一种储能控制方法、装置及虚拟电厂
技术领域
本发明涉及虚拟电厂技术领域,更具体的,涉及一种储能控制方法、装置及虚拟电厂。
背景技术
虚拟电厂是一种通过先进信息通信技术和软件***,能够实现多个DER(英文全称:Distributed Energy Resource,中文名称:分布式能源)的聚合和协调优化,例如DG(英文全称:Distributed Generation,中文名称:分布式发电装置)、储能***、可控负荷、电动汽车等,可以作为一个特殊电厂参与电网运行和电力交易。
但是在实际工作过程中,发明人发现,在将虚拟电厂接入电网后,电网运行会出现一些问题,从而导致电网稳定性受到影响。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种储能控制方法、装置及虚拟电厂,通过分级储能控制提高对负荷功率的控制精度,保证虚拟电厂参与电网运行或电力交易时的稳定性。
为了实现上述发明目的,本发明提供的具体技术方案如下:
一种储能控制方法,应用于虚拟电厂的控制器,所述虚拟电厂还包括:一级储能***和二级储能***,所述一级储能***接入所述虚拟电厂的配电***,所述二级储能***部署在所述虚拟电厂内的园区微网,所述方法包括:
确定所述虚拟电厂的运行模式;
依据所述虚拟电厂的运行模式,确定所述园区微网并网点的第一功率区间和虚拟电厂并网点的第二功率区间;
控制所述二级储能***充电或放电,将所述园区微网并网点输出至所述配电***的功率控制在所述第一功率区间内;
控制所述一级储能***运行削峰填谷模式,将所述配电***的输出功率控制在所述第二功率区间内。
可选的,当所述虚拟电厂的运行模式为对内负荷管理时,所述依据所述虚拟电厂的运行模式,确定所述园区微网并网点的第一功率区间和虚拟电厂并网点的第二功率区间,包括:
获取所述园区微网并网点在预设时间段内的功率历史数据;
根据所述预设时间段内的功率历史数据,计算所述园区微网储能的最大需量控制值和最佳存储容量值;
依据所述园区微网储能的最佳存储容量值确定所述园区微网储能的充电边界功率值;
将所述园区微网储能的最大需量控制值确定为所述第一功率区间的上限值,并将所述园区微网储能的充电边界功率值确定为所述第一功率区间的下限值;
利用所述园区微网储能的最大需量控制值和削峰填谷裕度系数,计算所述第二功率区间的上限值和下限值。
可选的,所述根据所述园区微网并网点在预设时间段内的功率历史数据,计算所述园区微网储能的最大需量控制值和最佳存储容量值,包括:
对于所述预设时间段内的每个计算周期,依据所述计算周期内的功率历史数据以及预先设定的目标需量值的初始值和增量,计算得到所述计算周期内的多个储能容量值和多个储能功率值,并以用户侧收益最大为优化目标计算所述计算周期中的最佳储能容量值和最佳储能功率值;
依据所述预设时间段内每个计算周期的最佳储能容量值和最佳储能功率值确定所述预设时间段内的最佳储能容量值和最佳储能功率值,并将所述预设时间段内的最佳储能功率值确定为所述园区微网储能的最大需量控制值。
可选的,所述削峰填谷裕度系数包括一级削峰填谷放电裕度系数和一级削峰填谷充电裕度系数,所述利用所述园区微网储能的最大需量控制值和削峰填谷裕度系数,计算所述第二功率区间的上限值和下限值,包括:
将所述虚拟电厂中所有所述园区微网储能的最大需量控制值的和值确定为所述一级储能***的最大需量值;
将所述一级储能***的最大需量值与一级削峰填谷放电裕度系数的乘积值,确定为所述第二功率区间的上限值;
将所述第二功率区间的上限值与一级削峰填谷充电裕度系数的乘积值,确定为所述第二功率区间的下限值。
可选的,所述控制所述二级储能***充电或放电,将所述园区微网并网点输出至所述配电***的功率控制在所述第一功率区间内,包括:
