CN113595121A - 一种储能削峰填谷控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种储能削峰填谷控制方法，其包括以下步骤：步骤1：判断当前时间是否处于峰时时段内，若是则执行步骤2，若否则执行步骤3；步骤2：判断储能变流器的工作状态以及是否满足储能装置充放电约束条件，判断储能***与电网之间是否逆流，根据判断结果增加或降低储能逆变器的放电功率；步骤3：判断储能变流器的工作状态以及是否满足储能装置充放电约束条件和储能变流器的工作约束条件，根据判断结果增加或降低储能逆变器的充电功率。本发明能够自动化运行而实时调整储能***的充放电功率，从而控制储能***以实现削峰填谷，避免出现逆流和变压器过载问题。

Description

一种储能削峰填谷控制方法

技术领域

本发明属于微电网控制技术领域，具体涉及一种适用于与电网相连接的储能***中以实现削峰填谷的控制方法。

背景技术

微电网作为“互联网+”智慧能源的重要支撑以及与大电网友好互动的技术手段，可以提高电力***的安全性和可靠性，促进清洁能源的接入和就地消纳，提升能源利用效率，在节能减排中发挥重要作用，有利于建设节约型社会。

目前，电力***综合效率不高、源网荷等环节协调不够、各类电源互补互济不足等深层次矛盾日益凸显，亟待统筹优化，需以现代信息通讯技术、大数据、人工智能、储能等新技术为依托，充分调动负荷侧的调节响应能力，研究源、网、荷、储的综合优化配置方案，促进与多能互补示范园区、智慧综合能源服务的融合发展，在经济可行的条件下，提高自我平衡能力，减少对大电网调峰和容量备用需求。

削峰填谷是目前微电网内储能装置的主要运行方式和盈利途径。削峰填谷是指储能装置在用电低谷期（电价低时）充电，在用电高峰期（电价高时）放电给用户使用，在缓解高峰期电网供电压力、提高低谷期电网利用率的同时，实现峰谷电价套利。全国用电大省峰谷价差分布于 0.4~0.9 元/kWh，为用户侧利用储能来套利峰谷价差提供了可观空间。

但是，微电网内储能装置在削峰填谷运行的过程中，可能会遇到以下问题：

（1）储能装置在削峰（放电）时，若用户总的用电功率＜储能装置放电功率，储能装置的电能会逆流至用户接入的上级电网，导致储能装置削峰收入减少；

（2）储能装置在填谷（充电）时，若储能装置的充电功率过高导致用户总的用电功率过高，可能会导致用户的变压器超负荷运行甚至跳闸，影响变压器效率、寿命和用户用电安全。

因此，在储能装置削峰填谷运行的过程中，需要根据用户的用电功率，对储能装置的充电和放电功率进行调节，避免储能装置的电能反向上网（逆流）或用户变压器超负荷运行（过载）的情况发生。

目前市场上主流的储能装置，一般是通过预先对储能装置每个时段的充放电功率进行设置，来实现削峰填谷运行（如8:00~12:00设置储能装置进行放电，放电功率200kW，0：00~8：00设置储能装置进行充电，充电功率100kW），微电网中未设计防止逆流和变压器过载的储能削峰填谷方案。在此种模式下，储能装置不会根据用户的用电功率，去实时调整充放电功率，因此容易发生储能装置的电能反向上网（逆流）或用户变压器超负荷运行（过载）的情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实时调整储能***的充放电功率，避免出现逆流和变压器过载问题的储能削峰填谷控制方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种储能削峰填谷控制方法，用于控制与电网相连接的储能***以实现削峰填谷，所述储能***包括储能装置，所述储能装置包括储能电池、与所述储能电池相连接的储能变流器，所述储能削峰填谷控制方法包括以下步骤：

步骤1：判断当前时间是否处于峰时时段内，若是则执行步骤2，若否则执行步骤3；

步骤2：判断所述储能变流器的工作状态以及是否满足储能装置充放电约束条件，判断所述储能***与所述电网之间是否逆流，若所述储能变流器处于关机状态或开机状态及放电模式、满足所述储能装置充放电约束条件、未逆流，则增加所述储能逆变器的放电功率后返回所述步骤1，若所述储能变流器处于关机状态且未满足所述储能装置充放电约束条件或逆流，则返回所述步骤1，若所述储能变流器处于开机状态及放电模式且未满足所述储能装置充放电约束条件或逆流，则降低所述储能逆变器的放电功率后返回所述步骤1，若所述储能变流器处于开机状态及充电模式，则将所述储能变流器切换至关机状态后返回所述步骤1；

