CN114421505A - 基于飞轮储能***的控制方法、装置和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提出一种基于飞轮储能***的控制方法、装置和电子设备,该飞轮储能***包括:储能飞轮阵列,该储能飞轮阵列包括:多个储能飞轮,以及与储能飞轮电连接的充放电变流器,该方法包括:确定储能飞轮阵列所处的目标模式;控制充放电变流器检测相应储能飞轮的转速;根据目标模式联合多个转速,对储能飞轮进行目标控制,通过本公开,可以结合储能飞轮阵列所处的目标模式和储能飞轮的转速,实现对飞轮储能***中各个储能飞轮的个性化控制,能够有效提升该控制过程的灵活性,适配多样化的应用场景,能够有效提升对储能飞轮的控制效果。
Description
技术领域
本公开涉及电力技术领域,具体涉及一种基于飞轮储能***的控制方法、装置和电子设备。
背景技术
随着新能源技术的快速发展,为了提高新能源的利用效率,提高电网的稳定性,推动能源高质量发展,储能的电力调频技术开始得到了大力支持。而现有的化学电池储能调频,在电力***调频领域已经无法满足大功率高频次充放电的***要求。火电机组调频,响应速度慢、爬坡速率低,调频质量与灵活性难以满足要求。
相关技术中,通常采用火储联合调频的技术方案。火储联合调频需要多台储能飞轮并联组成储能飞轮阵列,每台储能飞轮都是一种大惯量高速旋转储能体,通过与储能体连接为一体的转轴的线速度表示储存能量。由于时间累积误差和单体功耗的差异性,在充放电过程中,造成每台储能飞轮的储电量略有不同,或者储能飞轮阵列中某一台储能飞轮出现故障停机,导致储能飞轮阵列整体无法正常工作。
这种方式下,实际工况中的频繁充放电,会导致每台储能飞轮的蓄电状态不一致,通过功率平均分配的方式显然不合理,可能会影响飞轮储能***的动态性能。
发明内容
本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本公开的目的在于提出一种基于飞轮储能***的控制方法、装置、飞轮储能***、电子设备、存储介质及计算机程序产品,实现结合储能飞轮阵列所处的目标模式和储能飞轮的转速,实现对飞轮储能***中各个储能飞轮的个性化控制,能够有效提升该控制过程的灵活性,适配多样化的应用场景,能够有效提升对储能飞轮的控制效果。
本公开第一方面实施例提出的基于飞轮储能***的控制方法,飞轮储能***包括:储能飞轮阵列,储能飞轮阵列包括:多个储能飞轮,以及与储能飞轮电连接的充放电变流器,该方法包括:确定储能飞轮阵列所处的目标模式,控制充放电变流器检测相应储能飞轮的转速,根据目标模式联合多个转速,对储能飞轮进行目标控制。
本公开第一方面实施例提出的基于飞轮储能***的控制方法,通过确定储能飞轮阵列所处的目标模式,控制充放电变流器检测相应储能飞轮的转速,而后根据目标模式联合多个转速,对储能飞轮进行目标控制,由此,实现结合储能飞轮阵列所处的目标模式和储能飞轮的转速,实现对飞轮储能***中各个储能飞轮的个性化控制,能够有效提升该控制过程的灵活性,适配多样化的应用场景,能够有效提升对储能飞轮的控制效果。
本公开第二方面实施例提出的基于飞轮储能***的控制装置,飞轮储能***包括:储能飞轮阵列,储能飞轮阵列包括:多个储能飞轮,以及与储能飞轮电连接的充放电变流器,该装置包括:确定模块,用于确定储能飞轮阵列所处的目标模式;第一控制模块,用于控制充放电变流器检测相应储能飞轮的转速;第二控制模块,用于根据目标模式联合多个转速,对储能飞轮进行目标控制。
本公开第二方面实施例提出的基于飞轮储能***的控制装置,通过确定储能飞轮阵列所处的目标模式,控制充放电变流器检测相应储能飞轮的转速,而后根据目标模式联合多个转速,对储能飞轮进行目标控制,由此,实现结合储能飞轮阵列所处的目标模式和储能飞轮的转速,实现对飞轮储能***中各个储能飞轮的个性化控制,能够有效提升该控制过程的灵活性,适配多样化的应用场景,能够有效提升对储能飞轮的控制效果。
本公开第三方面实施例提出的飞轮储能***,包括:储能飞轮阵列;储能飞轮阵列包括:多个储能飞轮;与储能飞轮电连接的充放电变流器;以及如第二方面实施例提出的基于飞轮储能***的控制装置。
本公开第四方面实施例提出的电子设备,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如本公开第一方面实施例提出的基于飞轮储能***的控制方法。
本公开第五方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如本公开第一方面实施例提出的基于飞轮储能***的控制方法。
本公开第六方面实施例提出了一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品中的指令处理器执行时,执行如本公开第一方面实施例提出的基于飞轮储能***的控制方法。
本公开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,或通过本公开的实践了解到。
附图说明
本公开上述的和/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是本公开一实施例提出的基于飞轮储能***的控制方法的流程示意图;
图2是本公开另一实施例提出的基于飞轮储能***的控制方法的流程示意图;
图3是本公开另一实施例提出的基于飞轮储能***的控制方法的流程示意图;
图4是本公开另一实施例提出的基于飞轮储能***的控制方法的流程示意图;
图5是本公开另一实施例提出的基于飞轮储能***的控制方法的流程示意图;
图6是本公开一实施例提出的基于飞轮储能***的控制装置的结构示意图;
图7是本公开另一实施例提出的基于飞轮储能***的控制装置的结构示意图;
图8是本公开一实施例提出的飞轮储能***的结构示意图;
图9示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性电子设备的框图。
具体实施方式
下面详细描述本公开的实施例,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,仅用于解释本公开,而不能理解为对本公开的限制。相反,本公开的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
图1是本公开一实施例提出的基于飞轮储能***的控制方法的流程示意图。
其中,需要说明的是,本实施例的基于飞轮储能***的控制方法的执行主体可以为基于飞轮储能***的控制装置,该装置可以由软件和/或硬件的方式实现,该装置可以配置在电子设备中,或者也可以配置在飞轮储能***中,电子设备可以包括但不限于终端、服务器端等。
如图1所示,该基于飞轮储能***的控制方法,包括:
S101:确定储能飞轮阵列所处的目标模式。
其中,飞轮储能是指利用电动机带动储能飞轮高速旋转,在需要的时候再用储能飞轮带动发电机发电的储能方式。
其中,储能飞轮,是飞轮储能***中的核心部件,作用是力求提高转子的极限角速度,减轻转子重量,最大限度地增加飞轮储能***的储能量,多采用碳素纤维材料制作,当然,本公开实施例中的储能飞轮也可以采用其他任意可能的材料制成,对此不做限制。
