CN110148957A - 一种基于储能***的需量控制方法、装置及*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于储能***的需量控制方法、装置及***，该需量控制方法首先获取目标用户的负荷实时需量、负荷实时功率以及储能***的荷电状态。当负荷实时需量小于第一预设需量值时，判断荷电状态是否小于预设荷电状态阈值，如果是，控制储能***的储能电池进行充电。当负荷实时需量大于等于第一预设需量值，且小于等于第二预设需量值时，控制储能***的输出功率为零。当负荷实时需量大于第二预设需量值时，基于负荷实时需量以及负荷实时功率，确定出储能控制***的目标输出功率。可见，本方案提供的需量控制方法，能够结合目标用户的负荷实时需量、负荷实时功率以及储能***的荷电状态对储能***进行控制，进而提高了需量的削减效果。

Description

一种基于储能***的需量控制方法、装置及***

技术领域

本发明涉及电力控制技术领域，具体涉及一种基于储能***的需量控制方法、装置及***。

背景技术

目前，电力公司采取两部制电价收费方式，用户需要缴纳的电费总值为电度电费与基本电费之和。其中，电度电费为按消费量计算的费用，基本电费为按照峰值计算的费用。

而电度电费的计算标准不同，可以为电度电费单价乘以用户的用电度数，还可以结合高峰浮动、低谷浮动和功率因数等。基本电费可以根据变压器容量或最大需量进行计费，由用户自行选择。

可见，能否准确的确定最大需量，与用户的电费总值息息相关。一旦需量确定不准确，会导致削减需量效果较差，进而增大用于削减需量所配置的储能装置的容量。

因此，如何提供一种基于储能***的需量控制方法，能够提高需量的削减效果，是本领域技术人员亟待解决的一大技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于储能***的需量控制方法，能够提高需量的削减效果。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种基于储能***的需量控制方法，应用于储能***，包括：

获取目标用户的负荷实时需量、负荷实时功率以及所述储能***的荷电状态；

当所述负荷实时需量小于第一预设需量值时，判断所述荷电状态是否小于预设荷电状态阈值，如果是，控制所述储能***的储能电池进行充电；

当所述负荷实时需量大于等于所述第一预设需量值，且小于等于第二预设需量值时，控制所述储能***的输出功率为零；

当所述负荷实时需量大于所述第二预设需量值时，基于所述负荷实时需量以及所述负荷实时功率，确定出所述储能***的目标输出功率。

可选的，还包括：

获取所述目标用户的当月最大需量以及所述目标用户向电网上报的预设目标需量；

当所述当月最大需量大于所述预设目标需量时，确定所述当月最大需量为目标需量。

可选的，所述基于所述负荷实时需量以及所述负荷实时功率，确定出所述储能***的目标输出功率，包括：

当所述负荷实时需量大于所述第二预设需量值时，获取预设时间周期内的m个实时需量，基于最小二乘法将m个所述实时需量拟合成二次函数，确定出预测需量值，其中，m为大于等于3的正整数；

当所述预测需量值大于所述目标需量时，基于所述预测需量值以及所述目标需量，确定出第一目标功率；

当所述负荷实时功率大于实时补偿阈值时，基于所述负荷实时功率、所述目标需量以及所述实时补偿阈值，确定出第二目标功率；

确定所述第一目标功率以及所述第二目标功率的较大值为所述储能***的目标输出功率。

可选的，所述基于所述负荷实时需量以及所述负荷实时功率，确定出所述储能***的目标输出功率，还包括：

当所述负荷实时需量大于所述第三预设需量值时，判断所述目标输出功率是否小于第一目标计算值，如果是，确定所述储能***的目标输出功率为所述第一目标计算值。

可选的，根据公式P_EarlyWarning＝P_Declare–η*Ppcs，确定出所述第三预设需量值，其中P_EarlyWarning为所述第三预设需量值，P_Declare为所述目标需量，η为需量削减效率，所述需量削减效率为需量算法的效率与所述储能***的效率的乘积，Ppcs为所述储能***的PCS功率。

