CN116365565B - 一种直控型储能容量配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种配置方法，具体为一种直控型储能容量配置方法，属于电力储能技术领域，包括以下步骤：S1：首先根据风况对每天的风速发生时长进行统计，将风力发电机的性能和风况资料相结合，计算出所述风力发电机每天所发出的电量，绘制出当月的发电量曲线，并计算出每月发电量的极值，根据全年十二个月的发电量极值求得所述风力发电机的发电平均值，以所述风力发电机的发电平均值初步确定储能***的储能容量；S2：根据用电需求量对每天使用的用电量进行统计，统计出每天的所述用电量；本发明能够对储能电池组的容量进行精确控制，从而能够有效提高储能容量配置的精确性，并简化了发电、存储和放电的匹配过程，有效提高了储能容量配置的灵活性。

Description

一种直控型储能容量配置方法

技术领域

本发明涉及一种直控型储能容量配置方法，属于电力储能技术领域。

背景技术

风能、太阳能等可再生能源以其资源分布广、储量大、无污染等优点,需要将可再生能源进行以电力的形式进行存储，可以在能源危机与环境污染日益严峻的未来能源格局中占据举足轻重的地位,电力储能技术己被公认是未来电力***中的重要组成部分，微电网的提出实现了分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题，在开发和延伸微电网时，能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给和存储，以目前的储能方式对电能进行存储时，无法直接对储能容量配置进行控制，储能容量配置的不当会出现电力不平衡的现象出现，储能过程中时无法对储能***的充放电进行直接的灵活调节控制。

如公开号（CN115173450A），公开的一种自调控微电网储能容量配置方法，包括以下步骤：建立微电网组群，所述微电网组群与电网进行并网运行，所述微电网组群包括若干新能源发电站；构建并定期更新实际参与调控的新能源发电站列表，在列表内根据每个新能源发电站自身的容量百分比从高到底分为若干层级；对电网的用电负荷进行预测，并输出所需调控的用电负荷；根据所需调控的用电负荷，按高层级到低层级的顺序配置新能源发电站进行并网供电。本发明设置放电优先级，避免出现过充或过放的情况发生。

此技术方案虽实现了电储能放电过程中储能容量百分比从高到底的优先级排序，避免过冲或过放的情况发生，但是，此后技术方案采用将微电网组群与电网进行并网运行，根据所需调控的用电负荷，按高层级到低层级的顺序配置新能源发电站进行并网供电，此过程中，虽进行分层级冲放电，是对电站、储能***和载荷端进行同时控制，无法直接结合发电站、储能***和载荷端本身进行整体充放电配置，会对储能容量配置的整体流程造成影响，造成储能容量配置的精度不高，同时储能容量配置过程中过程较为繁琐，无法根据储能的单独流程中的电能调控进行灵活配置，使用过程存在一定弊端。

有鉴于此，特提出一种直控型储能容量配置方法。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种直控型储能容量配置方法，能够对储能电池组的容量进行精确控制，从而能够有效提高储能容量配置的精确性，并简化了发电、存储和放电的匹配过程，有效提高了储能容量配置的灵活性。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种直控型储能容量配置方法，包括如下步骤：

S1：首先根据风况对每天的风速发生时长进行统计，将风力发电机的性能和风况资料相结合，计算出所述风力发电机每天所发出的电量，绘制出当月的发电量曲线，并计算出每月发电量的极值，根据全年十二个月的发电量极值求得所述风力发电机的发电平均值，以所述风力发电机的发电平均值初步确定储能***的储能容量；

S2：根据用电需求量对每天使用的用电量进行统计，统计出每天的所述用电量，绘制出当月的用电量曲线，并计算出每月用电量极值，根据全年十二个月的所述用电量极值计算出用电平均值，以所述用电量平均值作为储能需求量；

S3：所述S1中的所述储能***为单个储能电池并联形成的储能电池组，将当月的所述发电量曲线和当月的所述用电量曲线作比对，取所述发电量曲线和所述用电量曲线的交叉点的电量数值作为所述储能电池组的初步容量值；

S4：对所述发电平均值和所述用电平均值进行比对，在所述发电平均值和所述用电平均值之间误差较小时，以所述发电平均值或所述用电平均值确定所述单个储能电池并联数量，并作为储能容量的最终配置，在所述发电平均值和所述用电平均值之间误差较大时，对所述单个储能电池的数量进行增添，用于使所述储能电池组的容量与所述发电平均值相同。