而储能飞轮阵列,包括本公开实施例中根据应用场景预先配置的多个储能飞轮(储能飞轮可以是磁悬浮储能飞轮),以及与储能飞轮电连接的充放电变流器,当然,该储能飞轮阵列还可以包括其他任意可能的设备,对此不做限制。
举例而言,本公开实施例中的储能飞轮阵列,可以由储能飞轮、与储能飞轮电连接的充放电变流器、储能变流器(Power Conversion System,PCS)、并网开关、采用以太网控制自动化技术(Ether Control Automation Technology ,EtherCAT)的总线和公共交流母线组成。
其中,储能飞轮阵列的容量和功率大小,取决于并联的储能飞轮数量。其中储能飞轮与充放电变流器连接,充放电变流器与PCS连接,PCS与并网开关连接,并网开关与公共交流母线连接。储能飞轮阵列***控制模式采取了同级的控制模式,阵列中各个充放电变流器之间通过EtherCAT总线连接,并通过EtherCAT总线广播给储能飞轮阵列中其他充放电变流器,诊断整个储能飞轮阵列***状态。根据总的调度指令进行充放电动作、真空***控制动作以及环境***控制动作等。
其中,目标模式,是指上述储能飞轮阵列所处的工作状态,该目标模式,可以是充电模式、放电模式以及待机模式等,对此不做限制。
可以理解的是,当储能飞轮阵列处于不同的工作状态时,多个储能飞轮的工作内容可能存在差异,因此,本公开实施例中通过确定储能飞轮阵列所处的目标模式,可以触发后续步骤结合该目标模式确定对储能飞轮进行目标控制,能够使该控制过程适配该储能飞轮阵列多样化的工作模式。
S102:控制充放电变流器检测相应储能飞轮的转速。
其中,充放电变流器,是指在储能飞轮充电和放电过程中,使该储能飞轮的电压、频率、相数和其他电量或特性发生变化的电器设备。
举例而言,该充放电变流器可以基于全可编程片上***平台进行开发,由于其采用双核处理器的架构,具有高性能,低功耗的特点,并可以嵌入实时操作***,最大程度节省了控制***的资源,同时可以在该充放电变流器中集成储能飞轮的充放电控制逻辑及控制策略,轴承控制逻辑和控制策略,主控***的整体调度和保护逻辑等功能。本公开的储能飞轮阵列功率协同控制也可以在储能飞轮对应的充放电变流器上实现,该充放电变流器可以判断自身电量及其他储能飞轮状况,实时调整控制策略,合理分配功率大小,实现整个储能飞轮阵列动态性能最优化,当然,本公开实施例也可以采用其他任意可能的平台对该充放电变流器进行开发,对此不做限制。
可以理解的是,理想状态下,该储能飞轮阵列中的多个储能飞轮在同一时间点的转速是一致的,但是由于各个储能飞轮之间的特性、功耗以及所处空间环境等可能存在差异,在经过一段时间的积累后,同一时间点各个储能飞轮的转速可能会出现差异。
S103:根据目标模式联合多个转速,对储能飞轮进行目标控制。
其中,目标控制,是指预先根据该储能飞轮可能存在的多种应用场景配置的多种针对该储能飞轮的对应的控制过程。
一些实施例中,根据目标模式联合多个转速,对储能飞轮进行目标控制,可以是将目标模式和多个转速数据输入至预训练的目标控制模型(该目标控制模型可以预先基于人工训练的方法得到)中,由该目标控制模型实现对储能飞轮的目标控制,或者,也可以依据预先配置的关系表,该关系表中可以记载适用于该目标模式下多个转速对应的目标控制方法,并基于该目标控制方法实现对储能飞轮的目标控制,当然,也可以采用其他任意可能的方法实现根据目标模式联合多个转速,对储能飞轮进行目标控制,对此不做限制。
可以理解的是,该基于飞轮储能***的控制方法可以应用于基于飞轮储能***中,举例而言,该基于飞轮储能***可以包括:6MW光伏发电***、2台660MW燃煤机组、22.68MW储能飞轮阵列、智能耦合控制***以及数字孪生优化控制***等,当然,该基于飞轮储能***还可以由其他任意可能的设备组成,对此不做限制。
本实施例中,通过确定储能飞轮阵列所处的目标模式,控制充放电变流器检测相应储能飞轮的转速,而后根据目标模式联合多个转速,对储能飞轮进行目标控制,由此,实现结合储能飞轮阵列所处的目标模式和储能飞轮的转速,实现对飞轮储能***中各个储能飞轮的个性化控制,能够有效提升该控制过程的灵活性,适配多样化的应用场景,能够有效提升对储能飞轮的控制效果。
图2是本公开另一实施例提出的基于飞轮储能***的控制方法的流程示意图。
如图2所示,该基于飞轮储能***的控制方法,包括:
S201:确定储能飞轮阵列所处的目标模式。
S202:控制充放电变流器检测相应储能飞轮的转速。
S201和S202的描述说明可以具体参见上述实施例,在此不再赘述。
S203:根据转速,确定相应储能飞轮的当前电量。
其中,当前电量,是指在当前时间点,储能飞轮所存储的电量数值。
可以理解的是,每台储能飞轮都是一种大惯量高速旋转储能体,储存电量的多少可以通过与储能体连接为一体的转轴的线速度来表示,因此本公开实施例中可以根据转速,确定相应储能飞轮的当前电量。
举例而言,在控制充放电变流器检测相应储能飞轮的转速后,根据转速,确定相应储能飞轮的当前电量,可以采用公式如下:
其中,ω为该储能飞轮当前时间点的转速,E为当前电量,J为该储能飞轮的转动惯量,P为储能飞轮在T时间段内的功率,t是位于零时刻之后的一个时间点。
S204:确定不同储能飞轮的当前电量的比对结果。
其中,比对结果,是指根据不同储能飞轮的当前电量进行分析对比处理,以得到的分析结果。例如,可以求取不同储能飞轮的当前电量的均值,而后利用该均值对不同储能飞轮的当前电量进行作差处理,将所得多个差值作为上述比对结果,或者,也可以采用数学方法求取不同储能飞轮的当前电量的比值,并将该比值作为不同储能飞轮的当前电量的比对结果,对此不做限制。
S205:根据目标模式联合比对结果,对储能飞轮进行目标控制。
可以理解的是,比对结果可以表征当前时间点该储能飞轮阵列中各个储能飞轮之间的状态差异,而该状态差异会影响该储能飞轮阵列的工作性能和使用寿命,因此,本公开实施例中通过根据目标模式联合比对结果,对储能飞轮进行目标控制,可以实现对各个储能飞轮的准确控制,能够有效提升该基于飞轮储能***的控制方法的合理性和适用性。
一些实施例中,根据目标模式联合比对结果,对储能飞轮进行目标控制,可以是将目标模式和比对结果输入至第三方控制装置中,由该第三方控制装置根据输入端的数据,实现对储能飞轮的目标控制,或者,也可以是采用工程学的方法,实现根据目标模式联合比对结果,对储能飞轮进行目标控制,当然,也可以采用其他任意可能的方法根据目标模式联合比对结果,对储能飞轮进行目标控制,对此不做限制。
也即是说,本公开实施例在控制充放电变流器检测相应储能飞轮的转速后,可以根据转速,确定相应储能飞轮的当前电量,确定不同储能飞轮的当前电量的比对结果,而后根据目标模式联合比对结果,对储能飞轮进行目标控制,由此,可以在目标模式中确定各个储能飞轮之间的可能存在的状态差异,而后根据该状态差异实现对各个储能飞轮的准确控制,能够有效提升该基于飞轮储能***的控制方法的合理性和适用性。
S206:若储能飞轮阵列接收到吸收功率指令,则存储光伏发电子***提供的功率。
