台(若电池组的当前SOC相同则选择电池损耗较低预期寿命更长对应的储能模块),将N+1台储能模块的充电功率限值之和的绝对值与目标需求功率比较,若Σ|Plimitd|≥|Pobj|则令N=N;反之则令N=N+1,直至Σ|Plimitd|≥|Pobj|成立。
具体地,在本发明的一个实施例中,如图5所示,步骤S307中,根据每个储能模块中电池组的当前SOC以及进行工作的台数进行功率分配,进一步包括以下步骤:
S501,当N个储能模块进行工作时,各个储能模块中电池组的当前SOC为Sk,其中,K=1、2、3、…、N。
S502,计算N个电池组的当前SOC之和以及N个电池组的当前(1-SOC)之和。
即言,当N个储能模块进行工作时,计算N个储能模块中的N个电池组的当前SOC之和为Sum(SOC)=ΣSk,并计算所述N个储能模块中的N个电池组的当前(1-SOC)之和Sum(1-SOC)=Σ(1-Sk),其中,Sk为所述N个电池组中第k个电池组的当前SOC,k=1、2、3…N。
S503,判断Pobj是否大于0。如果是,即Pobj大于0,执行步骤S504;如果否,即Pobj小于0,执行步骤S509。其中,需要说明的是,Pobj等于0不做判断。
S504,计算第k个储能模块的功率Pk=Pobj*Sk/(ΣSk)。也就是说,当所述目标需求功率Pobj大于0时,根据以下公式计算所述N个储能模块中的每个储能模块的分配功率:
Pk=Pobj*Sk/(ΣSk)
其中,Pk为所述N个储能模块中第k个储能模块的分配功率。
S505,判断Pk是否受限。如果是,则执行步骤S506;如果否,则返回步骤S504。
S506,计算第k’个储能模块的功率Pk’=(Pobj-Pk)*Sk’/(ΣSk-Sk)。
也就是说,在判断所述N个储能模块中第k个储能模块的分配功率大于其自身放电功率限值时,判定所述第k个储能模块的分配功率为其自身放电功率限值,并根据以下公式计算N-1个储能模块中第k’个储能模块的分配功率:
Pk’=(Pobj-Pk)*Sk’/(ΣSk-Sk)
其中,Pk’为计算的所述N-1个储能模块中第k’个储能模块的分配功率,Sk’为所述N-1个电池组中第k’个电池组的当前SOC,k’=1、2、3…N-1。
S507,判断ΣPk是否小于Pobj。如果是,执行步骤S508;如果否,返回步骤S505。
S508,按照SOC大小再启动一个储能模块,返回步骤S504。
也就是说,在判断所述N个储能模块的分配功率之和小于所述目标需求功率Pobj时,按照所述M个电池组的当前SOC从大到小增加一个需要进行工作的储能模块。
S509,计算第k个储能模块的功率Pk=Pobj*(1-Sk)/{Σ(1-Sk)}。即当所述目标需求功率Pobj小于0时,根据以下公式计算所述N个储能模块中的每个储能模块的分配功率:
Pk=Pobj*(1-Sk)/{Σ(1-Sk)}
其中,Pk为所述N个储能模块中第k个储能模块的分配功率。
S510,判断Pk是否受限。如果是,则执行步骤S511;如果否,则返回步骤S509。
S511,计算第k个储能模块的功率Pk’=(Pobj-Pk)*(1-Sk’)/{Σ(1-Sk)-(1-Sk)}。
也就是说,在判断所述N个储能模块中第k个储能模块的分配功率大于其自身充电功率限值时,判定所述第k个储能模块的分配功率为其自身充电功率限值,并根据以下公式计算N-1个储能模块中第k’个储能模块的分配功率:
Pk’=(Pobj-Pk)*(1-Sk’)/{Σ(1-Sk)-(1-Sk)}
其中,Pk’为计算的所述N-1个储能模块中第k’个储能模块的分配功率,Sk’为所述N-1个电池组中第k’个电池组的当前SOC,k’=1、2、3…N-1。
S512,Σ|Pk|是否小于|Pobj|。如果是,执行步骤S513;如果否,返回步骤S510。
S513,按照SOC大小再启动一个储能模块,返回步骤S509。
也就是说,在判断所述N个储能模块的分配功率之和的绝对值小于所述目标需求功率Pobj的绝对值时,按照所述M个电池组的当前SOC从小到大增加一个需要进行工作的储能模块。
本发明实施例的用于削峰填谷的电池储能***的控制方法,根据充放电功率需求曲线、M个电池组的当前SOC和每个储能模块的功率-效率曲线对M个储能模块进行启停控制和功率分配时予以区别对待,遵循“多电多放、少电快充、高损少用、低损多用”的原则,能够最大限度地保障各储能模块电池组的均衡性,增加电池组的使用寿命,降低***成本,有利于推广。同时,M个储能模块并联不仅由于功率等级的提高增强了削峰填谷能力,对提高电网的稳定性与安全性能起到较为明显的作用,而且由于M个储能模块相互独立,单储能模块故障时对于***正常运行影响较小,提高了***的冗余度和适用性。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用,或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (18)