步骤3：判断所述储能变流器的工作状态以及是否满足所述储能装置充放电约束条件和所述储能变流器的工作约束条件，若所述储能变流器处于开机状态及充电模式或关机状态、满足所述储能装置充放电约束条件和所述储能变流器的工作约束条件，则增加所述储能逆变器的充电功率后返回所述步骤1，若所述储能变流器处于开机状态及充电模式且未满足所述储能装置充放电约束条件或所述储能变流器的工作约束条件，则降低所述储能逆变器的充电功率后返回所述步骤1，若所述储能变流器处于开机状态及放电模式，则将所述储能变流器切换至关机状态后返回所述步骤1。

所述步骤1中，若峰时开始时间≤当前时间＜峰时结束时间，则判断当前时间处于峰时时段内。

预设市电功率防逆流阈值，则所述步骤2中利用检测到的市电功率和所述市电功率防逆流阈值判断所述储能***与所述电网之间是否逆流，当检测到的市电功率＞所述市电功率防逆流阈值时，判断为未逆流的情况。

所述储能装置充放电约束条件包括：所述储能电池的荷电状态＞储能电池放电深度；所述储能电池的荷电状态＜储能电池充电深度；所述储能变流器的放电功率＜所述储能电池的最大放电功率；所述储能变流器的充电功率＜所述储能电池的最大充电功率；所述储能变流器的工作约束条件为：所述储能变流器的放电功率＜所述储能电池的最大放电功率，所述储能变流器的充电功率＜所述储能电池的最大充电功率。

所述步骤2中，增加所述储能逆变器的放电功率的方法为：将处于关机状态下的所述储能变流器切换至开机状态及放电模式，并基于设定的电池放电功率增长系数和所述储能电池的最大放电功率确定所述储能变流器的放电功率，或者基于设定的放电功率增长系数和所述储能电池的最大放电功率确定放电功率增加量，并基于当前所述储能变流器的放电功率和所述放电功率增加量得到增加后的所述储能变流器的放电功率；

降低所述储能变流器的放电功率的方法为：基于设定的电池放电功率增长系数和所述储能电池的最大放电功率确定放电功率降低量，并基于当前所述储能变流器的放电功率和所述放电功率降低量得到降低后的所述储能变流器的放电功率，或者将处于开机状态及放电模式下的所述储能变流器切换至关机状态。

所述步骤2包括以下步骤：

步骤2-1：判断所述储能变流器是否处于关机状态，若是则执行步骤2-2，若否则执行步骤2-5；

步骤2-2：判断所述储能电池的荷电状态＞储能电池放电深度是否成立，若是则执行步骤2-3，若否则返回所述步骤1；

步骤2-3：判断所述储能***与所述电网之间是否逆流，若未逆流，则执行步骤2-4，若逆流，则返回所述步骤1；

步骤2-4：增加所述储能逆变器的放电功率，将处于关机状态下的所述储能变流器切换至开机状态及放电模式，并基于设定的电池放电功率增长系数和所述储能电池的最大放电功率确定所述储能变流器的放电功率，然后返回所述步骤1；

步骤2-5：判断所述储能变流器是否处于开机状态及放电模式，若是则执行步骤2-6，若否则执行步骤2-12；

步骤2-6：判断所述储能电池的荷电状态＞储能电池放电深度是否成立，若是则执行步骤2-7，若否则执行步骤2-11；

步骤2-7：判断所述储能***与所述电网之间是否逆流，若未逆流，则执行步骤2-8，若逆流，则执行步骤2-10；

步骤2-8：判断所述储能变流器的放电功率＜所述储能电池的最大放电功率是否成立，若是则执行步骤2-9，若否则返回所述步骤1；

步骤2-9：增加所述储能逆变器的放电功率，基于设定的放电功率增长系数和所述储能电池的最大放电功率确定放电功率增加量，并基于当前所述储能变流器的放电功率和所述放电功率增加量得到增加后的所述储能变流器的放电功率，然后返回所述步骤1；

步骤2-10：降低所述储能变流器的放电功率，基于设定的电池放电功率增长系数和所述储能电池的最大放电功率确定放电功率降低量，并基于当前所述储能变流器的放电功率和所述放电功率降低量得到降低后的所述储能变流器的放电功率，然后返回所述步骤1；

步骤2-11：降低所述储能变流器的放电功率，将处于开机状态及放电模式下的所述储能变流器切换至关机状态，然后返回所述步骤1；

步骤2-12：将所述储能变流器切换至关机状态后返回所述步骤1。

所述放电功率降低量为所述储能电池的最大放电功率与所述电池放电功率增长系数之积，所述放电功率增加量为所述储能电池的最大放电功率与所述放电功率增长系数之积。

所述步骤3中，增加所述储能变流器的充电功率的方法为：基于设定的电池充电功率增长系数和所述储能电池的最大充电功率确定充电功率增加量，并基于当前所述储能变流器的充电功率和所述充电功率增加量得到增加后的所述储能变流器的充电功率，或者将处于关机状态下的所述储能变流器切换至开机状态及充电模式，并基于所述电池充电功率增长系数和所述储能电池的最大充电功率确定所述储能变流器的充电功率；