其中,吸收功率,是指该储能飞轮阵列依据吸收功率指令,从第三方电能提供装置中获取并存储电能。吸收功率指令,是指作用于该储能飞轮阵列,用于指示该储能飞轮阵列进行吸收功率操作的指令。本公开实施例中,该吸收功率指令可以由用户依据应用场景进行配置,并传输至该储能飞轮阵列,或者,也可以预先在该基于飞轮储能***中配置吸收功率的阈值条件,在上述比对结果满足该阈值条件时生成吸收功率指令,并传输至该储能飞轮阵列,对此不做限制。
其中,光伏发电子***,是指利用光伏电池的光生伏特效应,将太阳辐射能直接转换成电能的发电***。当然,本公开实施例中,储能飞轮阵列接收到吸收功率指令后,还可以存储风力发电***、潮汐发电***等提供的功率,对此不做限制。
可以理解的是,光伏发电子***提供的功率属于清洁能源,由此,本公开实施例在储能飞轮阵列接收到吸收功率指令后,存储由光伏发电子***提供的功率,可以优化该储能飞轮阵列的能源供给结构,有效降低该飞轮储能***在工作过程中所产生的碳排放量。
S207:确定光伏发电子***提供的功率是否达到目标功率,若未达到目标功率,则存储火电机组的发电机出口提供的功率。
其中,火力机组,是指利用火力发电机提供动力进行发电的设备。
可以理解的是,由于光伏发电子***所能够提供的功率数值会受到时间、气候、地理位置等多方面因素的影响,单靠光伏发电子***可能在一些应用场景中不能满足该储能飞轮阵列的功率需求,因此本公开实施例中可以在确定光伏发电子***提供的功率未达到目标功率时,存储火电机组的发电机出口提供的功率,由此,可以避免光伏发电子***提供的功率不足而影响储能飞轮的工作性能,能够有效提升该储能飞轮工作性能的鲁棒性。
S208:若储能飞轮阵列未接收到调频指令,从光伏发电子***吸收功率,以保持动态浮充状态。
其中,调频,是指在该储能飞轮阵列接收到调频指令时,辅助火力发电机组响应该调频指令,以实现指令跟踪,提供有功功率补偿达到稳定频率的目的。而调频指令,是指作用于该储能飞轮阵列,用于指示该储能飞轮阵列从光伏发电子***吸收功率,以保持动态浮充状态的指令。
其中,浮充是蓄电设备的一种供(放)电工作方式,***将蓄电设备与电源线路并联连接到负载电路上,它的电压大体上是恒定的,仅略高于蓄电设备的端电压,由电源线路所供的少量电流来补偿蓄电设备局部作用的损耗,以使其能经常保持在充电满足状态而不致过充电。而动态浮充状态,是指该储能飞轮阵列在未接收到调频指令时,从光伏发电子***吸收功率,以补充自身的维持损耗,保持自身的储电量动态平衡。
由此,当储能飞轮阵列未接收到调频指令时,光伏发电子***吸收功率,以保持动态浮充状态,可以有效提升该储能飞轮阵列工作性能的稳定性。
S209:若储能飞轮阵列接收到功率释放指令,则联合火电机组响应于调频指令,向电网侧设备提供有功功率补偿,以使电网侧设备满足稳定频率目标。
其中,功率释放,是指该储能飞轮阵列在接收到功率释放指令后,联合火电机组响应于调频指令,释放自身所存储的电能,向电网侧设备提供有功功率补偿。而功率释放指令,是指作用于该储能飞轮阵列,用于指示该储能飞轮阵列联合火电机组响应于调频指令,向电网侧设备提供有功功率补偿,以使电网侧设备满足稳定频率目标的指令。
其中,电网侧设备,是指在电力传输***中处于供电侧的设备。
其中,有功功率,是指电网的输出功率中,用于把电能转变为用户侧设备所需要的能量(如机械能,热能,化学能或声能等)的功率。
由此,当储能飞轮阵列接收到功率释放指令时,联合火电机组响应于调频指令,向电网侧设备提供有功功率补偿,使电网侧设备满足稳定频率目标,可以有效提升电网侧设备频率的稳定性,避免频率不稳定而影响用户侧设备的工作性能,能够有效提升该基于飞轮储能***的控制方法的可靠性。
也即是说,本公开实施例在储能飞轮阵列接收到吸收功率指令时,可以存储光伏发电子***提供的功率,在确定光伏发电子***提供的功率未达到目标功率时,存储火电机组的发电机出口提供的功率,在储能飞轮阵列未接收到调频指令时,从光伏发电子***吸收功率,以保持动态浮充状态,在储能飞轮阵列接收到功率释放指令时,联合火电机组响应于调频指令,向电网侧设备提供有功功率补偿,以使电网侧设备满足稳定频率目标,由此,可以优化该储能飞轮阵列的能源供给结构,优先使用光伏发电子***提供的清洁能源,有效降低碳排放量,在确定光伏发电子***提供的功率未达到目标功率时,存储火电机组的发电机出口提供的功率,可以避免光伏发电子***提供的功率不足而影响储能飞轮的工作性能,能够有效提升该储能飞轮工作性能的鲁棒性,当储能飞轮阵列未接收到调频指令时,光伏发电子***吸收功率,以保持动态浮充状态,可以有效提升该储能飞轮阵列工作性能的稳定性,在储能飞轮阵列接收到功率释放指令时,联合火电机组响应于调频指令,向电网侧设备提供有功功率补偿,以使电网侧设备满足稳定频率目标,可以有效提升电网侧设备频率的稳定性,避免频率不稳定而影响用户侧设备的工作性能,能够有效提升该基于飞轮储能***的控制方法的可靠性。
举例而言,假设本公开实施例中的基于飞轮储能***由储能飞轮、充放电变流器、PCS、并网开关、EtherCAT总线和公共交流母线等组成;储能飞轮通过充放电变流器与PCS连接;PCS通过并网开关连接到公共交流母线,储能飞轮阵列是将多个储能飞轮并联到公共交流母线,储能飞轮阵列的通讯网络是每个充放电变流器通过EtherCAT总线进行连接。则每个充放电变流器可以通过EtherCAT总线同时接收上级***下发的指令,上电后每个储能飞轮的充放电变流器可以自检测***健康状态并自动进行悬浮。每台充放电变流器可以在通过EtherCAT总线接收到上级***的充放电命令后,根据***级的诊断,判断当前储能飞轮阵列整体状况,所判断状态包括但不局限于每台储能飞轮储电量、充放电控制***状态、轴承状态、真空***状态、环境温湿度状态、交直流母线状态、并网开关状态、PCS***状态等,而后在满足上述状态的条件下,该储能飞轮阵列可以根据上一级充放电指令实现充放电控制或通过检测母线电压实现自动充放电控制。
本实施例中,通过在控制充放电变流器检测相应储能飞轮的转速后,根据转速,确定相应储能飞轮的当前电量,确定不同储能飞轮的当前电量的比对结果,而后根据目标模式联合比对结果,对储能飞轮进行目标控制,由此,可以在目标模式中确定各个储能飞轮之间的可能存在的状态差异,而后根据该状态差异实现对各个储能飞轮的准确控制,能够有效提升该基于飞轮储能***的控制方法的合理性和适用性。在储能飞轮阵列接收到吸收功率指令时,存储光伏发电子***提供的功率,在储能飞轮阵列未接收到调频指令时,从光伏发电子***吸收功率,以保持动态浮充状态,可以优化该储能飞轮阵列的能源供给结构,优先使用光伏发电子***提供的清洁能源,有效降低碳排放量,在确定光伏发电子***提供的功率未达到目标功率时,存储火电机组的发电机出口提供的功率,可以避免光伏发电子***提供的功率不足而影响储能飞轮的工作性能,能够有效提升该储能飞轮工作性能的鲁棒性,当储能飞轮阵列未接收到调频指令时,光伏发电子***吸收功率,以保持动态浮充状态,可以有效提升该储能飞轮阵列工作性能的稳定性,在储能飞轮阵列接收到功率释放指令时,联合火电机组响应于调频指令,向电网侧设备提供有功功率补偿,使电网侧设备满足稳定频率目标,可以有效提升电网侧设备频率的稳定性,避免频率不稳定而影响用户侧设备的工作性能,能够有效提升该基于飞轮储能***的控制方法的可靠性。