1.一种用于削峰填谷的电池储能***,其特征在于,包括:
M个储能模块,所述M个储能模块相互并联,所述M个储能模块中的每个储能模块包括电池组和双向变流器,所述双向变流器的直流端与所述电池组相连,所述双向变流器的交流端与电网相连,其中,M为大于1的整数;
监控模块,所述监控模块与所述每个储能模块中的电池组和双向变流器分别相连,所述监控模块用于获取充放电功率需求曲线和M个电池组的当前SOC,并根据所述M个电池组的当前SOC获得所述M个电池组的总SOC,进而根据所述充放电功率需求曲线和所述总SOC确定目标需求功率,以及根据所述目标需求功率和所述每个储能模块的功率-效率曲线对所述M个储能模块进行启停控制和功率分配,其中,
所述监控模块根据以下公式计算需要进行工作的储能模块的数量:
N=取整(︱Pobj︱/Pe)+1,
其中,N为所述需要进行工作的储能模块的数量,Pobj为所述目标需求功率,Pe为所述每个储能模块的额定功率,
其中,当所述目标需求功率Pobj大于0且所述需要进行工作的储能模块的数量N小于M时,所述监控模块获得单个放电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量,并根据所述单个放电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量调整所述需要进行工作的储能模块的数量N,以及
当所述目标需求功率Pobj小于0且所述需要进行工作的储能模块的数量N小于M时,所述监控模块获得单个充电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量,并根据所述单个放电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量调整所述需要进行工作的储能模块的数量N。
2.如权利要求1所述的用于削峰填谷的电池储能***,其特征在于,所述监控模块根据所述总SOC和所述充放电功率需求曲线判断所述电池储能***启动时的目标需求功率是否大于等于***充放电功率限值,如果是,则以所述***充放电功率限值为所述目标需求功率。
3.如权利要求2所述的用于削峰填谷的电池储能***,其特征在于,当所述目标需求功率Pobj大于0且所述需要进行工作的储能模块的数量N小于M时,所述监控模块具体用于:
在所述单个放电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量大于等于所述需要进行工作的储能模块的数量N时,控制所述需要进行工作的储能模块的数量N保持不变;
在所述单个放电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量小于所述需要进行工作的储能模块的数量N时,将所述M个电池组的当前SOC从大到小进行排序,并按照所述M个电池组的当前SOC从大到小从排序后的M个电池组对应的M个储能模块中选取N+1个储能模块,判断所述N+1个储能模块的单个放电功率限值之和是否大于等于所述目标需求功率Pobj,其中,如果是,则判定所述N+1个储能模块为需要进行工作的储能模块;如果否,则按照所述M个电池组的当前SOC从大到小从排序后的M个电池组对应的M个储能模块中选取N+2个储能模块,直至N+i个储能模块的单个放电功率限值之和大于等于所述目标需求功率Pobj,其中,i为大于等于1的整数,且N+i小于等于M。
4.如权利要求2所述的用于削峰填谷的电池储能***,其特征在于,当所述目标需求功率Pobj小于0且所述需要进行工作的储能模块的数量N小于M时,所述监控模块具体用于:
在所述单个充电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量大于等于所述需要进行工作的储能模块的数量N时,控制所述需要进行工作的储能模块的数量N保持不变;
在所述单个充电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量小于所述需要进行工作的储能模块的数量N时,将所述M个电池组的当前SOC从小到大进行排序,并按照所述M个电池组的当前SOC从小到大从排序后的M个电池组对应的M个储能模块中选取N+1个储能模块,判断所述N+1个储能模块的单个充电功率限值之和的绝对值是否大于等于所述目标需求功率Pobj的绝对值,其中,如果是,则判定所述N+1个储能模块为需要进行工作的储能模块;如果否,则按照所述M个电池组的当前SOC从小到大从排序后的M个电池组对应的M个储能模块中选取N+2个储能模块,直至N+j个储能模块的单个充电功率限值之和的绝对值大于等于所述目标需求功率Pobj的绝对值,其中,j为大于等于1的整数,且N+j小于等于M。
5.如权利要求2所述的用于削峰填谷的电池储能***,其特征在于,当N个储能模块进行工作时,所述监控模块计算所述N个储能模块中的N个电池组的当前SOC之和为Sum(SOC)=ΣSk,并计算所述N个储能模块中的N个电池组的当前(1-SOC)之和Sum(1-SOC)=Σ(1-Sk),其中,Sk为所述N个电池组中第k个电池组的当前SOC,k=1、2、3…N。