降低所述储能变流器的充电功率的方法为：基于设定的充电功率增长系数和所述储能电池的最大充电功率确定充电功率降低量，并基于当前所述储能变流器的充电功率和所述充电功率增加量得到降低后的所述储能变流器的充电功率，或者将处于开机状态及充电模式下的所述储能变流器切换至关机状态。

所述步骤3包括以下步骤：

步骤3-1：判断储能变流器是否处于开机状态及充电模式，若是则执行步骤3-2，若否则执行步3-8；

步骤3-2：判断所述储能电池的荷电状态＜储能电池充电深度是否成立，若是则执行步骤3-3，若否则执行步骤3-7；

步骤3-3：判断所述储能***与所述电网之间是否逆流，若未逆流，则执行步骤3-4，若逆流，则执行步骤3-6；

步骤3-4：判断所述储能变流器的充电功率＜所述储能电池的最大充电功率是否成立，若是则执行步骤3-5，若否则返回步骤1；

步骤3-5：增加所述储能变流器的充电功率，基于设定的电池充电功率增长系数和所述储能电池的最大充电功率确定充电功率增加量，并基于当前所述储能变流器的充电功率和所述充电功率增加量得到增加后的所述储能变流器的充电功率，然后返回所述步骤1；

步骤3-6：降低所述储能变流器的充电功率，基于设定的充电功率增长系数和所述储能电池的最大充电功率确定充电功率降低量，并基于当前所述储能变流器的充电功率和所述充电功率增加量得到降低后的所述储能变流器的充电功率，然后返回所述步骤1；

步骤3-7：降低所述储能变流器的充电功率，将处于开机状态及充电模式下的所述储能变流器切换至关机状态，然后返回所述步骤1；

步骤3-8：判断所述储能变流器是否处于关机状态，若是则执行步骤3-9，若否则执行步3-12；

步骤3-9：判断所述储能电池的荷电状态＜储能电池充电深度是否成立，若是则执行步骤3-10，若否则回所述步骤1；

步骤3-10：判断所述储能***与所述电网之间是否逆流，若未逆流，则执行步骤3-11，若逆流，则回所述步骤1；

步骤3-11：增加所述储能变流器的充电功率，将处于关机状态下的所述储能变流器切换至开机状态及充电模式，并基于所述电池充电功率增长系数和所述储能电池的最大充电功率确定所述储能变流器的充电功率，然后返回所述步骤1；

步骤3-12：将所述储能变流器切换至关机状态后返回所述步骤1。

所述充电功率增加量为所述储能电池的最大充电功率与所述电池充电功率增长系数之积，所述充电功率降低量为所述储能电池的最大充电功率与所述充电功率增长系数之积。

所述电池充电功率增长系数、所述电池放电功率增长系数的取值为n%，n为能够被100整除的整数。

所述n的取值为1、2、4、5、10、20或50。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明能够自动化运行而实时调整储能***的充放电功率，从而控制储能***以实现削峰填谷，避免出现逆流和变压器过载问题。

附图说明

附图1为光伏储能***的示意图。

附图2为本发明的储能削峰填谷控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：与电网相连接的储能***包括储能装置，而储能装置包括储能电池、与储能电池相连接的储能变流器（PCS）。附图1所示是一种与电网相连接的光伏储能***，其除了储能装置，还包括光伏装置、变压器等，电网的市电经变压器连接至400V母线，而光伏装置、储能装置均连接在400V母线上，400V母线上还可以连接用户的用电设备，电网与400V母线之间可以设置智能电表以检测功率。光伏装置包括多个光伏面板、与光伏面板一一对应连接的多个逆变器，各个逆变器经由一个智能电表接入400V母线。储能变流器也经由一个智能电表接入400V母线。储能变流器具有开机状态和关机状态，同时其可以选择充电模式或放电模式。

针对储能***，提出以下储能削峰填谷控制方法，用于控制与电网相连接的储能***以实现削峰填谷。

该方法中，主要需要预设以下参数：

1.电池充电功率增长系数：电池充电功率增长系数用于表示在调整储能***中储能电池的充电功率时所增长功率的百分比；

2.电池放电功率增长系数：电池放电功率增长系数用于表示在调整储能***中储能电池的放电功率时所增长功率的百分比；

3. 市电功率防逆流阈值：市电功率防逆流阈值用于与检测到的市电功率一同来判断光伏储能***与电网之间是否逆流，当检测到的市电功率＞市电功率防逆流阈值时，判断为未逆流的情况，否则为未逆流的情况。