图3是本公开另一实施例提出的基于飞轮储能***的控制方法的流程示意图。
如图3所示,该基于飞轮储能***的控制方法,包括:
S301:确定储能飞轮阵列所处的目标模式。
S302:控制充放电变流器检测相应储能飞轮的转速。
S303:根据转速,确定相应储能飞轮的当前电量。
S304:确定不同储能飞轮的当前电量的比对结果。
S301-S304的描述说明可以具体参见上述实施例,在此不再赘述。
S305:若储能飞轮阵列处于充电模式,且比对结果是不同储能飞轮的当前电量相同,则将各个储能飞轮调整至额定转速。
其中,充电模式,是指该储能飞轮阵列从第三方供电设备中吸收电能并存储电能的工作模式。举例而言,该储能飞轮阵列可以在接收到上级***下发的充电命令或检测到母线电压高于充电阈值时,进入充电模式。
其中,额定转速,是预先根据应用场景配置的各个储能飞轮在满电状态中所保持的转速。
可以理解的是,当储能飞轮阵列处于充电模式,且比对结果是不同储能飞轮的当前电量相同时,表征该储能飞轮阵列中的多个储能飞轮的工作状态一致,即是说该储能飞轮阵列当前的工作性能良好,此时将各个储能飞轮调整至额定转速,可以充分发挥该储能飞轮阵列的蓄电性能。
S306:若储能飞轮阵列处于充电模式,且比对结果是部分储能飞轮的当前电量不相同,则对不同储能飞轮的当前电量进行均衡处理,直至不同储能飞轮的当前电量相同。
其中,均衡处理,是指在部分储能飞轮的当前电量不相同时,对各个储能飞轮的电量进行调整,以达到不同储能飞轮的当前电量相同的目的。
一些实施例中,在储能飞轮阵列处于充电模式,且比对结果是部分储能飞轮的当前电量不相同时,可以先对不同储能飞轮的当前电量进行均衡处理,直至不同储能飞轮的当前电量相同,而后将储能飞轮调整至额定转速,或者,也可以是先将储能飞轮调整至额定转速,而后依据该额定转速对不同储能飞轮的当前电量进行均衡处理,直至不同储能飞轮的当前电量相同,对此不做限制。
可选的,一些实施例中,对不同储能飞轮的当前电量进行均衡处理,可以是对储能飞轮的当前电量进行均衡处理,同时将储能飞轮调整至额定转速,由此,可以有效避免均衡处理过程给该基于飞轮储能***的控制方法带入逻辑时延,能够有效提升该基于飞轮储能***的控制方法的执行效率。
也即是说,本公开实施例在储能飞轮阵列处于充电模式时,若比对结果是不同储能飞轮的当前电量相同,则将各个储能飞轮调整至额定转速,若比对结果是部分储能飞轮的当前电量不相同,则对不同储能飞轮的当前电量进行均衡处理,直至不同储能飞轮的当前电量相同,由此,可以在充电模式中实现合理分配每台储能飞轮分担的功率,同时可以根据应用场景通过算法及时做出调整,保证储能飞轮阵列每台储能飞轮电量的均衡,使各个储能飞轮达到理想配置,能够有效提升各个储能飞轮的工作性能。
举例而言,在储能飞轮阵列处于充电模式时,如果每台储能飞轮的当前转速相同,即每台储能飞轮的当前电量相同,那么每台储能飞轮的充放电变流器可以按照额定功率将储能飞轮充电至额定转速,即满电状态。如果检测到多个储能飞轮的当前转速存在差异,说明多台储能飞轮的当前电量不同,此时可以根据每台储能飞轮的实际电量,***加权分配充电功率给每台储能飞轮,使每台储能飞轮的电量快速均衡,并同步加速到额定转速,以完成充电。
本实施例中,通过在储能飞轮阵列处于充电模式时,若比对结果是不同储能飞轮的当前电量相同,将各个储能飞轮调整至额定转速,若比对结果是部分储能飞轮的当前电量不相同,则对不同储能飞轮的当前电量进行均衡处理,直至不同储能飞轮的当前电量相同,由此,可以在充电模式中实现合理分配每台储能飞轮分担的功率,同时可以根据应用场景通过算法及时做出调整,保证储能飞轮阵列每台储能飞轮电量的均衡,使各个储能飞轮达到理想配置,能够有效提升各个储能飞轮的工作性能。在比对结果是部分储能飞轮的当前电量不相同时,对储能飞轮的当前电量进行均衡处理,同时将储能飞轮调整至额定转速,由此,可以有效避免均衡处理过程给该基于飞轮储能***的控制方法带入逻辑时延,能够有效提升该基于飞轮储能***的控制方法的执行效率。
图4是本公开另一实施例提出的基于飞轮储能***的控制方法的流程示意图。
如图4所示,该基于飞轮储能***的控制方法,包括:
S401:确定储能飞轮阵列所处的目标模式。
S402:控制充放电变流器检测相应储能飞轮的转速。
S403:根据转速,确定相应储能飞轮的当前电量。
S404:确定不同储能飞轮的当前电量的比对结果。
S401-S404的描述说明可以具体参见上述实施例,在此不再赘述。
S405:若储能飞轮阵列处于放电模式,且比对结果是不同储能飞轮的当前电量相同,则基于相同功率对各个储能飞轮进行放电控制。
其中,放电模式,是指该储能飞轮阵列释放自身所存储的电能,向第三方设备提供能量的工作模式。
举例而言,本公开实施例中该储能飞轮阵可以在接收到上级***下发的放电命令或检测到母线电压低于放电阈值时进入放电模式。
其中,放电控制,是指根据预先配置的功率指标,控制该储能飞轮阵列释放自身所存储的电量。
可以理解的是,当储能飞轮阵列处于放电模式,且比对结果是不同储能飞轮的当前电量相同时,表征该储能飞轮阵列中的多个储能飞轮的工作状态一致,即是说该储能飞轮阵列当前的工作性能良好,此时基于相同功率对各个储能飞轮进行放电控制,可以充分发挥该储能飞轮阵列的放电性能。
S406:若储能飞轮阵列处于放电模式,且比对结果是部分储能飞轮的当前电量不相同,则确定多个转速中的最大转速和最小转速,并确定最大转速和最小转速之间的初始转速差。
其中,最大转速,是指所得多个转速中的最大值,而最小转速,则是指所得多个转速中的最小值。
其中,初始转速差,是指上述最大转速与最小转速之间的差值,可以理解的是,该差值可以有效表征多个储能飞轮之间工作状态差异的最大值。
由此,本公开实施例在储能飞轮阵列处于放电模式,且比对结果是部分储能飞轮的当前电量不相同时,可以确定多个转速中的最大转速和最小转速,并确定最大转速和最小转速之间的初始转速差,触发后续步骤,确定初始转速差和额定转速的比对情况,并根据比对情况实现对储能飞轮的目标控制。
S407:确定初始转速差和额定转速的比对情况,并根据比对情况对储能飞轮进行目标控制。
本实施例中,通过确定初始转速差和额定转速的比对情况,该比对情况可以有效表征该储能飞轮阵列的工作性能,而后根据比对情况对储能飞轮进行目标控制,可以使该控制逻辑适配个性化的应用场景,有效避免在基于相同功率对各个储能飞轮进行放电控制时,由于部分储能飞轮的当前电量不相同而对***稳定性造成影响。
一些实施例中,确定初始转速差和额定转速的比对情况,并根据比对情况对储能飞轮进行目标控制,可以是将初始转速差和额定转速输入至第三方分析装置中,由该第三方分析装置确定初始转速差和额定转速的比对情况,并将分析结果传输至本公开实施例的执行主体,或者,也可以采用其他任意可能的方式对初始转速差和额定转速进行联合分析,而后根据联合分析结果实现对储能飞轮的目标控制,对此不做限制。