优选的，为了通过计算出发电量极值和用电量极值，能够将发电量和用电量作出对应的比对，提高储能容量配置的精确性，所述风力发电机里的永机发电机有调速电机控制，将电能输出线上连接上电流表和电压表，得出输出电流和输出电压，所述输出电流和所述输出电压相乘得出当天功率和发电量，每月发电量的极值和用电量的极值均由当月最高发电量和最高用电量减去当月最低发电量和最低用电量所得。

优选的，为了通过储能***，能够实现对电能的存储和传输，所述储能***包括能量存储模块、电极连接模块、电能接收模块和电能释放模块，所述能量存储模块为所述储能电池组，用于对电能的存储和释放，所述电极连接模块用于将单个所述储能电池的正负极分别连接在一起，所述电能接收模块用于将所述风力发电机多产电能进行接收，并将电能存储在所述储能电池组内，所述电能释放模块用于将所述储能电池组件内的电能进行传递。

优选的，为了能够精确计算出风力发电机的当月发电量，所述S1中所述风力发电机的当月平均发电量统计具体包括如下步骤：

S101：首先将所述风力发电机的转速设为恒定值，统计所述风力发电机扇叶的旋转圈数，以旋转圈数计算出风速发生时长，并计算出所述风力发电机每天的输出功率，得到每天发电量；

S102：取当月一天中的最大发电量和最小发电量，进行比对，判断出当月风况，在风况平稳时，取当月发电量的极值，以一年的每月极值计算出极值平均值，在风况不稳时，计算出每月发电量平均值，再计算一年的每月平均值，以所述极值平均值和所述每月平均值作为所述储能***的储能容量。

优选的，为了通过每日平均用电需求量，能够提高储能电池组的配置效果，能够使储能容量的配置更加精确，所述S2中用电量统计具体步骤为，首先测定用电设备的额定功率，并将所述用电设备与所述储能***连接，经过万用表测出每日电能使用量，根据当月的每日用电量，取最大每日用电量和最小每日用电量计算出每月的所述用电量极值，并根据一年中的所述用电量极值计算出所述用电平均值，得出每日平均用电需求量，所述储能电池组的容量大于所述每日平均用电需求量。

优选的，为了通过增添单个储能电池，能够实现对储能电池组容量的直接控制，所述S3中所述储能电池组的容量配置步骤为，首先确定储能电池组的初步容量值，根据所述每日平均用电需求量增添单个所述储能电池，直至所述储能电池组容量大于所述每日平均用电需求量，并根据所述风力发电机的所述发电平均值，继续增添所述单个储能电池，将所述储能电池组的容量与所述发电平均值相适应。

优选的，为了对单个储能电池和储能电池组进行防护，防止风力发电机所产生的电流过大造成单个储能电池和储能电池组的损坏，同时通过对储能电池组的寿命衰减进行监测，能够对储能电池组进行防护，保证储能电池组容量的恒定，所述储能电池组的容量安全接受所述风力发电机输出的最大电流强度，同时对所述储能电池组的寿命衰减进行监测，所述储能电池组的寿命衰减监测步骤为，首先对所述储能电池的充放电次数进行统计，记录每次充放电的完成时间，并对每次充放电完成时间进行分析，判断充放电时间间隔是不是呈阶梯型下降，出现较大的时间时，即可判断出所述储能电池组出现损坏。

优选的，为了通过更换或增添单个储能电池，能够控制储能容量保持稳定，降低再次进行容量配置的次数，在所述储能电池出现损坏时，对所述单个储能电池进行检测，找出出现问题的所述单个储能电池，并进行更换，同时在所述储能电池组出现寿命衰减时，进行增添所述单个储能电池。

本发明的有益效果是：通过对风力发电机发电量和用电需求量的精确计算，能够对储能电池组的容量进行精确控制，从而能够有效提高储能容量配置的精确性，并简化了发电、存储和放电的匹配过程，有效提高了储能容量配置的灵活性。