上述电池充电功率增长系数、电池放电功率增长系数的取值为n%，n为能够被100整除的整数，例如n的取值为1、2、4、5、10、20或50。在同一套方案中，电池充电功率增长系数、电池放电功率增长系数可以相同或不同，按需设置。通常，市电功率防逆流阈值＞储能电池的额定放电功率*电池放电功率增长系数/100。

如附图2所示，该储能削峰填谷控制方法，，储能***包括储能装置，储能装置包括储能电池、与储能电池相连接的储能变流器，储能削峰填谷控制方法包括以下步骤：

步骤1：判断当前时间是否处于峰时时段内，若是则执行步骤2，若否则执行步骤3。

该步骤1中，若峰时开始时间≤当前时间＜峰时结束时间，则判断当前时间处于峰时时段内。由于峰时时段往往被分割为几段，因此，需要针对各段分别进行判断。本实施例中以峰时时段被分割为两段为例，第一段峰时时段由峰时开始时间1持续至峰时结束时间1，第二段峰时时段由峰时开始时间2持续至峰时结束时间2，则步骤1具体包括以下步骤：

步骤1-1：判断峰时开始时间1≤当前时间＜峰时结束时间1是否成立，若是则当前时间处于峰时时段内，故执行步骤2，若否则执行步骤1-2；

步骤1-2：判断峰时开始时间2≤当前时间＜峰时结束时间2是否成立，若是则当前时间处于峰时时段内，故执行步骤2，若否则执行步骤3。

步骤2：当前时间处于峰时时段内，判断储能变流器的工作状态以及是否满足储能装置充放电约束条件，判断储能***与电网之间是否逆流，若储能变流器处于关机状态或开机状态及放电模式、满足储能装置充放电约束条件、未逆流，则增加储能逆变器的放电功率后返回步骤1，若储能变流器处于关机状态且未满足储能装置充放电约束条件或逆流，则返回步骤1，若储能变流器处于开机状态及放电模式且未满足储能装置充放电约束条件或逆流，则降低储能逆变器的放电功率后返回步骤1，若储能变流器处于开机状态及充电模式，则将储能变流器切换至关机状态后返回步骤1。

该步骤2中，储能装置充放电约束条件包括：储能电池的荷电状态（SOC）＞储能电池放电深度；储能电池的荷电状态（SOC）＜储能电池充电深度；储能变流器的放电功率＜储能电池的最大放电功率；储能变流器的充电功率＜储能电池的最大充电功率。其中，可以将储能电池的荷电状态＞储能电池放电深度和储能变流器的放电功率＜储能电池的最大放电功率划分为储能装置放电约束条件，将储能电池的荷电状态＜储能电池充电深度和储能变流器的充电功率＜储能电池的最大充电功率划分为储能装置充电约束条件。

该步骤2中：

（1）增加储能逆变器的放电功率的方法为：将处于关机状态下的储能变流器切换至开机状态及放电模式，并基于设定的电池放电功率增长系数和储能电池的最大放电功率确定储能变流器的放电功率，或者基于设定的放电功率增长系数和储能电池的最大放电功率确定放电功率增加量，并基于当前储能变流器的放电功率和放电功率增加量得到增加后的储能变流器的放电功率。放电功率增加量为储能电池的最大放电功率与放电功率增长系数之积。对于通过将储能变流器由关机状态切换至开机状态及放电模式的方案，相当于在原有的放电功率0的基础上增加上述放电功率增加量，从而得到储能变流器的放电功率；

（2）降低储能变流器的放电功率的方法为：基于设定的电池放电功率增长系数和储能电池的最大放电功率确定放电功率降低量，并基于当前储能变流器的放电功率和放电功率降低量得到降低后的储能变流器的放电功率，或者将处于开机状态及放电模式下的储能变流器切换至关机状态。放电功率降低量为储能电池的最大放电功率与电池放电功率增长系数之积。对于通过将储能变流器由开机状态及放电模式切换至关机状态的方案，相当于将原有的放电功率降低至0。

基于此，步骤2具体包括以下步骤：

步骤2-1：判断储能变流器是否处于关机状态，若是则执行步骤2-2，若否则执行步骤2-5；

步骤2-2：判断储能电池的荷电状态＞储能电池放电深度是否成立，若是则执行步骤2-3，若否则返回步骤1；

步骤2-3：判断检测到的市电功率＞市电功率防逆流阈值是否成立，即判断储能***与电网之间是否逆流，若是，即未逆流，则执行步骤2-4，若否，即逆流，则返回步骤1；

步骤2-4：增加储能逆变器的放电功率，将处于关机状态下的储能变流器切换至开机状态及放电模式，基于设定的电池放电功率增长系数和储能电池的最大放电功率确定储能变流器的放电功率，储能变流器的放电功率为储能电池的最大放电功率与放电功率增长系数之积，即相当于在放电功率0的基础上增加放电功率增加量，而放电功率增加量为储能电池的最大放电功率与放电功率增长系数之积，然后返回步骤1；