6.如权利要求5所述的用于削峰填谷的电池储能***,其特征在于,当所述目标需求功率Pobj大于0时,所述监控模块根据以下公式计算所述N个储能模块中的每个储能模块的分配功率:
Pk=Pobj*Sk/(ΣSk)
其中,Pk为所述N个储能模块中第k个储能模块的分配功率;
并且所述监控模块在判断所述N个储能模块中第k个储能模块的分配功率大于其自身放电功率限值时,所述监控模块判定所述第k个储能模块的分配功率为其自身放电功率限值,并根据以下公式计算N-1个储能模块中第k’个储能模块的分配功率:
Pk’=(Pobj-Pk)*Sk’/(ΣSk-Sk)
其中,Pk’为计算的所述N-1个储能模块中第k’个储能模块的分配功率,Sk’为所述N-1个电池组中第k’个电池组的当前SOC,k’=1、2、3…N-1。
7.如权利要求6所述的用于削峰填谷的电池储能***,其特征在于,所述监控模块在判断所述N个储能模块的分配功率之和小于所述目标需求功率Pobj时,按照所述M个电池组的当前SOC从大到小增加一个需要进行工作的储能模块。
8.如权利要求5所述的用于削峰填谷的电池储能***,其特征在于,当所述目标需求功率Pobj小于0时,所述监控模块根据以下公式计算所述N个储能模块中的每个储能模块的分配功率:
Pk=Pobj*(1-Sk)/{Σ(1-Sk)}
其中,Pk为所述N个储能模块中第k个储能模块的分配功率;
并且所述监控模块在判断所述N个储能模块中第k个储能模块的分配功率小于其自身充电功率限值时,所述监控模块判定所述第k个储能模块的分配功率为其自身充电功率限值,并根据以下公式计算N-1个储能模块中第k’个储能模块的分配功率:
Pk’=(Pobj-Pk)*(1-Sk’)/{Σ(1-Sk)-(1-Sk)}
其中,Pk’为计算的所述N-1个储能模块中第k’个储能模块的分配功率,Sk’为所述N-1个电池组中第k’个电池组的当前SOC,k’=1、2、3…N-1。
9.如权利要求8所述的用于削峰填谷的电池储能***,其特征在于,所述监控模块在判断所述N个储能模块的分配功率之和的绝对值小于所述目标需求功率Pobj的绝对值时,按照所述M个电池组的当前SOC从小到大增加一个需要进行工作的储能模块。
10.一种用于削峰填谷的电池储能***的控制方法,其特征在于,所述电池储能***包括M个并联的储能模块,每个储能模块包括电池组和双向变流器,并且M为大于1的整数,所述控制方法包括以下步骤:
S1,获取充放电功率需求曲线和M个电池组的当前SOC;
S2,根据所述M个电池组的当前SOC获得所述M个电池组的总SOC;
S3,根据所述总SOC和所述充放电功率需求曲线确定目标需求功率;
S4,根据所述目标需求功率和所述每个储能模块的功率-效率曲线对所述M个储能模块进行启停控制和功率分配,其中,根据以下公式计算需要进行工作的储能模块的数量:
N=取整(︱Pobj︱/Pe)+1,
其中,N为所述需要进行工作的储能模块的数量,Pobj为所述目标需求功率,Pe为所述每个储能模块的额定功率,
其中,当所述目标需求功率Pobj大于0且所述需要进行工作的储能模块的数量N小于M时,获得单个放电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量,并根据所述单个放电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量调整所述需要进行工作的储能模块的数量N,以及
当所述目标需求功率Pobj小于0且所述需要进行工作的储能模块的数量N小于M时,获得单个充电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量,并根据所述单个充电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量调整所述需要进行工作的储能模块的数量N。
11.如权利要求10所述的用于削峰填谷的电池储能***的控制方法,其特征在于,在步骤S3中,还包括:
根据所述总SOC和所述充放电功率需求曲线判断所述电池储能***启动时的目标需求功率是否大于等于***充放电功率限值;
如果是,则以所述***充放电功率限值为所述目标需求功率。
12.如权利要求11所述的用于削峰填谷的电池储能***的控制方法,其特征在于,当所述目标需求功率Pobj大于0且所述需要进行工作的储能模块的数量N小于M时,根据所述单个放电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量调整所述需要进行工作的储能模块的数量N,包括:
当所述单个放电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量大于等于所述需要进行工作的储能模块的数量N时,控制所述需要进行工作的储能模块的数量N保持不变;