可选的,一些实施例中,根据比对情况对储能飞轮进行目标控制,可以是若初始转速差和额定转速之间的目标转速差在设定范围之内,则根据储能飞轮的当前电量,确定目标放电功率,基于目标放电功率对相应储能飞轮进行放电控制,若初始转速差和额定转速之间的目标转速差大于设定范围中的最大值,则确定储能飞轮阵列产生故障,由此,在初始转速差和额定转速之间的目标转速差在设定范围之内时,表征该储能飞轮阵列中可能存在一个或多个相对其他储能飞轮转速较低的储能飞轮,此时根据储能飞轮的当前电量,确定目标放电功率,可以有效提升目标放电功率的适用性,从而有效提升储能飞轮的使用寿命,在初始转速差和额定转速之间的目标转速差大于设定范围中的最大值时,表征储能飞轮阵列中存在一个或多个储能飞轮的转速过低,无法正常完成放电工作,此时确定储能飞轮阵列产生故障,停止放电模式的运行,可以避免对储能飞轮造成损坏,能够有效提升该储能飞轮阵列的安全性。
其中,目标转速差,是指上述所得初始转速差和额定转速之间的差值,可以理解的是,该目标转速差可以在一定程度上表征多个储能飞轮之间工作状态差异的最大值对额定转速下该储能飞轮阵列工作性能的影响程度。
其中,设定范围,是指预先根据应用场景内配置的上述目标转速差的一段取值范围。
其中,目标放电功率,是指在初始转速差和额定转速之间的目标转速差在设定范围之内时,根据该储能飞轮的当前电量确定的该储能飞轮阵列的放电功率。
举例而言,可以根据应用环境预先配置转速阈值A和B,其中A大于B,在放电模式中,假设每台储能飞轮转速不相同,说明每台储能飞轮的当前电量不同,由冒泡算法,求出阵列中所有储能飞轮中速度最大值ωmax和速度最小值ωmin,并将两者做差后,得到初始转速差ω初始,再将ω初始与额定转速ω额定做比较,得到目标转速差ω目标,如果ω目标大于等于设定值A,则说明其中有一台储能飞轮转速过低,阵列无法正常完成放电工作,可以上报***故障,进行停机检修。否则如果ω目标的值在设定值A和B之间,说明其中有一台储能飞轮转速相比***中其他储能飞轮略低,为满足***放电需求,储能飞轮阵列可以采取降额运行,充放电变流器可以按照实际电量加权分配放电功率,直至放电完成。
也即是说,本公开实施例在储能飞轮阵列处于放电模式时,若比对结果是不同储能飞轮的当前电量相同,则基于相同功率对各个储能飞轮进行放电控制,若比对结果是部分储能飞轮的当前电量不相同,则确定多个转速中的最大转速和最小转速,并确定最大转速和最小转速之间的初始转速差,而后确定初始转速差和额定转速的比对情况,并根据比对情况对储能飞轮进行目标控制,由此,可以使该控制逻辑适配个性化的应用场景,有效避免在基于相同功率对各个储能飞轮进行放电控制时,由于部分储能飞轮的当前电量不相同而对***稳定性造成影响,能够有效提升该基于飞轮储能***的控制方法的智能化程度。
本实施例中,通过在储能飞轮阵列处于放电模式时,若比对结果是不同储能飞轮的当前电量相同,则基于相同功率对各个储能飞轮进行放电控制,若比对结果是部分储能飞轮的当前电量不相同,则确定多个转速中的最大转速和最小转速,并确定最大转速和最小转速之间的初始转速差,而后确定初始转速差和额定转速的比对情况,并根据比对情况对储能飞轮进行目标控制,由此,可以使该控制逻辑适配个性化的应用场景,有效避免在基于相同功率对各个储能飞轮进行放电控制时,由于部分储能飞轮的当前电量不相同而对***稳定性造成影响,能够有效提升该基于飞轮储能***的控制方法的智能化程度。在初始转速差和额定转速之间的目标转速差在设定范围之内时,表征该储能飞轮阵列中可能存在一个或多个相对其他储能飞轮转速较低的储能飞轮,此时根据储能飞轮的当前电量,确定目标放电功率,可以有效提升目标放电功率的适用性,从而有效提升储能飞轮的使用寿命,在初始转速差和额定转速之间的目标转速差大于设定范围中的最大值时,表征储能飞轮阵列中存在一个或多个储能飞轮的转速过低,无法正常完成放电工作,此时确定储能飞轮阵列产生故障,停止放电模式的运行,可以避免对储能飞轮造成损坏,能够有效提升该储能飞轮阵列的安全性。
图5是本公开另一实施例提出的基于飞轮储能***的控制方法的流程示意图。
如图5所示,该基于飞轮储能***的控制方法,包括:
S501:确定储能飞轮阵列所处的目标模式。
S502:控制充放电变流器检测相应储能飞轮的转速。
S503:根据转速,确定相应储能飞轮的当前电量。
S504:确定不同储能飞轮的当前电量的比对结果。
S501-S504的描述说明可以具体参见上述实施例,在此不再赘述。
S505:若储能飞轮阵列处于待机模式,且部分转速不相同,则对不同储能飞轮的当前电量进行均衡处理,直至不同储能飞轮的当前电量相同。
其中,待机模式,是指该储能飞轮阵列未接收到充电或者放电指令,只需维持自身当前工作状态的模式。
举例而言,本公开实施例中该储能飞轮阵列可以在未接到放电命令或未检测到母线电压低于阈值时,进入待机模式。
可以理解的是,当储能飞轮阵列处于待机模式,且部分转速不相同时,表征此时该储能飞轮阵列的工作性能受到了影响,此时对不同储能飞轮的当前电量进行均衡处理,直至不同储能飞轮的当前电量相同,可以及时对该储能飞轮阵列的工作性能进行调整,避免由于部分转速不相同而对该储能飞轮阵列进行在充电和/或放电模式下的工作性能造成影响,能够有效提升该控制逻辑的及时性。
S506:若储能飞轮阵列处于待机模式,且多个转速相同,则在转速小于额定转速时,基于额定功率对相应储能飞轮进行充电,以使储能飞轮的转速达到额定转速。
可以理解的是,当储能飞轮阵列处于待机模式,且多个转速相同时,如果在转速小于额定转速,则表征该储能飞轮阵列当前存储的电量已经不能满足该基于飞轮储能***的预期目标,此时基于额定功率对相应储能飞轮进行充电,以使储能飞轮的转速达到额定转速,可以及时对基于飞轮储能***的蓄电量进行补充,避免因为自身蓄电量不足而影响电网侧设备的正常运行,从而能够有效提升该基于飞轮储能***的控制方法的可靠性。
S507:以目标电流值维持储能飞轮处于额定转速。
其中,目标电流值,是指该储能飞轮处于额定转速时的对应工作电流值。
也即是说,本公开实施例在储能飞轮阵列处于待机模式时,如果部分转速不相同,则对不同储能飞轮的当前电量进行均衡处理,直至不同储能飞轮的当前电量相同,如果多个转速相同,则在转速小于额定转速时,基于额定功率对相应储能飞轮进行充电,以使储能飞轮的转速达到额定转速,以目标电流值维持储能飞轮处于额定转速,由此,可以在储能飞轮阵列处于待机模式时,根据应用场景及时对不同储能飞轮的电量进行调节,可以及时对该储能飞轮阵列的工作性能进行调整,避免由于部分转速不相同而对该储能飞轮阵列进行在充电和/或放电模式下的工作性能造成影响,能够有效提升该控制逻辑的及时性,还可以及时对基于飞轮储能***的蓄电量进行补充,避免因为自身蓄电量不足而影响电网侧设备的正常运行,从而能够有效提升该基于飞轮储能***的控制方法的可靠性。
举例而言,本公开实施例可以在该储能飞轮阵列处于待机模式时,检测每台储能飞轮转速是否相同,如果不相同,按照每台储能飞轮的实际电量加权分配功率,使每台储能飞轮电量快速均衡并同步加速到额定转速。如果检测到每台储能飞轮转速相同,则判断其转速值是否小于额定转速ω额定,如果小于额定转速ω额定,此时可以控制每台储能飞轮按照额定功率充电至额定转速ω额定并以最小电流维持转速在额定转速ω额定。