步骤2-5：判断储能变流器是否处于开机状态及放电模式，若是则执行步骤2-6，若否则执行步骤2-12；

步骤2-6：判断储能电池的荷电状态＞储能电池放电深度是否成立，若是则执行步骤2-7，若否则执行步骤2-11；

步骤2-7：判断检测到的市电功率＞市电功率防逆流阈值是否成立，即判断储能***与电网之间是否逆流，若是，即未逆流，则执行步骤2-8，若否，即逆流，则执行步骤2-10；

步骤2-8：判断储能变流器的放电功率＜储能电池的最大放电功率是否成立，若是则执行步骤2-9，若否则返回步骤1；

步骤2-9：增加储能逆变器的放电功率，基于设定的放电功率增长系数和储能电池的最大放电功率确定放电功率增加量，放电功率增加量为储能电池的最大放电功率与放电功率增长系数之积，并基于当前储能变流器的放电功率和放电功率增加量得到增加后的储能变流器的放电功率，增加后的储能变流器的放电功率为当前储能变流器的放电功率与放电功率增加量之和，然后返回步骤1；

步骤2-10：降低储能变流器的放电功率，基于设定的电池放电功率增长系数和储能电池的最大放电功率确定放电功率降低量，放电功率降低量为储能电池的最大放电功率与电池放电功率增长系数之积，并基于当前储能变流器的放电功率和放电功率降低量得到降低后的储能变流器的放电功率，降低后的储能变流器的放电功率为当前储能变流器的放电功率与放电功率降低量之差，然后返回步骤1；

步骤2-11：降低储能变流器的放电功率，将处于开机状态及放电模式下的储能变流器切换至关机状态，然后返回步骤1；

步骤2-12：将储能变流器切换至关机状态后返回步骤1。

步骤3：当前时间处于非峰时时段内，判断储能变流器的工作状态以及是否满足储能装置充放电约束条件和储能变流器的工作约束条件，若储能变流器处于开机状态及充电模式或关机状态、满足储能装置充放电约束条件和储能变流器的工作约束条件，则增加储能逆变器的充电功率后返回步骤1，若储能变流器处于开机状态及充电模式且未满足储能装置充放电约束条件或储能变流器的工作约束条件，则降低储能逆变器的充电功率后返回步骤1，若储能变流器处于开机状态及放电模式，则将储能变流器切换至关机状态后返回步骤1。

该步骤3中，储能变流器的工作约束条件为：储能变流器的放电功率＜储能电池的最大放电功率，储能变流器的充电功率＜储能电池的最大充电功率。

该步骤3中：

（1）增加储能变流器的充电功率的方法为：基于设定的电池充电功率增长系数和储能电池的最大充电功率确定充电功率增加量，并基于当前储能变流器的充电功率和充电功率增加量得到增加后的储能变流器的充电功率，或者将处于关机状态下的储能变流器切换至开机状态及充电模式，并基于电池充电功率增长系数和储能电池的最大充电功率确定储能变流器的充电功率。充电功率增加量为储能电池的最大充电功率与电池充电功率增长系数之积。对于通过将储能变流器由关机状态切换至开机状态及充电模式的方案，相当于在原有的充电功率0的基础上增加上述充电功率增加量，从而得到储能变流器的充电功率；

（2）降低储能变流器的充电功率的方法为：基于设定的充电功率增长系数和储能电池的最大充电功率确定充电功率降低量，并基于当前储能变流器的充电功率和充电功率增加量得到降低后的储能变流器的充电功率，或者将处于开机状态及充电模式下的储能变流器切换至关机状态。充电功率降低量为储能电池的最大充电功率与充电功率增长系数之积。对于通过将储能变流器由开机状态及充电模式切换至关机状态的方案，相当于将原有的充电功率降低至0。

基于此，步骤3具体包括以下步骤：

步骤3-1：判断储能变流器是否处于开机状态及充电模式，若是则执行步骤3-2，若否则执行步3-8；

步骤3-2：判断储能电池的荷电状态＜储能电池充电深度是否成立，若是则执行步骤3-3，若否则执行步骤3-7；

步骤3-3：判断检测到的市电功率＞市电功率防逆流阈值是否成立，即判断储能***与电网之间是否逆流，若是，即未逆流，则执行步骤3-4，若否，即逆流，则执行步骤3-6；