当所述园区微网并网点功率超过所述第一功率区间的上限值时,控制所述二级储能***放电,将所述园区微网并网点输出至所述配电***的功率控制在所述第一功率区间内;
当所述园区微网并网点功率低于所述第一功率区间的下限值时,控制所述二级储能***充电,将所述园区微网并网点输出至所述配电***的功率控制在所述第一功率区间内。
可选的,所述控制所述一级储能***运行削峰填谷模式,将所述配电***的输出功率控制在所述第二功率区间内,包括:
当虚拟电网并网点功率超过所述第二功率区间的上限值时,控制所述一级储能***以第一预设功率进行放电,将所述配电***的输出功率控制在所述第二功率区间内,所述第一预设功率大于所述第二功率区间的上限值;
当虚拟电网并网点功率低于所述第二功率区间的下限值时,控制所述一级储能***以第二预设功率进行充电,将所述配电***的输出功率控制在所述第二功率区间内,所述第二预设功率小于所述第二功率区间的下限值。
可选的,当所述虚拟电厂的运行模式为对外电力交易时,所述依据所述虚拟电厂的运行模式,确定所述园区微网并网点的第一功率区间和虚拟电厂并网点的第二功率区间,包括:
依据对外电力交易的供求协议以及外部负荷信息,确定所述园区微网并网点的所述第一功率区间的上限值和下限值;
利用所述园区微网并网点的所述第一功率区间的上限值,确定所述一级储能***的最大需量值,并依据所述一级储能***的最大需量值和削峰填谷裕度系数,计算所述第二功率区间的上限值和下限值。
一种储能控制装置,设置于虚拟电厂的控制器,所述虚拟电厂还包括:一级储能***和二级储能***,所述一级储能***接入所述虚拟电厂的配电***,所述二级储能***部署在所述虚拟电厂内的园区微网,所述装置包括:
运行模式确定单元,用于确定所述虚拟电厂的运行模式;
功率区间确定单元,用于依据所述虚拟电厂的运行模式,确定所述园区微网并网点的第一功率区间和虚拟电厂并网点的第二功率区间;
二级储能***控制单元,用于控制所述二级储能***充电或放电,将所述园区微网并网点输出至所述配电***的功率控制在所述第一功率区间内;
一级储能***控制单元,用于控制所述一级储能***运行削峰填谷模式,将所述配电***的输出功率控制在所述第二功率区间内。
可选的,当所述虚拟电厂的运行模式为对内负荷管理时,所述功率区间确定单元包括:
获取子单元,用于获取所述园区微网并网点在预设时间段内的功率历史数据;
第一计算子单元,用于根据所述预设时间段内的功率历史数据,计算所述园区微网储能的最大需量控制值和最佳存储容量值;
第一确定子单元,用于依据所述园区微网储能的最佳存储容量值确定所述园区微网储能的充电边界功率值;
第二确定子单元,用于将所述园区微网储能的最大需量控制值确定为所述第一功率区间的上限值,并将所述园区微网储能的充电边界功率值确定为所述第一功率区间的下限值;
第二计算子单元利用所述园区微网储能的最大需量控制值和削峰填谷裕度系数,计算所述第二功率区间的上限值和下限值。
可选的,所述第一计算子单元,具体用于对于所述预设时间段内的每个计算周期,依据所述计算周期内的功率历史数据以及预先设定的目标需量值的初始值和增量,计算得到所述计算周期内的多个储能容量值和多个储能功率值,并以用户侧收益最大为优化目标计算所述计算周期中的最佳储能容量值和最佳储能功率值;
依据所述预设时间段内每个计算周期的最佳储能容量值和最佳储能功率值确定所述预设时间段内的最佳储能容量值和最佳储能功率值,并将所述预设时间段内的最佳储能功率值确定为所述园区微网储能的最大需量控制值。
可选的,所述削峰填谷裕度系数包括一级削峰填谷放电裕度系数和一级削峰填谷充电裕度系数,所述第二计算子单元,具体用于:
将所述虚拟电厂中所有所述园区微网储能的最大需量控制值的和值确定为所述一级储能***的最大需量值;
将所述一级储能***的最大需量值与一级削峰填谷放电裕度系数的乘积值,确定为所述第二功率区间的上限值;