可选的，所述第一目标计算值为所述负荷实时需量与所述第三预设需量值的差值与需量预警修正系数的乘积。

可选的，所述基于所述预测需量值以及所述目标需量，确定出第一目标功率，包括：

根据公式PgoalA＝(P_slip-P_Declare)/n，确定出所述第一目标功率，其中，PgoalA为所述第一目标功率，P_slip为所述预测需量值，P_Declare为所述目标需量，n为预设时间周期。

可选的，所述基于所述负荷实时功率、所述目标需量以及所述实时补偿阈值，确定出第二目标功率，包括：

确定所述负荷实时功率与第二目标计算值的差为所述第二目标功率，所述第二目标计算值为所述目标需量与所述实时补偿阈值的差。

一种基于储能***的需量控制装置，应用于储能***，包括：

第一获取模块，用于获取目标用户的负荷实时需量、负荷实时功率以及所述储能***的荷电状态；

第一控制模块，用于当所述负荷实时需量小于第一预设需量值时，判断所述荷电状态是否小于预设荷电状态阈值，如果是，控制所述储能***的储能电池进行充电；

第二控制模块，用于当所述负荷实时需量大于等于所述第一预设需量值，且小于等于第二预设需量值时，控制所述储能***的输出功率为零；

第三控制模块，用于当所述负荷实时需量大于所述第二预设需量值时，基于所述负荷实时需量以及所述负荷实时功率，确定出所述储能控制***的目标输出功率。

一种基于储能***的需量控制***，包括上述的需量控制装置。

基于上述技术方案，本发明实施例提供了一种基于储能***的需量控制方法，应用于储能***。首先获取目标用户的负荷实时需量、负荷实时功率以及储能***的荷电状态。然后，当所述负荷实时需量小于第一预设需量值时，判断所述荷电状态是否小于预设荷电状态阈值，如果是，控制所述储能***的储能电池进行充电。当所述负荷实时需量大于等于所述第一预设需量值，且小于等于第二预设需量值时，控制所述储能***的输出功率为零。当所述负荷实时需量大于所述第二预设需量值时，基于所述负荷实时需量以及所述负荷实时功率，确定出所述储能控制***的目标输出功率。可见，本方案提供的需量控制方法，能够结合目标用户的负荷实时需量、负荷实时功率以及储能***的荷电状态对储能***进行控制，进而提高了需量的削减效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于储能***的需量控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种基于储能***的需量控制方法的又一流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种基于储能***的需量控制方法的又一流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种基于储能***的需量控制装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种基于储能***的需量控制装置的又一结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种基于储能***的需量控制装置的又一结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，图1为本实施例提供的一种基于储能***的需量控制方法的流程示意图，该需量控制方法应用于储能***，包括步骤：

S11、获取目标用户的负荷实时需量P_Demand、负荷实时功率P_Actual以及储能***的荷电状态SOC；

其中，负荷实时需量P_Demand可以是从PCC点读取到的用户的负荷实时需量，负荷实时功率P_Actual是从PCC点读取到的用户的负荷实时功率，荷电状态SOC为储能***中储能装置(如储能电池)的荷电状态。

S12、当所述负荷实时需量P_Demand小于第一预设需量值P_Low时，判断所述荷电状态SOC是否小于预设荷电状态阈值，如果是，控制所述储能***的储能电池进行充电；

在本实施例中，第一预设需量值P_Low为用户处于低负载状态时(如工厂下班时段)的最高需量值。

S13、当所述负荷实时需量P_Demand大于等于所述第一预设需量值P_Low，且小于等于第二预设需量值P_boundary_Pre时，控制所述储能***的输出功率Pout为零；

其中，第二预设需量值P_boundary_Pre为用户处于正常负载状态时(如正常生产阶段)的最高需量值。当第一预设需量值P_Low≤实时需量P_Demand≤第二预设需量值P_boundary_Pre时，控制储能***处于待机状态，不进行充电也不进行放电，此时储能***的下发功率为零。