步骤3-4：判断储能变流器的充电功率＜储能电池的最大充电功率是否成立，若是则执行步骤3-5，若否则返回步骤1；

步骤3-5：增加储能变流器的充电功率，基于设定的电池充电功率增长系数和储能电池的最大充电功率确定充电功率增加量，充电功率增加量为储能电池的最大充电功率与电池充电功率增长系数之积，并基于当前储能变流器的充电功率和充电功率增加量得到增加后的储能变流器的充电功率，增加后的储能变流器的充电功率为当前储能变流器的充电功率和充电功率增加量之和，然后返回步骤1；

步骤3-6：降低储能变流器的充电功率，基于设定的充电功率增长系数和储能电池的最大充电功率确定充电功率降低量，充电功率降低量为储能电池的最大充电功率与充电功率增长系数之积，并基于当前储能变流器的充电功率和充电功率增加量得到降低后的储能变流器的充电功率，降低后的储能变流器的充电功率为当前储能变流器的充电功率和充电功率增加量之差，，然后返回步骤1；

步骤3-7：降低储能变流器的充电功率，将处于开机状态及充电模式下的储能变流器切换至关机状态，然后返回步骤1；

步骤3-8：判断储能变流器是否处于关机状态，若是则执行步骤3-9，若否则执行步3-12；

步骤3-9：判断储能电池的荷电状态＜储能电池充电深度是否成立，若是则执行步骤3-10，若否则回步骤1；

步骤3-10：判断检测到的市电功率＞市电功率防逆流阈值是否成立，即判断储能***与电网之间是否逆流，若是，即未逆流，则执行步骤3-11，若否，即逆流，则回步骤1；

步骤3-11：增加储能变流器的充电功率，将处于关机状态下的储能变流器切换至开机状态及充电模式，并基于电池充电功率增长系数和储能电池的最大充电功率确定储能变流器的充电功率，储能变流器的充电功率为储能电池的最大充电功率与电池充电功率增长系数之积，即相当于在充电功率0的基础上增加充电功率增加量，而充电功率增加量为储能电池的最大充电功率与电池充电功率增长系数之积，然后返回步骤1；

步骤3-12：将储能变流器切换至关机状态后返回步骤1。

上述方案为微电网提供了一种用于防止逆流和变压器过载的储能削峰填谷方法，可以避免储能装置的电能反向上网（逆流）或用户变压器超负荷运行（过载）情况的发生。可以看出该方案包含以下流程和步骤：

1.搜集用户用电时段信息、储能装置和变压器额定参数；

2.在策略配置表中，录入收集到的信息，作为方案运行时各个流程的判断条件；

3.在策略配置表中，输入电池充电功率增长系数和电池放电功率增长系数，这两项是实现本方案的关键参数，规定了在用户用电功率正常、用户用电功率过低但储能装置仍在放电、用户用电功率过高但储能装置仍在充电场景下，储能装置充放电功率需要做出调整的具体数值。通过这两项参数，本方案实现了在储能装置削峰填谷运行过程中不需要人工操作的充放电功率调节；

4.在策略配置表中，输入市电功率防逆流阈值，这也是实现本策略的关键参数，规定了策略在何时需要对储能装置的充放电功率做出调整以及调整的方向（提高或降低）；

5.微电网根据该方案运行，根据方案中输出的指令调整储能装置的充放电功率。

本方案相对于现有的方案，重点改进了现有方案在微电网中未设计防止逆流和变压器过载的储能削峰填谷策略，导致储能装置不会根据用户的用电功率，去实时调整充放电功率，因此容易发生储能装置的电能反向上网或用户变压器超负荷运行这一问题。本方案设计了一种可以防止逆流和变压器过载的储能削峰填谷策略，且不需要人工频繁操作，只需预先设定好策略运行条件，策略即可自动运行，策略运行后，不会影响微电网中储能装置削峰填谷运行，同时可以有效避免储能装置的电能反向上网或用户变压器超负荷运行情况的发生。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种储能削峰填谷控制方法，用于控制与电网相连接的储能***以实现削峰填谷，所述储能***包括储能装置，所述储能装置包括储能电池、与所述储能电池相连接的储能变流器，其特征在于：所述储能削峰填谷控制方法包括以下步骤：