将所述第二功率区间的上限值与一级削峰填谷充电裕度系数的乘积值,确定为所述第二功率区间的下限值。
可选的,所述二级储能***控制单元,具体用于:
当所述园区微网并网点功率超过所述第一功率区间的上限值时,控制所述二级储能***放电,将所述园区微网并网点输出至所述配电***的功率控制在所述第一功率区间内;
当所述园区微网并网点功率低于所述第一功率区间的下限值时,控制所述二级储能***充电,将所述园区微网并网点输出至所述配电***的功率控制在所述第一功率区间内。
可选的,所述一级储能***控制单元,具体用于:
当虚拟电网并网点功率超过所述第二功率区间的上限值时,控制所述一级储能***以第一预设功率进行放电,将所述配电***的输出功率控制在所述第二功率区间内,所述第一预设功率大于所述第二功率区间的上限值;
当虚拟电网并网点功率低于所述第二功率区间的下限值时,控制所述一级储能***以第二预设功率进行充电,将所述配电***的输出功率控制在所述第二功率区间内,所述第二预设功率小于所述第二功率区间的下限值。
可选的,当所述虚拟电厂的运行模式为对外电力交易时,所述功率区间确定单元,具体用于:
依据对外电力交易的供求协议以及外部负荷信息,确定所述园区微网并网点的所述第一功率区间的上限值和下限值;
利用所述园区微网并网点的所述第一功率区间的上限值,确定所述一级储能***的最大需量值,并依据所述一级储能***的最大需量值和削峰填谷裕度系数,计算所述第二功率区间的上限值和下限值。
一种虚拟电厂,包括:
控制器,用于执行如上述中任意一项所述的储能控制方法;
配电***;
至少一个园区微网,所述园区微网接入所述配电***,所述园区微网包括储能设备、发电设备和负荷设备;
一级储能***和二级储能***;
所述一级储能设备接入所述配电***;
所述二级储能***部署在所述园区微网。
相对于现有技术,本发明的有益效果如下:
本发明公开的储能控制方法,通过控制二级储能***充电或放电,将园区微网并网点输出至配电***的功率控制在一个可控的范围内,并通过控制一级储能***运行削峰填谷模式,使配电***的输出功率保持在一个稳定的范围内,保证虚拟电厂参与电网运行和电力交易时的稳定性。
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为本发明实施例公开的一种虚拟电厂结构示意图;
图2为本发明实施例公开的一种储能控制方法的流程示意图;
图3为本发明实施例公开的储能控制效果示意图;
图4为本发明实施例公开的对内负荷管理模式下功率区间确定方法的流程示意图;
图5本发明实施例公开的对外电力交易模式下功率区间确定方法的流程示意图;
图6为本发明实施例公开的一种储能控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
发明人通过研究发现:目前虚拟电厂技术无法根据电网运行需求和电力交易需求将并网点负荷功率控制在一个稳定的范围内,导致无法保证虚拟电厂参与电网运行和电力交易时的稳定性。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种储能控制方法,应用于虚拟电厂的控制器,请参阅图1,图1为虚拟电厂结构示意图,虚拟电厂还包括:一级储能***和二级储能***,一级储能***接入虚拟电厂的配电***,二级储能***部署在虚拟电厂内的园区微网,其中,园区微网至少为一个。在确定虚拟电厂的运行模式的情况下,通过控制二级储能***充电或放电,将园区微网并网点输出至配电***的功率控制在该运行模式下的一个可控的范围内,并通过控制一级储能***运行削峰填谷模式,使配电***的输出功率保持在一个稳定的范围内,保证虚拟电厂参与电网运行或电力交易时的稳定性。
具体的,请参阅图2,本实施例公开的储能控制方法包括以下步骤:
S101:确定虚拟电厂的运行模式;