本实施例中,通过确定储能飞轮阵列所处的目标模式,控制充放电变流器检测相应储能飞轮的转速,而后根据目标模式联合多个转速,对储能飞轮进行目标控制,由此,该基于飞轮储能***可以结合储能飞轮阵列所处的目标模式和储能飞轮的转速,实现对各个储能飞轮的个性化控制,能够有效提升该控制过程的灵活性,适配多样化的应用场景,能够有效提升对储能飞轮的控制效果。在储能飞轮阵列处于待机模式时,如果部分转速不相同,则对不同储能飞轮的当前电量进行均衡处理,直至不同储能飞轮的当前电量相同,如果多个转速相同,则在转速小于额定转速时,基于额定功率对相应储能飞轮进行充电,以使储能飞轮的转速达到额定转速,以目标电流值维持储能飞轮处于额定转速,由此,可以在储能飞轮阵列处于待机模式时,根据应用场景及时对不同储能飞轮的电量进行调节,可以及时对该储能飞轮阵列的工作性能进行调整,避免由于部分转速不相同而对该储能飞轮阵列进行在充电或放电模式下的工作性能造成影响,能够有效提升该控制逻辑的及时性,还可以及时对基于飞轮储能***的蓄电量进行补充,避免因为自身蓄电量不足而影响电网侧设备的正常运行,从而能够有效提升该基于飞轮储能***的控制方法的可靠性。
图6是本公开一实施例提出的基于飞轮储能***的控制装置的结构示意图。
飞轮储能***包括:储能飞轮阵列,储能飞轮阵列包括:多个储能飞轮,以及与储能飞轮电连接的充放电变流器。
如图6所示,该基于飞轮储能***的控制装置60,包括:
确定模块601,用于确定储能飞轮阵列所处的目标模式;
第一控制模块602,用于控制充放电变流器检测相应储能飞轮的转速;
第二控制模块603,用于根据目标模式联合多个转速,对储能飞轮进行目标控制。
本公开的一些实施例中,如图7所示,图7是本公开另一实施例提出的基于飞轮储能***的控制装置的结构示意图,第二控制模块603,包括:
第一确定子模块6031,用于根据转速,确定相应储能飞轮的当前电量;
第二确定子模块6032,用于确定不同储能飞轮的当前电量的比对结果;
控制子模块6033,用于根据目标模式联合比对结果,对储能飞轮进行目标控制。
本公开的一些实施例中,目标模式是充电模式;
其中,控制子模块6033,具体用于:
在储能飞轮阵列处于充电模式,且比对结果是不同储能飞轮的当前电量相同时,将各个储能飞轮调整至额定转速;
在储能飞轮阵列处于充电模式,且比对结果是部分储能飞轮的当前电量不相同时,对不同储能飞轮的当前电量进行均衡处理,直至不同储能飞轮的当前电量相同。
本公开的一些实施例中,控制子模块6033,还用于:
对储能飞轮的当前电量进行均衡处理,同时将储能飞轮调整至额定转速。
本公开的一些实施例中,目标模式是放电模式;
其中,控制子模块6033,具体用于:
在储能飞轮阵列处于放电模式,且比对结果是不同储能飞轮的当前电量相同时,基于相同功率对各个储能飞轮进行放电控制;
在储能飞轮阵列处于放电模式,且比对结果是部分储能飞轮的当前电量不相同时,确定多个转速中的最大转速和最小转速,并确定最大转速和最小转速之间的初始转速差;
确定初始转速差和额定转速的比对情况,并根据比对情况对储能飞轮进行目标控制。
本公开的一些实施例中,控制子模块6033,还用于:
在初始转速差和额定转速之间的目标转速差在设定范围之内时,根据储能飞轮的当前电量,确定目标放电功率;
基于目标放电功率对相应储能飞轮进行放电控制;
在初始转速差和额定转速之间的目标转速差大于设定范围中的最大值时,确定储能飞轮阵列产生故障。
本公开的一些实施例中,目标模式是待机模式;
其中,控制子模块6033,具体用于:
在储能飞轮阵列处于待机模式,且部分转速不相同时,对不同储能飞轮的当前电量进行均衡处理,直至不同储能飞轮的当前电量相同;
在储能飞轮阵列处于待机模式,且多个转速相同时,在转速小于额定转速时,基于额定功率对相应储能飞轮进行充电,以使储能飞轮的转速达到额定转速;
以目标电流值维持储能飞轮处于额定转速。
本公开的一些实施例中,飞轮储能***还包括:光伏发电子***、火电机组;
其中,该基于飞轮储能***的控制装置60,还包括:
第一存储模块604,用于在储能飞轮阵列接收到吸收功率指令时,存储光伏发电子***提供的功率;
第二存储模块605,用于确定光伏发电子***提供的功率是否达到目标功率,在未达到目标功率时,存储火电机组的发电机出口提供的功率;
处理模块606,用于在储能飞轮阵列未接收到调频指令时,从光伏发电子***吸收功率,以保持动态浮充状态;
补偿模块607,用于在储能飞轮阵列接收到功率释放指令时,联合火电机组响应于调频指令,向电网侧设备提供有功功率补偿,以使电网侧设备满足稳定频率目标。
需要说明的是,前述对基于飞轮储能***的控制方法的解释说明也适用于本实施例的基于飞轮储能***的控制装置,此处不再赘述。
本实施例中,通过确定储能飞轮阵列所处的目标模式,控制充放电变流器检测相应储能飞轮的转速,而后根据目标模式联合多个转速,对储能飞轮进行目标控制,由此,该基于飞轮储能***可以结合储能飞轮阵列所处的目标模式和储能飞轮的转速,实现对各个储能飞轮的个性化控制,能够有效提升该控制过程的灵活性,适配多样化的应用场景,能够有效提升对储能飞轮的控制效果。
图8是本公开一实施例提出的飞轮储能***的结构示意图。
该飞轮储能***80,包括:
储能飞轮阵列801;
储能飞轮阵列801包括:多个储能飞轮8011;
与储能飞轮电连接的充放电变流器8012;以及
基于飞轮储能***的控制装置60。
图9示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性电子设备的框图。图9显示的电子设备9仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图9所示,电子设备9以通用计算设备的形式表现。电子设备9的组件可以包括但不限于:一个或者多个处理器或者处理单元16,***存储器28,连接不同***组件(包括***存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储器总线或者存储器控制器,***总线,图形加速端口,处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说,这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture;以下简称:ISA)总线,微通道体系结构(Micro Channel Architecture;以下简称:MAC)总线,增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics StandardsAssociation;以下简称:VESA)局域总线以及***组件互连(Peripheral ComponentInterconnection;以下简称:PCI)总线。
电子设备9典型地包括多种计算机***可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备9访问的可用介质,包括易失性和非易失性介质,可移动的和不可移动的介质。
存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机***可读介质,例如随机存取存储器(RandomAccessMemory;以下简称:RAM)30和/或高速缓存存储器32。电子设备9可以进一步包括其他可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机***存储介质。仅作为举例,存储***34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图9未显示,通常称为“硬盘驱动器”)。