步骤1：判断当前时间是否处于峰时时段内，若是则执行步骤2，若否则执行步骤3；

步骤2：判断所述储能变流器的工作状态以及是否满足储能装置充放电约束条件，判断所述储能***与所述电网之间是否逆流，若所述储能变流器处于关机状态或开机状态及放电模式、满足所述储能装置充放电约束条件、未逆流，则增加所述储能逆变器的放电功率后返回所述步骤1，若所述储能变流器处于关机状态且未满足所述储能装置充放电约束条件或逆流，则返回所述步骤1，若所述储能变流器处于开机状态及放电模式且未满足所述储能装置充放电约束条件或逆流，则降低所述储能逆变器的放电功率后返回所述步骤1，若所述储能变流器处于开机状态及充电模式，则将所述储能变流器切换至关机状态后返回所述步骤1；

步骤3：判断所述储能变流器的工作状态以及是否满足所述储能装置充放电约束条件和所述储能变流器的工作约束条件，若所述储能变流器处于开机状态及充电模式或关机状态、满足所述储能装置充放电约束条件和所述储能变流器的工作约束条件，则增加所述储能逆变器的充电功率后返回所述步骤1，若所述储能变流器处于开机状态及充电模式且未满足所述储能装置充放电约束条件或所述储能变流器的工作约束条件，则降低所述储能逆变器的充电功率后返回所述步骤1，若所述储能变流器处于开机状态及放电模式，则将所述储能变流器切换至关机状态后返回所述步骤1。

2.根据权利要求1所述的一种储能削峰填谷控制方法，其特征在于：所述步骤1中，若峰时开始时间≤当前时间＜峰时结束时间，则判断当前时间处于峰时时段内。

3.根据权利要求1所述的一种储能削峰填谷控制方法，其特征在于：预设市电功率防逆流阈值，则所述步骤2中利用检测到的市电功率和所述市电功率防逆流阈值判断所述储能***与所述电网之间是否逆流，当检测到的市电功率＞所述市电功率防逆流阈值时，判断为未逆流的情况。

4.根据权利要求1所述的一种储能削峰填谷控制方法，其特征在于：所述储能装置充放电约束条件包括：所述储能电池的荷电状态＞储能电池放电深度；所述储能电池的荷电状态＜储能电池充电深度；所述储能变流器的放电功率＜所述储能电池的最大放电功率；所述储能变流器的充电功率＜所述储能电池的最大充电功率；所述储能变流器的工作约束条件为：所述储能变流器的放电功率＜所述储能电池的最大放电功率，所述储能变流器的充电功率＜所述储能电池的最大充电功率。

5.根据权利要求4所述的一种储能削峰填谷控制方法，其特征在于：所述步骤2中，增加所述储能逆变器的放电功率的方法为：将处于关机状态下的所述储能变流器切换至开机状态及放电模式，并基于设定的电池放电功率增长系数和所述储能电池的最大放电功率确定所述储能变流器的放电功率，或者基于设定的放电功率增长系数和所述储能电池的最大放电功率确定放电功率增加量，并基于当前所述储能变流器的放电功率和所述放电功率增加量得到增加后的所述储能变流器的放电功率；

降低所述储能变流器的放电功率的方法为：基于设定的电池放电功率增长系数和所述储能电池的最大放电功率确定放电功率降低量，并基于当前所述储能变流器的放电功率和所述放电功率降低量得到降低后的所述储能变流器的放电功率，或者将处于开机状态及放电模式下的所述储能变流器切换至关机状态。

6.根据权利要求5所述的一种储能削峰填谷控制方法，其特征在于：所述步骤2包括以下步骤：

步骤2-1：判断所述储能变流器是否处于关机状态，若是则执行步骤2-2，若否则执行步骤2-5；

步骤2-2：判断所述储能电池的荷电状态＞储能电池放电深度是否成立，若是则执行步骤2-3，若否则返回所述步骤1；

步骤2-3：判断所述储能***与所述电网之间是否逆流，若未逆流，则执行步骤2-4，若逆流，则返回所述步骤1；

步骤2-4：增加所述储能逆变器的放电功率，将处于关机状态下的所述储能变流器切换至开机状态及放电模式，并基于设定的电池放电功率增长系数和所述储能电池的最大放电功率确定所述储能变流器的放电功率，然后返回所述步骤1；

步骤2-5：判断所述储能变流器是否处于开机状态及放电模式，若是则执行步骤2-6，若否则执行步骤2-12；

步骤2-6：判断所述储能电池的荷电状态＞储能电池放电深度是否成立，若是则执行步骤2-7，若否则执行步骤2-11；

步骤2-7：判断所述储能***与所述电网之间是否逆流，若未逆流，则执行步骤2-8，若逆流，则执行步骤2-10；

步骤2-8：判断所述储能变流器的放电功率＜所述储能电池的最大放电功率是否成立，若是则执行步骤2-9，若否则返回所述步骤1；

步骤2-9：增加所述储能逆变器的放电功率，基于设定的放电功率增长系数和所述储能电池的最大放电功率确定放电功率增加量，并基于当前所述储能变流器的放电功率和所述放电功率增加量得到增加后的所述储能变流器的放电功率，然后返回所述步骤1；