虚拟电厂可以运行在不同的运行模式下,满足虚拟电厂的不同运行需求,虚拟电厂的运行模式包括对内负荷管理和对外电力交易。
当虚拟电厂运行对内负荷管理模式时,对园区微网内负荷进行功率控制,此时负荷消耗功率,功率为正,园区微网运行需量管理模式。
当虚拟电厂运行对外电力交易模式时,对外提供功率,功率为负,园区微网进入发电模式。
S102:依据虚拟电厂的运行模式,确定园区微网并网点的第一功率区间和虚拟电厂并网点的第二功率区间;
需要说明的是,不同的运行模式对应不同的园区微网并网点的第一功率区间和不同的虚拟电厂并网点的第二功率区间。
S103:控制二级储能***充电或放电,将园区微网并网点输出至配电***的功率控制在第一功率区间内;
具体的,当园区微网并网点功率超过第一功率区间的上限值时,控制二级储能***放电,将园区微网并网点输出至配电***的功率控制在第一功率区间内;
当园区微网并网点功率低于第一功率区间的下限值时,控制二级储能***充电,将园区微网并网点输出至配电***的功率控制在第一功率区间内。
S104:控制一级储能***运行削峰填谷模式,将配电***的输出功率控制在第二功率区间内。
具体的,当虚拟电网并网点功率超过第二功率区间的上限值时,控制一级储能***以第一预设功率进行放电,将配电***的输出功率控制在第二功率区间内,第一预设功率大于第二功率区间的上限值;
当虚拟电网并网点功率低于第二功率区间的下限值时,控制一级储能***以第二预设功率进行充电,将配电***的输出功率控制在第二功率区间内,第二预设功率小于所述第二功率区间的下限值。
其中,第一预设功率和第二预设功率可以根据实际应用场景进行预先设定。
当虚拟电厂运行对内负荷管理模式时,对虚拟电厂内的园区微网内的负荷进行功率控制,使园区微网并网点输出至配电***的功率保持在一个可控的范围内,并保证虚拟电厂配电***的输出功率保持在一个稳定的范围内,实现对内聚合管理和协调优化。
当虚拟电厂运行对外电力交易模式时,根据对外电力交易的供求协议以及外部负荷信息,对拟电厂内的园区微网内的负荷进行功率控制,使园区微网并网点输出至配电***的功率保持在一个可控的范围内,并保证虚拟电厂配电***的输出功率保持在一个稳定的范围内,实现对外输出符合电力交易的稳定功率。
也就是说,不管虚拟电厂运行哪种模式,二级储能控制的目的为对内需量管理,一级储能控制的目的为对外输出功率进行削峰填谷,具体请参阅图3,图3为本实施例中不同运行模式下储能控制效果示意图。
以下分别具体介绍两种运行模式下怎样确定园区微网并网点的第一功率区间和虚拟电厂并网点的第二功率区间。
一、对内负荷管理
请参阅图4,对内负荷管理模式下,园区微网并网点的第一功率区间和虚拟电厂并网点的第二功率区间确定方法包括以下步骤:
S201:获取园区微网并网点在预设时间段内的功率历史数据;
为了基于功率历史数据准确计算园区微网储能的最大需量控制值和最佳存储容量值,预设时间段的时间最好为一个月,或一个月以上的时间。
S202:根据预设时间段内的功率历史数据,计算园区微网储能的最大需量控制值和最佳存储容量值;
具体的,对于预设时间段内的每个计算周期,依据计算周期内的功率历史数据以及预先设定的目标需量值的初始值和增量,计算得到计算周期内的多个储能容量值和多个储能功率值,并以用户侧收益最大为优化目标计算计算周期中的最佳储能容量值和最佳储能功率值;
依据预设时间段内每个计算周期的最佳储能容量值和最佳储能功率值确定预设时间段内的最佳储能容量值和最佳储能功率值,并将预设时间段内的最佳储能功率值确定为园区微网储能的最大需量控制值。
其中,计算周期可以为一天。
对于预设时间段内的每一天的功率历史数据,执行以下步骤:
(1)取一天功率数据P[],得到一天中的功率最大需量值Pmax。
(2)依据功率最大需量值设定目标需量值的初始值和增量。
目标需量值表示需量值的目标值,目标需量值的计算公式如下:
Ps=aPmax+j*(1/n)*Pmax
其中,a为算法起始值的百分数;
a值的设立是为减少算法计算量,a值可根据企业实际冲击负荷的情况,在0-99%选择一个百分数进行设置;
aPmax表示目标需量值的初始值;
j=1,2,3,.......n,表示一共取j份;
n表示把Pmax平均分成n等份;
为了更加精细化,n值越大越好可根据实际情况而定;
j*(1/n)*Pmax表示目标需量值的增量,j越大,目标需量值的增量越大;
(3)对一天内每个采样点的实际负荷功率与目标需量值的差值进行积分,得到储能容量值;
可以根据一天内的实时功率历史数据获取每个采样点的实际负荷功率。
具体的,储能容量的计算公式如下:
S=∫(P-Ps)dt
当P-Ps≤0时,令P=Ps。
储能容量为实际负荷功率与目标需量值差值的积分,积分时长为一整天。
(5)随着目标需量值的增量的不断增大,根据设定的目标需量值的初始值和增量大小,输出一天中n个储能容量值和n个储能功率值。
(6)采用循环算法,以储能容量值和储能功率值为变量计算用户侧收益,以用户侧收益最大为优化目标计算所述计算周期中的最佳储能容量值和最佳储能功率值。
用户侧得到的最大收益为:
Cy=max(收益-成本)=max[b*PL-(β*S[+g*PL)
其中,Cy为用户侧得到的最大收益;
B为需量电价系数;
β为储能度电成本系数;
g为逆变器成本系数;
当用户侧得到的收益Cy达到最大时,此时得到的储能容量值和储能功率值作为算法输出的最佳储能容量值和最佳储能功率值。通过边界条件,输出一天中的最佳储能容量值和最佳储能功率值;
依据所述预设时间段内每个计算周期的最佳储能容量值和最佳储能功率值确定所述预设时间段内的最佳储能容量值和最佳储能功率值的方法为:
对所述预设时间段内每个计算周期的最佳储能容量值和最佳储能功率值进行排序;
将排序中大于其他最佳储能容量值和最佳储能功率值的概率满足预设概率值的最佳储能容量值和最佳储能功率值确定为所述预设时间段内的最佳储能容量值和最佳储能功率值。
如,可以将预设概率值设定为99%,排除了企业节假日不上班、负荷突然变动、负荷故障等因素对计算结果造成的影响。
可以理解的是,市面上的储能产品若没有上述步骤中计算得到的预设时间段内的最佳储能容量值和/或最佳储能功率值时,需要对上述步骤计算得到的预设时间段内的最佳储能容量值和/或最佳储能功率值进行修正,可以按照就近、取上不取下的原则,对其进行修正处理。
具体的,预先设定一个储能产品集合,该储能产品集合包括目前市面上所有的储能产品,每种储能产品都有其储能容量值和储能功率值。当预设储能产品集合中不存在所述预设时间段内的最佳储能容量值和/或最佳储能功率值时,在所述预设储能产品集合中储能容量值不小于所述预设时间段内的最佳储能容量值且储能功率值不小于所述预设时间段内的最佳储能功率值的储能产品中,将与所述预设时间段内的最佳储能容量值和最佳储能功率值最接近的储能产品的储能容量值和储能功率值确定为所述预设时间段内的修正后的最佳储能容量值和最佳储能功率值。
同时,如果企业还有未来规划的负荷准备投运,储能应按照规划值进行增容扩功。
根据所述预设时间段内的最佳储能功率值和需量控制裕度系数设定最佳需量控制限值,所述需量控制裕度系数是根据所述预设时间段内超过最大能控需量的峰值数与所述预设时间段内峰值总数的比值设定的。
具体的,最佳需量控制值的计算公式为:
P_goal=h*PL
其中,h为需量控制裕度系数,P_goal为园区微网储能的最大需量控制值。
需量控制裕度系数h为了保证消除负荷最大需量设的控制裕度,可根据实际***功率冲击超越峰值百分比适当选取。
S203:依据园区微网储能的最佳存储容量值确定园区微网储能的充电边界功率值;