尽管图9中未示出,可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器,以及对可移动非易失性光盘(例如:光盘只读存储器(CompactDiscReadOnlyMemory;以下简称:CD-ROM)、数字多功能只读光盘(DigitalVideoDiscReadOnlyMemory;以下简称:DVD-ROM)或者其他光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下,每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品,该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块,这些程序模块被配置以执行本公开各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40,可以存储在例如存储器28中,这样的程序模块42包括但不限于操作***、一个或者多个应用程序、其他程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本公开所描述的实施例中的功能和/或方法。
电子设备9也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信,还可与一个或者多个使得人体能与该电子设备9交互的设备通信,和/或与使得该电子设备9能与一个或多个其他计算设备进行通信的任何设备(例如网卡,调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且,电子设备9还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(Local Area Network;以下简称:LAN),广域网(Wide Area Network;以下简称:WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。如图所示,网络适配器20通过总线18与电子设备9的其他模块通信。应当明白,尽管图中未示出,可以结合电子设备9使用其他硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID***、磁带驱动器以及数据备份存储***等。
处理单元16通过运行存储在***存储器28中的程序,从而执行各种功能应用以及基于飞轮储能***的控制,例如实现前述实施例中提及的基于飞轮储能***的控制方法。
为了实现上述实施例,本公开还提出一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如本公开前述实施例提出的基于飞轮储能***的控制方法。
为了实现上述实施例,本公开还提出一种计算机程序产品,当计算机程序产品中的指令处理器执行时,执行如本公开前述实施例提出的基于飞轮储能***的控制方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后,将容易想到本公开的其他实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
需要说明的是,在本公开的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本公开的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
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,并且本公开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,这应被本公开的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解,本公开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,在本公开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公开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是指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。
尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本公开的限制,本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (20)
1.一种基于飞轮储能***的控制方法,其特征在于,所述飞轮储能***包括:储能飞轮阵列,所述储能飞轮阵列包括:多个储能飞轮,以及与所述储能飞轮电连接的充放电变流器;
其中,所述方法包括:
确定所述储能飞轮阵列所处的目标模式;
控制所述充放电变流器检测相应所述储能飞轮的转速;
根据所述目标模式联合多个所述转速,对所述储能飞轮进行目标控制。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标模式联合多个所述转速,对所述储能飞轮进行目标控制,包括:
根据所述转速,确定相应所述储能飞轮的当前电量;
确定不同所述储能飞轮的所述当前电量的比对结果;
根据所述目标模式联合所述比对结果,对所述储能飞轮进行目标控制。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述目标模式是充电模式;
其中,所述根据所述目标模式联合所述比对结果,对所述储能飞轮进行目标控制,包括:
若所述储能飞轮阵列处于所述充电模式,且所述比对结果是不同所述储能飞轮的所述当前电量相同,则将各个所述储能飞轮调整至额定转速;
若所述储能飞轮阵列处于所述充电模式,且所述比对结果是部分所述储能飞轮的所述当前电量不相同,则对不同所述储能飞轮的所述当前电量进行均衡处理,直至不同所述储能飞轮的所述当前电量相同。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述对不同所述储能飞轮的所述当前电量进行均衡处理,包括:
对所述储能飞轮的所述当前电量进行均衡处理,同时将所述储能飞轮调整至所述额定转速。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述目标模式是放电模式;
其中,所述根据所述目标模式联合所述比对结果,对所述储能飞轮进行目标控制,包括:
若所述储能飞轮阵列处于所述放电模式,且所述比对结果是不同所述储能飞轮的所述当前电量相同,则基于相同功率对各个所述储能飞轮进行放电控制;
若所述储能飞轮阵列处于所述放电模式,且所述比对结果是部分所述储能飞轮的所述当前电量不相同,则确定多个所述转速中的最大转速和最小转速,并确定所述最大转速和所述最小转速之间的初始转速差;