附图说明

图1为本发明的每天发电量曲线图和每天用电量曲线图。

图2为本发明的整体配置流程示意图。

图3为本发明风力发电机的当月平均发电量统计流程图。

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。

请参阅图1-3所示，一种直控型储能容量配置方法，储能容量配置步骤为，首先根据风况对每天的风速发生时长进行统计，将风力发电机的性能和风况资料相结合，计算出风力发电机每天所发出的电量，绘制出当月的发电量曲线，并计算出每月发电量的极值，根据全年十二个月的发电量极值求得风力发电机的发电平均值，以风力发电机的发电平均值初步确定储能***的储能容量，储能容量配置过程中，首先对风力发电机的发电量进行精确计算，以发电平均值初步确定储能电池组的储能容量，储能电池组的储能容量和发电平均值相接近，将储能电池组的容量配置成高于发电平均值，在使用时，防止风力发电机的电能过剩，影响储能配置精确度，有效防止造成电能浪费，根据用电需求量对每天使用的用电量进行统计，统计出每天的用电量，绘制出当月的用电量曲线，并计算出每月用电量极值，根据全年十二个月的用电量极值计算出用电平均值，以用电量平均值作为储能需求量，将储能电池组的储能容量配置成大于用电平均值，防止在用电时出现电能短缺的问题，以发电平均值和用电平均值作为配置储能电池组容量的依据，有效提高了储能容量配置的精确度，储能***为单个储能电池并联形成的储能电池组，将当月的发电量曲线和当月的用电量曲线作比对，取发电量曲线和用电量曲线的交叉点的电量数值作为储能电池组的初步容量值，对发电平均值和用电平均值进行比对，在发电平均值和用电平均值之间误差较小时，以发电平均值或用电平均值确定单个储能电池并联数量，并作为储能容量的最终配置，在发电平均值和用电平均值之间误差较大时，对单个储能电池的数量进行增添，用于使储能电池组的容量与发电平均值相同，在使用时，通过增添单个储能电池，实现对储能电池容量的直接控制，提高储能容量配置的灵活性和便捷性。

风力发电机里的永机发电机有调速电机控制，将电能输出线上连接上电流表和电压表，得出输出电流和输出电压，输出电流和输出电压相乘得出当天功率和发电量，每月发电量的极值和用电量的极值均由当月最高发电量和最高用电量减去当月最低发电量和最低用电量所得，在使用时，计算出发电量和用电量的极值，通过发电量和用电量的极值对储能电池组的容量进行配置，提高储能容量配置的精确性。

储能***包括能量存储模块、电极连接模块、电能接收模块和电能释放模块，能量存储模块为储能电池组，用于对电能的存储和释放，电极连接模块用于将单个储能电池的正负极分别连接在一起，电能接收模块用于将风力发电机多产电能进行接收，并将电能存储在储能电池组内，电能释放模块用于将储能电池组件内的电能进行传递，储能***在实际使用时，通过电极连接模块将风力发电机所产生的电能输送进能量存储模块中进行存储，风力发电机所产生的电能与储能电池的储能容量相对应，并通过电能释放模块将电能输送给用电设备，实现储能电池组的充放电过程，在冲放电时，储能电池组的储能容量大与用电设备所需用电量，保证了用电需求。

风力发电机的当月平均发电量统计具体步骤为，首先将风力发电机的转速设为恒定值，统计风力发电机扇叶的旋转圈数，以旋转圈数计算出风速发生时长，并计算出风力发电机每天的输出功率，得到每天发电量，取当月一天中的最大发电量和最小发电量，进行比对，判断出当月风况，在风况平稳时，取当月发电量的极值，以一年的每月极值计算出极值平均值，在风况不稳时，计算出每月发电量平均值，再计算一年的每月平均值，以极值平均值和每月平均值作为储能***的储能容量，在使用时，通过计算出风力发电机的极值平均值和发电量的每月平均值，适用于不同的气象情况下的能量收集，以风力发电机的极值平均值和发电量的每月平均值与储能电池组的容量上限相对应，有效的确定了储能电池组的容量在一定范围内，可以提高储能容量配置的精确性。