当所述单个放电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量小于所述需要进行工作的储能模块的数量N时,将所述M个电池组的当前SOC从大到小进行排序,并按照所述M个电池组的当前SOC从大到小从排序后的M个电池组对应的M个储能模块中选取N+1个储能模块,判断所述N+1个储能模块的单个放电功率限值之和是否大于等于所述目标需求功率Pobj;如果是,判定所述N+1个储能模块为需要进行工作的储能模块;如果否,按照所述M个电池组的当前SOC从大到小从排序后的M个电池组对应的M个储能模块中选取N+2个储能模块,直至N+i个储能模块的单个放电功率限值之和大于等于所述目标需求功率Pobj,其中,i为大于等于1的整数,且N+i小于等于M。
13.如权利要求11所述的用于削峰填谷的电池储能***的控制方法,其特征在于,当所述目标需求功率Pobj小于0且所述需要进行工作的储能模块的数量N小于M时,根据所述单个充电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量调整所述需要进行工作的储能模块的数量N,包括:
当所述单个充电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量大于等于所述需要进行工作的储能模块的数量N时,控制所述需要进行工作的储能模块的数量N保持不变;
当所述单个充电功率限值大于所述额定功率Pe的储能模块的数量小于所述需要进行工作的储能模块的数量N时,将所述M个电池组的当前SOC从小到大进行排序,并按照所述M个电池组的当前SOC从小到大从排序后的M个电池组对应的M个储能模块中选取N+1个储能模块,判断所述N+1个储能模块的单个充电功率限值之和的绝对值是否大于等于所述目标需求功率Pobj的绝对值;如果是,判定所述N+1个储能模块为需要进行工作的储能模块;如果否,按照所述M个电池组的当前SOC从小到大从排序后的M个电池组对应的M个储能模块中选取N+2个储能模块,直至N+j个储能模块的单个充电功率限值之和的绝对值大于等于所述目标需求功率Pobj的绝对值,其中,j为大于等于1的整数,且N+j小于等于M。
14.如权利要求11所述的用于削峰填谷的电池储能***的控制方法,其特征在于,当N个储能模块进行工作时,计算所述N个储能模块中的N个电池组的当前SOC之和为Sum(SOC)=ΣSk,并计算所述N个储能模块中的N个电池组的当前(1-SOC)之和Sum(1-SOC)=Σ(1-Sk),其中,Sk为所述N个电池组中第k个电池组的当前SOC,k=1、2、3…N。
15.如权利要求14所述的用于削峰填谷的电池储能***的控制方法,其特征在于,当所述目标需求功率Pobj大于0时,根据以下公式计算所述N个储能模块中的每个储能模块的分配功率:
Pk=Pobj*Sk/(ΣSk)
其中,Pk为所述N个储能模块中第k个储能模块的分配功率;
并且在判断所述N个储能模块中第k个储能模块的分配功率大于其自身放电功率限值时,判定所述第k个储能模块的分配功率为其自身放电功率限值,并根据以下公式计算N-1个储能模块中第k’个储能模块的分配功率:
Pk’=(Pobj-Pk)*Sk’/(ΣSk-Sk)
其中,Pk’为计算的所述N-1个储能模块中第k’个储能模块的分配功率,Sk’为所述N-1个电池组中第k’个电池组的当前SOC,k’=1、2、3…N-1。
16.如权利要求15所述的用于削峰填谷的电池储能***的控制方法,其特征在于,在判断所述N个储能模块的分配功率之和小于所述目标需求功率Pobj时,按照所述M个电池组的当前SOC从大到小增加一个需要进行工作的储能模块。
17.如权利要求14所述的用于削峰填谷的电池储能***的控制方法,其特征在于,当所述目标需求功率Pobj小于0时,根据以下公式计算所述N个储能模块中的每个储能模块的分配功率:
Pk=Pobj*(1-Sk)/{Σ(1-Sk)}
其中,Pk为所述N个储能模块中第k个储能模块的分配功率;
并且在判断所述N个储能模块中第k个储能模块的分配功率大于其自身充电功率限值时,判定所述第k个储能模块的分配功率为其自身充电功率限值,并根据以下公式计算N-1个储能模块中第k’个储能模块的分配功率:
Pk’=(Pobj-Pk)*(1-Sk’)/{Σ(1-Sk)-(1-Sk)}
其中,Pk’为计算的所述N-1个储能模块中第k’个储能模块的分配功率,Sk’为所述N-1个电池组中第k’个电池组的当前SOC,k’=1、2、3…N-1。
18.如权利要求17所述的用于削峰填谷的电池储能***的控制方法,其特征在于,在判断所述N个储能模块的分配功率之和的绝对值小于所述目标需求功率Pobj的绝对值时,按照所述M个电池组的当前SOC从小到大增加一个需要进行工作的储能模块。
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