S14、当所述负荷实时需量P_Demand大于所述第二预设需量值P_boundary_Pre时，基于所述负荷实时需量P_Demand以及所述负荷实时功率P_Actual，确定出所述储能控制***的目标输出功率。

除此，如图2所示，本实施例提供了一种基于所述负荷实时需量P_Demand以及所述负荷实时功率P_Actual，确定出所述储能控制***的目标输出功率的具体实现方式，包括：

S21、获取预设时间周期内的m个实时需量，基于最小二乘法将m个所述实时需量拟合成二次函数，确定出预测需量值，其中，m为大于等于3的正整数；

以预设时间周期为15分钟为例，本实施例可以采集15min以内的实时需量P_slip1～P_slip15(其中，P_slip15为当前需量，P_slip1为14min前的实时需量)，采用趋势外推法中的2次函数拟合曲线，具体操作为：

由最小二乘法拟合二次函数得到拟合曲线，由此得出15min后的预测需量值P_slip。

S22、当所述预测需量值大于所述目标需量时，基于所述预测需量值以及所述目标需量，确定出第一目标功率；

如果预测需量值P_slip大于目标需量P_Declare时，则根据公式PgoalA＝(P_slip-P_Declare)/n，确定出所述第一目标功率PgoalA，其中，P_slip为所述预测需量值，P_Declare为所述目标需量，n为预设时间周期。

结合上举例，当n为15时，则第一目标功率PgoalA＝(预测需量值P_slip-目标需量P_Declare)/15。

S23、当所述负荷实时功率大于实时补偿阈值时，基于所述负荷实时功率、所述目标需量以及所述实时补偿阈值，确定出第二目标功率；

其中，根据公式PgoalB＝实时功率-(P_Declare-P_boundary_Actual)，确定所述负荷实时功率与第二目标计算值的差为所述第二目标功率PgoalB，所述第二目标计算值为所述目标需量P_Declare与所述实时补偿阈值P_boundary_Actual的差。

S24、确定所述第一目标功率以及所述第二目标功率的较大值为所述储能***的目标输出功率。

具体为，比较第一目标功率PgoalA和第二目标功率PgoalB，输出最大值作为储能***的输出功率，即储能***的输出功率Pout＝MAX[PgoalA，PgoalB]。

在上述实施例的基础上，所述基于所述负荷实时需量以及所述负荷实时功率，确定出所述储能***的目标输出功率，还包括：

当所述负荷实时需量大于所述第三预设需量值P_EarlyWarning时，判断所述目标输出功率是否小于第一目标计算值，如果是，确定所述储能***的目标输出功率为所述第一目标计算值。

其中，第一目标计算值为所述负荷实时需量与所述第三预设需量值的差值与需量预警修正系数的乘积。第三预设需量值P_EarlyWarning为策略设定的预警值。可以根据公式P_EarlyWarning＝P_Declare–η*Ppcs计算得到，其中P_EarlyWarning为所述第三预设需量值，P_Declare为所述目标需量，η为需量削减效率，Ppcs为所述储能***的PCS功率。

可见，本方案通过采集目标用户工作时的负荷实时功率、负荷实时需量以及储能***的荷电状态SOC等信息，经过运算得出一个下发功率传递给EMS、PCS，来控制储能***削减用户的最大需量。

具体的，本实施例提供的需量控制方法，在实时需量接近月申报需量时(P_Demand>P_EarlyWarning)提前控制储能***全功率放电，减少预测误差带来的经济损失。

在实时需量较高时(P_boundary_Pre<P_Demand<P_EarlyWarning)，采用函数拟合进行预测，增加了负荷预测的准确度。由于采用了用趋势外推法中的2次函数拟合曲线，采用实时功率修正，输出的功率稳定，PCS动作次数少。