用电量统计具体步骤为，首先测定用电设备的额定功率，并将用电设备与储能***连接，经过万用表测出每日电能使用量，根据当月的每日用电量，取最大每日用电量和最小每日用电量计算出每月的用电量极值，并根据一年中的用电量极值计算出用电平均值，得出每日平均用电需求量，储能电池组的容量大于每日平均用电需求量，使用时，通过对用电量进行统计，可以依平均用电需求量确定储能电池组的最低储能容量，防止储能电池组储能容量过低时，影响用电需求，同时也影响容量配置的效果，会出现储能电池组储能容量过低造成用电不够的情况，本发明以平均用电需求作为储能电池组的最低容量，保证了储能容量配置的下限，为整体配置过程提供了数据支撑。

储能电池组的容量配置步骤为，首先确定储能电池组的初步容量值，根据每日平均用电需求量增添单个储能电池，直至储能电池组容量大于每日平均用电需求量，并根据风力发电机的发电平均值，继续增添单个储能电池，将储能电池组的容量与发电平均值相适应，在使用时，可根据发电量和用电需求量进行增添单个储能电池，以此增加储能电池组的储能容量，实现对储能容量的灵活配置，并实现对储能电池组的容量直接调节控制，有效提高了使用的便捷性。

储能电池组的容量安全接受风力发电机输出的最大电流强度，同时对储能电池组的寿命衰减进行监测，储能电池组的寿命衰减监测步骤为，首先对储能电池的充放电次数进行统计，记录每次充放电的完成时间，并对每次充放电完成时间进行分析，判断充放电时间间隔是不是呈阶梯型下降，出现较大的时间时，即可判断出储能电池组出现损坏，在风力发电机进行发电时，储能电池组的容量完全接受风力发电机的最大电流强度，可以有效对储能电池组进行防护，防止风力发电机所产生的电流过大造成储能电池组损坏，不会对储能电池的储能容量造成影响，同时，通过对储能电池组的寿命衰减进行监测，可以及时了解储能电池组的自身性能，并做出及时改进，防止储能电池组的寿命衰减影响储能效果，避免储能电池组的储能容量降低，影响储能配置精确度。

在储能电池出现损坏时，对单个储能电池进行检测，找出出现问题的单个储能电池，并进行更换，同时在储能电池组出现寿命衰减时，进行增添单个储能电池，在使用时，对单个储能电池进行更换，防止单个储能电池损坏影响整个储能电池组的容量需求，在检测到储能电池组出现寿命寿命衰减的情况时，通过增添单个储能电池以此提高储能电池组的储能容量，对单个储能电池进行更换和增添单个储能电池均有效保证了储能容量的稳定性，进而提高了储能容量配置的精确性。

本发明在使用时，首先对风力发电机的发电量进行精确计算，以发电平均值初步确定储能电池组的储能容量，储能电池组的储能容量和发电平均值相接近，将储能电池组的容量配置成高于发电平均值，判断出当月风况，在风况平稳时，取当月发电量的极值，以一年的每月极值计算出极值平均值，在风况不稳时，计算出每月发电量平均值，再计算一年的每月平均值，以极值平均值和每月平均值作为储能***的储能容量，并根据用电需求量对每天使用的用电量进行统计，统计出每天的用电量，绘制出当月的用电量曲线，并计算出每月用电量极值，根据全年十二个月的用电量极值计算出用电平均值，以用电量平均值作为储能需求量，以发电量和用电需求量为依据，进行增添单个储能电池，以此增加储能电池组的储能容量，实现对储能容量的灵活配置，并实现对储能电池组的容量直接调节控制，储能***为单个储能电池并联形成的储能电池组，将当月的发电量曲线和当月的用电量曲线作比对，取发电量曲线和用电量曲线的交叉点的电量数值作为储能电池组的初步容量值，对发电平均值和用电平均值进行比对，在发电平均值和用电平均值之间误差较小时，以发电平均值或用电平均值确定单个储能电池并联数量，并作为储能容量的最终配置，在发电平均值和用电平均值之间误差较大时，对单个储能电池的数量进行增添，用于使储能电池组的容量与发电平均值相同，在实际使用过程中，通过储能***对电能的存储和释放，其中储能***包括能量存储模块、电极连接模块、电能接收模块和电能释放模块，储能***在实际使用时，通过能量存储模块、电极连接模块、电能接收模块和电能释放模块之间的配合作用下，将风力发电机所产生的电能输送进能量存储模块中进行存储，风力发电机所产生的电能与储能电池的储能容量相对应，并通过电能释放模块将电能输送给用电设备，实现储能电池组的充放电过程，在冲放电时，储能电池组的储能容量大与用电设备所需用电量，保证了用电需求，本发明在对储能容量进行配置过程中，通过对风力发电机发电量和用电需求量的精确计算，实现对储能电池组的容量进行精确配置。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.一种直控型储能容量配置方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：首先根据风况对每天的风速发生时长进行统计，将风力发电机的性能和风况资料相结合，计算出所述风力发电机每天所发出的电量，绘制出当月的发电量曲线，并计算出每月发电量的极值，根据全年十二个月的发电量极值求得所述风力发电机的发电平均值，以所述风力发电机的发电平均值初步确定储能***的储能容量；