设定充电边界功率值的影响因素有多个,其中最主要的影响因素为园区微网储能的最佳存储容量值,其他影响因素的选取以及怎样利用多个影响因素设定充电边界功率值可以有多种方法,可以根据实际应用场景进行设定,在此不做具体限定。
S204:将园区微网储能的最大需量控制值确定为第一功率区间的上限值,并将园区微网储能的充电边界功率值确定为第一功率区间的下限值;
S205:利用园区微网储能的最大需量控制值和削峰填谷裕度系数,计算第二功率区间的上限值和下限值。
具体的,首先,将虚拟电厂中所有园区微网储能的最大需量控制值的和值确定为一级储能***的最大需量值;
Pmax_goal=∑(P_goal1,。。。。。P_goaln)
其中,Pmax_goal表示一级储能***的最大需量值,P_goal1,。。。。。P_goaln分别表示各个园区微网储能的最大需量控制值。
然后,将一级储能***的最大需量值与一级削峰填谷放电裕度系数的乘积值,确定为第二功率区间的上限值;
Pt_goal=Pmax_goal*γ
其中,Pt_goal为第二功率区间的上限值,γ为一级削峰填谷放电裕度系数,可取(0.6-1)。
最后,将第二功率区间的上限值与一级削峰填谷充电裕度系数的乘积值,确定为第二功率区间的下限值。
Pyu_goal=Pt_goal*α
其中,Pyu_goal为第二功率区间的下限值,α为一级储能***削峰填谷充电裕值系数,可取(0.8-0.9)。
二、对外电力交易
请参阅图5,对外电力交易模式下,园区微网并网点的第一功率区间和虚拟电厂并网点的第二功率区间确定方法包括以下步骤:
S301:依据对外电力交易的供求协议以及外部负荷信息,确定园区微网并网点的所述第一功率区间的上限值和下限值;
S302:利用园区微网并网点的第一功率区间的上限值,确定一级储能***的最大需量值,并依据一级储能***的最大需量值和削峰填谷裕度系数,计算第二功率区间的上限值和下限值。
其中,将所有园区微网并网点的第一功率区间的上限值的和值确定为一级储能***的最大需量值。
依据一级储能***的最大需量值和削峰填谷裕度系数,计算第二功率区间的上限值和下限值的方法,请参照对内负荷管理模式,在此不再赘述。
基于上述实施例公开的一种储能控制方法,本实施例对应公开了一种储能控制装置,设置于虚拟电厂的控制器,所述虚拟电厂还包括:一级储能***和二级储能***,所述一级储能***接入所述虚拟电厂的配电***,所述二级储能***部署在所述虚拟电厂内的园区微网,请参阅图6,所述装置包括:
运行模式确定单元100,用于确定所述虚拟电厂的运行模式;
功率区间确定单元200,用于依据所述虚拟电厂的运行模式,确定所述园区微网并网点的第一功率区间和虚拟电厂并网点的第二功率区间;
二级储能***控制单元300,用于控制所述二级储能***充电或放电,将所述园区微网并网点输出至所述配电***的功率控制在所述第一功率区间内;
一级储能***控制单元400,用于控制所述一级储能***运行削峰填谷模式,将所述配电***的输出功率控制在所述第二功率区间内。
可选的,当所述虚拟电厂的运行模式为对内负荷管理时,所述功率区间确定单元包括:
获取子单元,用于获取所述园区微网并网点在预设时间段内的功率历史数据;
第一计算子单元,用于根据所述预设时间段内的功率历史数据,计算所述园区微网储能的最大需量控制值和最佳存储容量值;
第一确定子单元,用于依据所述园区微网储能的最佳存储容量值确定所述园区微网储能的充电边界功率值;
第二确定子单元,用于将所述园区微网储能的最大需量控制值确定为所述第一功率区间的上限值,并将所述园区微网储能的充电边界功率值确定为所述第一功率区间的下限值;
第二计算子单元利用所述园区微网储能的最大需量控制值和削峰填谷裕度系数,计算所述第二功率区间的上限值和下限值。
可选的,所述第一计算子单元,具体用于对于所述预设时间段内的每个计算周期,依据所述计算周期内的功率历史数据以及预先设定的目标需量值的初始值和增量,计算得到所述计算周期内的多个储能容量值和多个储能功率值,并以用户侧收益最大为优化目标计算所述计算周期中的最佳储能容量值和最佳储能功率值;