确定所述初始转速差和所述额定转速的比对情况,并根据所述比对情况对所述储能飞轮进行目标控制。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述比对情况对所述储能飞轮进行目标控制,包括:
若所述初始转速差和所述额定转速之间的目标转速差在设定范围之内,则根据所述储能飞轮的所述当前电量,确定目标放电功率;
基于所述目标放电功率对相应所述储能飞轮进行放电控制;
若所述初始转速差和所述额定转速之间的目标转速差大于所述设定范围中的最大值,则确定所述储能飞轮阵列产生故障。
7.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述目标模式是待机模式;
其中,所述根据所述目标模式联合所述比对结果,对所述储能飞轮进行目标控制,包括:
若所述储能飞轮阵列处于所述待机模式,且部分所述转速不相同,则对不同所述储能飞轮的所述当前电量进行均衡处理,直至不同所述储能飞轮的所述当前电量相同;
若所述储能飞轮阵列处于所述待机模式,且多个所述转速相同,则在所述转速小于额定转速时,基于额定功率对相应所述储能飞轮进行充电,以使所述储能飞轮的转速达到所述额定转速;
以目标电流值维持所述储能飞轮处于所述额定转速。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述飞轮储能***还包括:光伏发电子***、火电机组;
其中,所述方法还包括:
若所述储能飞轮阵列接收到吸收功率指令,则存储所述光伏发电子***提供的功率;
确定所述光伏发电子***提供的功率是否达到目标功率,若未达到所述目标功率,则存储所述火电机组的发电机出口提供的功率;
若所述储能飞轮阵列未接收到调频指令,从所述光伏发电子***吸收功率,以保持动态浮充状态;
若所述储能飞轮阵列接收到功率释放指令,则联合所述火电机组响应于所述调频指令,向电网侧设备提供有功功率补偿,以使所述电网侧设备满足稳定频率目标。
9.一种基于飞轮储能***的控制装置,其特征在于,所述飞轮储能***包括:储能飞轮阵列,所述储能飞轮阵列包括:多个储能飞轮,以及与所述储能飞轮电连接的充放电变流器;
其中,所述装置包括:
确定模块,用于确定所述储能飞轮阵列所处的目标模式;
第一控制模块,用于控制所述充放电变流器检测相应所述储能飞轮的转速;
第二控制模块,用于根据所述目标模式联合多个所述转速,对所述储能飞轮进行目标控制。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述第二控制模块,包括:
第一确定子模块,用于根据所述转速,确定相应所述储能飞轮的当前电量;
第二确定子模块,用于确定不同所述储能飞轮的所述当前电量的比对结果;
控制子模块,用于根据所述目标模式联合所述比对结果,对所述储能飞轮进行目标控制。
11.如权利要求10所述的装置,其特征在于,所述目标模式是充电模式;
其中,所述控制子模块,具体用于:
在所述储能飞轮阵列处于所述充电模式,且所述比对结果是不同所述储能飞轮的所述当前电量相同时,将各个所述储能飞轮调整至额定转速;
在所述储能飞轮阵列处于所述充电模式,且所述比对结果是部分所述储能飞轮的所述当前电量不相同时,对不同所述储能飞轮的所述当前电量进行均衡处理,直至不同所述储能飞轮的所述当前电量相同。
12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述控制子模块,还用于:
对所述储能飞轮的所述当前电量进行均衡处理,同时将所述储能飞轮调整至所述额定转速。
13.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述目标模式是放电模式;
其中,所述控制子模块,具体用于:
在所述储能飞轮阵列处于所述放电模式,且所述比对结果是不同所述储能飞轮的所述当前电量相同时,基于相同功率对各个所述储能飞轮进行放电控制;
在所述储能飞轮阵列处于所述放电模式,且所述比对结果是部分所述储能飞轮的所述当前电量不相同时,确定多个所述转速中的最大转速和最小转速,并确定所述最大转速和所述最小转速之间的初始转速差;
确定所述初始转速差和所述额定转速的比对情况,并根据所述比对情况对所述储能飞轮进行目标控制。
14.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述控制子模块,还用于:
在所述初始转速差和所述额定转速之间的目标转速差在设定范围之内时,根据所述储能飞轮的所述当前电量,确定目标放电功率;
基于所述目标放电功率对相应所述储能飞轮进行放电控制;
在所述初始转速差和所述额定转速之间的目标转速差大于所述设定范围中的最大值时,确定所述储能飞轮阵列产生故障。
15.如权利要求10所述的装置,其特征在于,所述目标模式是待机模式;
其中,所述控制子模块,具体用于:
在所述储能飞轮阵列处于所述待机模式,且部分所述转速不相同时,对不同所述储能飞轮的所述当前电量进行均衡处理,直至不同所述储能飞轮的所述当前电量相同;
在所述储能飞轮阵列处于所述待机模式,且多个所述转速相同时,在所述转速小于额定转速时,基于额定功率对相应所述储能飞轮进行充电,以使所述储能飞轮的转速达到所述额定转速;
以目标电流值维持所述储能飞轮处于所述额定转速。
16.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述飞轮储能***还包括:光伏发电子***、火电机组;
其中,所述装置还包括:
第一存储模块,用于在所述储能飞轮阵列接收到吸收功率指令时,存储所述光伏发电子***提供的功率;
第二存储模块,用于确定所述光伏发电子***提供的功率是否达到目标功率,在未达到所述目标功率时,存储所述火电机组的发电机出口提供的功率;
处理模块,用于在所述储能飞轮阵列未接收到调频指令时,从所述光伏发电子***吸收功率,以保持动态浮充状态;
补偿模块,用于在所述储能飞轮阵列接收到功率释放指令时,联合所述火电机组响应于所述调频指令,向电网侧设备提供有功功率补偿,以使所述电网侧设备满足稳定频率目标。
17.一种飞轮储能***,其特征在于,所述飞轮储能***包括:
储能飞轮阵列;
所述储能飞轮阵列包括:多个储能飞轮;
与所述储能飞轮电连接的充放电变流器;以及
如上述权利要求9-16任一项所述的基于飞轮储能***的控制装置。
18.一种电子设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-8中任一项所述的方法。
19.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其特征在于,其中,所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-8中任一项所述的方法。
20.一种计算机程序产品,其特征在于,包括计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求1-8中任一项所述方法的步骤。
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