所述风力发电机里的永机发电机有调速电机控制，将电能输出线上连接上电流表和电压表，得出输出电流和输出电压，所述输出电流和所述输出电压相乘得出当天功率和发电量，每月发电量的极值和用电量的极值均由当月最高发电量和最高用电量减去当月最低发电量和最低用电量所得；

所述储能***包括能量存储模块、电极连接模块、电能接收模块和电能释放模块，所述能量存储模块为储能电池组，用于对电能的存储和释放，所述电极连接模块用于将单个所述储能电池的正负极分别连接在一起，所述电能接收模块用于将所述风力发电机多产电能进行接收，并将电能存储在所述储能电池组内，所述电能释放模块用于将所述储能电池组件内的电能进行传递；

风力发电机的当月平均发电量统计具体包括如下步骤：首先将所述风力发电机的转速设为恒定值，统计所述风力发电机扇叶的旋转圈数，以旋转圈数计算出风速发生时长，并计算出所述风力发电机每天的输出功率，得到每天发电量；取当月一天中的最大发电量和最小发电量，进行比对，判断出当月风况，在风况平稳时，取当月发电量的极值，以一年的每月极值计算出极值平均值，在风况不稳时，计算出每月发电量平均值，再计算一年的每月平均值，以所述极值平均值和所述每月平均值作为所述储能***的储能容量；

S2：根据用电需求量对每天使用的用电量进行统计，统计出每天的所述用电量，绘制出当月的用电量曲线，并计算出每月用电量极值，根据全年十二个月的所述用电量极值计算出用电平均值，以所述用电量平均值作为储能需求量；

用电量统计具体步骤为，首先测定用电设备的额定功率，并将所述用电设备与所述储能***连接，经过万用表测出每日电能使用量，根据当月的每日用电量，取最大每日用电量和最小每日用电量计算出每月的所述用电量极值，并根据一年中的所述用电量极值计算出所述用电平均值，得出每日平均用电需求量，所述储能电池组的容量大于所述每日平均用电需求量；

S3：所述S1中的所述储能***为单个储能电池并联形成的储能电池组，将当月的所述发电量曲线和当月的所述用电量曲线作比对，取所述发电量曲线和所述用电量曲线的交叉点的电量数值作为所述储能电池组的初步容量值；

储能电池组的容量配置步骤为，首先确定储能电池组的初步容量值，根据所述每日平均用电需求量增添单个所述储能电池，直至所述储能电池组容量大于所述每日平均用电需求量，并根据所述风力发电机的所述发电平均值，继续增添所述单个储能电池，将所述储能电池组的容量与所述发电平均值相适应；

储能电池组的容量安全接受所述风力发电机输出的最大电流强度，同时对所述储能电池组的寿命衰减进行监测，所述储能电池组的寿命衰减监测步骤为，首先对所述储能电池的充放电次数进行统计，记录每次充放电的完成时间，并对每次充放电完成时间进行分析，判断充放电时间间隔是不是呈阶梯型下降，即可判断出所述储能电池组出现损坏；

在所述储能电池出现损坏时，对所述单个储能电池进行检测，找出出现问题的所述单个储能电池，并进行更换，同时在所述储能电池组出现寿命衰减时，进行增添所述单个储能电池；

S4：对所述发电平均值和所述用电平均值进行比对，以所述发电平均值或所述用电平均值确定所述单个储能电池并联数量，并作为储能容量的最终配置，或对所述单个储能电池的数量进行增添，用于使所述储能电池组的容量与所述发电平均值相同。