依据所述预设时间段内每个计算周期的最佳储能容量值和最佳储能功率值确定所述预设时间段内的最佳储能容量值和最佳储能功率值,并将所述预设时间段内的最佳储能功率值确定为所述园区微网储能的最大需量控制值。
可选的,所述削峰填谷裕度系数包括一级削峰填谷放电裕度系数和一级削峰填谷充电裕度系数,所述第二计算子单元,具体用于:
将所述虚拟电厂中所有所述园区微网储能的最大需量控制值的和值确定为所述一级储能***的最大需量值;
将所述一级储能***的最大需量值与一级削峰填谷放电裕度系数的乘积值,确定为所述第二功率区间的上限值;
将所述第二功率区间的上限值与一级削峰填谷充电裕度系数的乘积值,确定为所述第二功率区间的下限值。
可选的,所述二级储能***控制单元,具体用于:
当所述园区微网并网点功率超过所述第一功率区间的上限值时,控制所述二级储能***放电,将所述园区微网并网点输出至所述配电***的功率控制在所述第一功率区间内;
当所述园区微网并网点功率低于所述第一功率区间的下限值时,控制所述二级储能***充电,将所述园区微网并网点输出至所述配电***的功率控制在所述第一功率区间内。
可选的,所述一级储能***控制单元,具体用于:
当虚拟电网并网点功率超过所述第二功率区间的上限值时,控制所述一级储能***以第一预设功率进行放电,将所述配电***的输出功率控制在所述第二功率区间内,所述第一预设功率大于所述第二功率区间的上限值;
当虚拟电网并网点功率低于所述第二功率区间的下限值时,控制所述一级储能***以第二预设功率进行充电,将所述配电***的输出功率控制在所述第二功率区间内,所述第二预设功率小于所述第二功率区间的下限值。
可选的,当所述虚拟电厂的运行模式为对外电力交易时,所述功率区间确定单元,具体用于:
依据对外电力交易的供求协议以及外部负荷信息,确定所述园区微网并网点的所述第一功率区间的上限值和下限值;
利用所述园区微网并网点的所述第一功率区间的上限值,确定所述一级储能***的最大需量值,并依据所述一级储能***的最大需量值和削峰填谷裕度系数,计算所述第二功率区间的上限值和下限值。
综上,本实施例还公开了一种虚拟电厂,请参阅图1,虚拟电厂包括:
控制器,用于执行如下储能控制方法:
确定所述虚拟电厂的运行模式;
依据所述虚拟电厂的运行模式,确定所述园区微网并网点的第一功率区间和虚拟电厂并网点的第二功率区间;
控制所述二级储能***充电或放电,将所述园区微网并网点输出至所述配电***的功率控制在所述第一功率区间内;
控制所述一级储能***运行削峰填谷模式,将所述配电***的输出功率控制在所述第二功率区间内。
进一步,当所述虚拟电厂的运行模式为对内负荷管理时,所述依据所述虚拟电厂的运行模式,确定所述园区微网并网点的第一功率区间和虚拟电厂并网点的第二功率区间,包括:
获取所述园区微网并网点在预设时间段内的功率历史数据;
根据所述预设时间段内的功率历史数据,计算所述园区微网储能的最大需量控制值和最佳存储容量值;
依据所述园区微网储能的最佳存储容量值确定所述园区微网储能的充电边界功率值;
将所述园区微网储能的最大需量控制值确定为所述第一功率区间的上限值,并将所述园区微网储能的充电边界功率值确定为所述第一功率区间的下限值;
利用所述园区微网储能的最大需量控制值和削峰填谷裕度系数,计算所述第二功率区间的上限值和下限值。
进一步,所述根据所述园区微网并网点在预设时间段内的功率历史数据,计算所述园区微网储能的最大需量控制值和最佳存储容量值,包括:
对于所述预设时间段内的每个计算周期,依据所述计算周期内的功率历史数据以及预先设定的目标需量值的初始值和增量,计算得到所述计算周期内的多个储能容量值和多个储能功率值,并以用户侧收益最大为优化目标计算所述计算周期中的最佳储能容量值和最佳储能功率值;