除此，还采用实时需量补偿，比较第一目标功率和第二目标功率，输出最大值作为储能***的输出功率，保证预测不准确情况下的需量削减效果。

并，设定了一个储能***不动作的阈值(P_Low<P_Demand<P_boundary_Pre)，可以减少因储能电池充电时厂区负荷骤然升高而引起的变压器过载，还可以减少因储能电池放电时厂区负荷骤然下降而引起的变压器逆流，进而达到防逆流和防过载的目的。

除此，本实施例提供的需量控制方法，如图3所示，还可以包括：

S31、获取目标用户的当月最大需量以及目标用户向电网上报的预设目标需量；

S32、当所述当月最大需量大于所述预设目标需量时，确定所述当月最大需量为目标需量。

其中，该步骤可以设置在上述实施例之前，当当月最大需量大于预设目标需量时，将当月最大需量确定为新的目标需量P_Declare。进而使得当用户需量过大时，改变控制目标，减少罚款。

在上述实施例的基础上，如图4所示，本实施例还提供了一种基于储能***的需量控制装置，应用于储能***，包括：

第一获取模块41，用于获取目标用户的负荷实时需量、负荷实时功率以及储能***的荷电状态；

第一控制模块42，用于当所述负荷实时需量小于第一预设需量值时，判断所述荷电状态是否小于预设荷电状态阈值，如果是，控制所述储能***的储能电池进行充电；

第二控制模块43，用于当所述负荷实时需量大于等于所述第一预设需量值，且小于等于第二预设需量值时，控制所述储能***的输出功率为零；

第三控制模块44，用于当所述负荷实时需量大于所述第二预设需量值时，基于所述负荷实时需量以及所述负荷实时功率，确定出所述储能控制***的目标输出功率。除此，本实施例提供的需量控制装置，如图5所示，还可以包括：

第二获取模块51，用于获取目标用户的当月最大需量以及目标用户向电网上报的预设目标需量；

第五控制模块52，用于当所述当月最大需量大于所述预设目标需量时，确定所述当月最大需量为目标需量。

其中，如图6所示，所述第三控制模块44可以包括：

获取单元61，用于获取预设时间周期内的m个负荷实时需量，基于最小二乘法将m个所述负荷实时需量拟合成二次函数，确定出预测需量值，其中，m为大于等于3的正整数；

第一确定单元62，用于当所述预测需量值大于所述目标需量时，基于所述预测需量值以及所述目标需量，确定出第一目标功率；

第二确定单元63，用于当所述负荷实时功率大于实时补偿阈值时，基于所述负荷实时功率、所述目标需量以及所述实时补偿阈值，确定出第二目标功率；

第三确定单元64，用于确定所述第一目标功率以及所述第二目标功率的较大值为所述储能***的目标输出功率。

该需量控制装置的工作原理请参见上述方法实施例，在此不重复叙述。

除此，本实施例还提供了一种基于储能***的需量控制***，包括任意一项上述的需量控制装置。其工作原理请参见上述方法实施例，在此不重复叙述。

综上，本发明提供了一种基于储能***的需量控制方法、装置及***，该需量控制方法首先获取目标用户的负荷实时需量、负荷实时功率以及储能***的荷电状态。当负荷实时需量小于第一预设需量值时，判断荷电状态是否小于预设荷电状态阈值，如果是，控制储能***的储能电池进行充电。当负荷实时需量大于等于第一预设需量值，且小于等于第二预设需量值时，控制储能***的输出功率为零。当负荷实时需量大于第二预设需量值时，基于负荷实时需量以及负荷实时功率，确定出储能控制***的目标输出功率。可见，本方案提供的需量控制方法，能够结合目标用户的负荷实时需量、负荷实时功率以及储能***的荷电状态对储能***进行控制，进而提高了需量的削减效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于储能***的需量控制方法，其特征在于，应用于储能***，包括：