步骤2-10：降低所述储能变流器的放电功率，基于设定的电池放电功率增长系数和所述储能电池的最大放电功率确定放电功率降低量，并基于当前所述储能变流器的放电功率和所述放电功率降低量得到降低后的所述储能变流器的放电功率，然后返回所述步骤1；

步骤2-11：降低所述储能变流器的放电功率，将处于开机状态及放电模式下的所述储能变流器切换至关机状态，然后返回所述步骤1；

步骤2-12：将所述储能变流器切换至关机状态后返回所述步骤1。

7.根据权利要求6所述的一种储能削峰填谷控制方法，其特征在于：所述放电功率降低量为所述储能电池的最大放电功率与所述电池放电功率增长系数之积，所述放电功率增加量为所述储能电池的最大放电功率与所述放电功率增长系数之积。

8.根据权利要求4所述的一种储能削峰填谷控制方法，其特征在于：所述步骤3中，增加所述储能变流器的充电功率的方法为：基于设定的电池充电功率增长系数和所述储能电池的最大充电功率确定充电功率增加量，并基于当前所述储能变流器的充电功率和所述充电功率增加量得到增加后的所述储能变流器的充电功率，或者将处于关机状态下的所述储能变流器切换至开机状态及充电模式，并基于所述电池充电功率增长系数和所述储能电池的最大充电功率确定所述储能变流器的充电功率；

降低所述储能变流器的充电功率的方法为：基于设定的充电功率增长系数和所述储能电池的最大充电功率确定充电功率降低量，并基于当前所述储能变流器的充电功率和所述充电功率增加量得到降低后的所述储能变流器的充电功率，或者将处于开机状态及充电模式下的所述储能变流器切换至关机状态。

9.根据权利要求8所述的一种储能削峰填谷控制方法，其特征在于：所述步骤3包括以下步骤：

步骤3-1：判断储能变流器是否处于开机状态及充电模式，若是则执行步骤3-2，若否则执行步3-8；

步骤3-2：判断所述储能电池的荷电状态＜储能电池充电深度是否成立，若是则执行步骤3-3，若否则执行步骤3-7；

步骤3-3：判断所述储能***与所述电网之间是否逆流，若未逆流，则执行步骤3-4，若逆流，则执行步骤3-6；

步骤3-4：判断所述储能变流器的充电功率＜所述储能电池的最大充电功率是否成立，若是则执行步骤3-5，若否则返回步骤1；

步骤3-5：增加所述储能变流器的充电功率，基于设定的电池充电功率增长系数和所述储能电池的最大充电功率确定充电功率增加量，并基于当前所述储能变流器的充电功率和所述充电功率增加量得到增加后的所述储能变流器的充电功率，然后返回所述步骤1；

步骤3-6：降低所述储能变流器的充电功率，基于设定的充电功率增长系数和所述储能电池的最大充电功率确定充电功率降低量，并基于当前所述储能变流器的充电功率和所述充电功率增加量得到降低后的所述储能变流器的充电功率，然后返回所述步骤1；

步骤3-7：降低所述储能变流器的充电功率，将处于开机状态及充电模式下的所述储能变流器切换至关机状态，然后返回所述步骤1；

步骤3-8：判断所述储能变流器是否处于关机状态，若是则执行步骤3-9，若否则执行步3-12；

步骤3-9：判断所述储能电池的荷电状态＜储能电池充电深度是否成立，若是则执行步骤3-10，若否则回所述步骤1；

步骤3-10：判断所述储能***与所述电网之间是否逆流，若未逆流，则执行步骤3-11，若逆流，则回所述步骤1；

步骤3-11：增加所述储能变流器的充电功率，将处于关机状态下的所述储能变流器切换至开机状态及充电模式，并基于所述电池充电功率增长系数和所述储能电池的最大充电功率确定所述储能变流器的充电功率，然后返回所述步骤1；

步骤3-12：将所述储能变流器切换至关机状态后返回所述步骤1。

10.根据权利要求9所述的一种储能削峰填谷控制方法，其特征在于：所述充电功率增加量为所述储能电池的最大充电功率与所述电池充电功率增长系数之积，所述充电功率降低量为所述储能电池的最大充电功率与所述充电功率增长系数之积。

11.根据权利要求5至10中任一项所述的一种储能削峰填谷控制方法，其特征在于：所述电池充电功率增长系数、所述电池放电功率增长系数的取值为n%，n为能够被100整除的整数。

12.根据权利要求11所述的一种储能削峰填谷控制方法，其特征在于：所述n的取值为1、2、4、5、10、20或50。

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