依据所述预设时间段内每个计算周期的最佳储能容量值和最佳储能功率值确定所述预设时间段内的最佳储能容量值和最佳储能功率值,并将所述预设时间段内的最佳储能功率值确定为所述园区微网储能的最大需量控制值。
进一步,所述削峰填谷裕度系数包括一级削峰填谷放电裕度系数和一级削峰填谷充电裕度系数,所述利用所述园区微网储能的最大需量控制值和削峰填谷裕度系数,计算所述第二功率区间的上限值和下限值,包括:
将所述虚拟电厂中所有所述园区微网储能的最大需量控制值的和值确定为所述一级储能***的最大需量值;
将所述一级储能***的最大需量值与一级削峰填谷放电裕度系数的乘积值,确定为所述第二功率区间的上限值;
将所述第二功率区间的上限值与一级削峰填谷充电裕度系数的乘积值,确定为所述第二功率区间的下限值。
进一步,所述控制所述二级储能***充电或放电,将所述园区微网并网点输出至所述配电***的功率控制在所述第一功率区间内,包括:
当所述园区微网并网点功率超过所述第一功率区间的上限值时,控制所述二级储能***放电,将所述园区微网并网点输出至所述配电***的功率控制在所述第一功率区间内;
当所述园区微网并网点功率低于所述第一功率区间的下限值时,控制所述二级储能***充电,将所述园区微网并网点输出至所述配电***的功率控制在所述第一功率区间内。
进一步,所述控制所述一级储能***运行削峰填谷模式,将所述配电***的输出功率控制在所述第二功率区间内,包括:
当虚拟电网并网点功率超过所述第二功率区间的上限值时,控制所述一级储能***以第一预设功率进行放电,将所述配电***的输出功率控制在所述第二功率区间内,所述第一预设功率大于所述第二功率区间的上限值;
当虚拟电网并网点功率低于所述第二功率区间的下限值时,控制所述一级储能***以第二预设功率进行充电,将所述配电***的输出功率控制在所述第二功率区间内,所述第二预设功率小于所述第二功率区间的下限值。
进一步,当所述虚拟电厂的运行模式为对外电力交易时,所述依据所述虚拟电厂的运行模式,确定所述园区微网并网点的第一功率区间和虚拟电厂并网点的第二功率区间,包括:
依据对外电力交易的供求协议以及外部负荷信息,确定所述园区微网并网点的所述第一功率区间的上限值和下限值;
利用所述园区微网并网点的所述第一功率区间的上限值,确定所述一级储能***的最大需量值,并依据所述一级储能***的最大需量值和削峰填谷裕度系数,计算所述第二功率区间的上限值和下限值。
虚拟电厂还包括:
配电***;
至少一个园区微网,所述园区微网接入所述配电***,所述园区微网包括储能设备、发电设备和负荷设备;
一级储能***和二级储能***;
所述一级储能设备接入所述配电***;
所述二级储能***部署在所述园区微网。
其中,一级储能***和二级储能***是根据电压等级进行划分的。
由于目前大多省份实行两部制电价,许多中小型企业为降低需量都装有储能电池,在此基础上,虚拟电厂只需要增加一级储能***就可完成对各个园区微网的分布式能源聚合控制。
采用多级储能***,对储能的充放电功率要求较低,容易匹配聚合的资源。
采用多级储能比单级储能对负荷的控制精度更高,通过控制二级储能***充电或放电,将园区微网并网点输出至配电***的功率控制在该运行模式下的一个可控的范围内,并通过控制一级储能***运行削峰填谷模式,使配电***的输出功率保持在一个稳定的范围内,保证虚拟电厂参与电网运行或电力交易时的稳定性。
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。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
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。