获取目标用户的负荷实时需量、负荷实时功率以及所述储能***的荷电状态；

当所述负荷实时需量小于第一预设需量值时，判断所述荷电状态是否小于预设荷电状态阈值，如果是，控制所述储能***的储能电池进行充电；

当所述负荷实时需量大于等于所述第一预设需量值，且小于等于第二预设需量值时，控制所述储能***的输出功率为零；

当所述负荷实时需量大于所述第二预设需量值时，基于所述负荷实时需量以及所述负荷实时功率，确定出所述储能***的目标输出功率。

2.根据权利要求1所述的需量控制方法，其特征在于，还包括：

获取所述目标用户的当月最大需量以及所述目标用户向电网上报的预设目标需量；

当所述当月最大需量大于所述预设目标需量时，确定所述当月最大需量为目标需量。

3.根据权利要求2所述的需量控制方法，其特征在于，所述基于所述负荷实时需量以及所述负荷实时功率，确定出所述储能***的目标输出功率，包括：

当所述负荷实时需量大于所述第二预设需量值时，获取预设时间周期内的m个实时需量，基于最小二乘法将m个所述实时需量拟合成二次函数，确定出预测需量值，其中，m为大于等于3的正整数；

当所述预测需量值大于所述目标需量时，基于所述预测需量值以及所述目标需量，确定出第一目标功率；

当所述负荷实时功率大于实时补偿阈值时，基于所述负荷实时功率、所述目标需量以及所述实时补偿阈值，确定出第二目标功率；

确定所述第一目标功率以及所述第二目标功率的较大值为所述储能***的目标输出功率。

4.根据权利要求3所述的需量控制方法，其特征在于，所述基于所述负荷实时需量以及所述负荷实时功率，确定出所述储能***的目标输出功率，还包括：

当所述负荷实时需量大于所述第三预设需量值时，判断所述目标输出功率是否小于第一目标计算值，如果是，确定所述储能***的目标输出功率为所述第一目标计算值。

5.根据权利要求4所述的需量控制方法，其特征在于，根据公式P_EarlyWarning＝P_Declare–η*Ppcs，确定出所述第三预设需量值，其中P_EarlyWarning为所述第三预设需量值，P_Declare为所述目标需量，η为需量削减效率，所述需量削减效率为需量算法的效率与所述储能***的效率的乘积，Ppcs为所述储能***的PCS功率。

6.根据权利要求4所述的需量控制方法，其特征在于，所述第一目标计算值为所述负荷实时需量与所述第三预设需量值的差值与需量预警修正系数的乘积。

7.根据权利要求3所述的需量控制方法，其特征在于，所述基于所述预测需量值以及所述目标需量，确定出第一目标功率，包括：

根据公式PgoalA＝(P_slip-P_Declare)/n，确定出所述第一目标功率，其中，PgoalA为所述第一目标功率，P_slip为所述预测需量值，P_Declare为所述目标需量，n为预设时间周期。

8.根据权利要求3所述的需量控制方法，其特征在于，所述基于所述负荷实时功率、所述目标需量以及所述实时补偿阈值，确定出第二目标功率，包括：

确定所述负荷实时功率与第二目标计算值的差为所述第二目标功率，所述第二目标计算值为所述目标需量与所述实时补偿阈值的差。

9.一种基于储能***的需量控制装置，其特征在于，应用于储能***，包括：

第一获取模块，用于获取目标用户的负荷实时需量、负荷实时功率以及所述储能***的荷电状态；

第一控制模块，用于当所述负荷实时需量小于第一预设需量值时，判断所述荷电状态是否小于预设荷电状态阈值，如果是，控制所述储能***的储能电池进行充电；

第二控制模块，用于当所述负荷实时需量大于等于所述第一预设需量值，且小于等于第二预设需量值时，控制所述储能***的输出功率为零；

第三控制模块，用于当所述负荷实时需量大于所述第二预设需量值时，基于所述负荷实时需量以及所述负荷实时功率，确定出所述储能控制***的目标输出功率。

10.一种基于储能***的需量控制***，其特征在于，包括如权利要求9所述的需量控制装置。