本发明涉及储能技术领域，具体涉及一种储能多柜管理方法、装置和系统。
背景技术：
电池储能系统能够有效调节新能源发电和电动汽车充电引起的电网电压的参数的变化，解决新能源发电、电动汽车充电的随机性、波动性问题。鉴于大型储能系统在电网发挥的重要作用，储能系统需要具备对电网提供不间断放电和蓄电的能力。
为了方便电池的放置、检修和维护，多通过电池电柜实现储能单元，多个电池电柜连接起来构成阵列，实现了电池储能系统中的储能装置。目前，在多柜储能系统中，在单柜发生故障告警时，普遍的做法是全部电柜停机，等待故障电柜检修。全部电柜停机的时间被限制于单柜的维修时间，这样必然间断了对电网供电和蓄电的能力，导致电池储能系统可靠性的下降等。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种储能多柜管理方法、装置和系统，能够有效提高电池储能系统的可靠性，并保障故障电柜退出时电池电柜阵列的稳定性。
根据本发明实施例的一个方面，本发明实施例提供了一种储能多柜管理方法，该管理方法包括：
接收电池电柜阵列中故障电柜的告警信息；
确定电池电柜阵列当前处于未带负载状态；
将故障电柜退出电池电柜阵列。
结合本发明实施例的一个方面，将故障电柜退出电池电柜阵列后，还包括：
控制电池电柜阵列的输出功率由电池电柜阵列的额定功率下调至预设的限制功率。
结合本发明实施例的一个方面，确定电池电柜阵列当前处于未带负载状态，包括：
若电池电柜阵列处于满充停机、满放停机或静止停机中的任一种状态，则确定电池电柜阵列当前处于未带负载状态。
结合本发明实施例的一个方面，在故障电柜恢复正常后，方法还包括：
将恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列。
结合本发明实施例的一个方面，将恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列之前，该管理方法还包括：
确定恢复正常的故障电柜的当前电压与电池电柜阵列的所有电柜的总电压的差值的绝对值小于设定电压值。
结合本发明实施例的一个方面，将恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列之前，该方法还包括：
确定恢复正常的故障电柜的荷电状态(stateofcharge，soc)与电池电柜阵列的soc的绝对值小于设定容量值。
结合本发明实施例的一个方面，若电池电柜阵列的输出功率为限制功率，将恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列后，该方法还包括：
控制电池电柜阵列的输出功率由限制功率恢复至电池电柜阵列的额定功率。
根据本发明实施例的另一个方面，本发明实施例提供了一种储能多柜管理装置，管理装置包括：
电柜告警信息接收模块，用于接收电池电柜阵列中故障电柜的告警信息；
电柜运行状态确认模块，用户确定电池电柜阵列当前处于未带负载状态；
电柜管理模块，用于将故障电柜退出电池电柜阵列。
结合本发明实施例的另一个方面，该管理装置还包括：
功率控制模块，用于在将故障电柜退出电池电柜阵列后，控制电池电柜阵列的输出功率由电池电柜阵列的额定功率下调至预设的限制功率。
结合本发明实施例的另一个方面，电柜运行状态确认模块具体用于：
在电池电柜阵列处于满充停机、满放停机或静止停机中的任一种状态时，确定电池电柜阵列当前处于未带负载状态。
结合本发明实施例的另一个方面，电柜管理模块，还用于在故障电柜恢复正常后，将恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列。
结合本发明实施例的另一个方面，电柜运行状态确认模块，还用于在将恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列之前，确定恢复正常的故障电柜的当前电压与电池电柜阵列的所有电柜的总电压的差值的绝对值小于设定电压值。
结合本发明实施例的另一个方面，电柜运行状态确认模块，还用于在将恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列之前，确定恢复正常的故障电柜的soc与电池电柜阵列的soc的差值的绝对值小于设定容量值。
结合本发明实施例的另一个方面，若电池电柜阵列的输出功率为限制功率，功率控制模块还用于：
在将恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列后，控制电池电柜阵列的输出功率由限制功率恢复至电池电柜阵列的额定功率。
根据本发明实施例的又一个方面，本发明实施例提供了一种电池管理系统，该电池管理系统包括存储器和处理器；
存储器用于用于储存有可执行程序代码；
处理器用于读取存储器中存储的可执行程序代码以执行本发明实施例的一个方面中任一实施例的储能多柜管理方法。
本发明实施例提供的储能多柜管理方法、装置和系统，在电池储能系统的电池电柜阵列中的一个或一个以上的电柜出现故障时，可以只将故障电柜退出电池电柜阵列，而无须将整个电池储能系统停止运行，从而大幅提高了系统运行的可靠性。在将故障电柜退出电池电柜阵列时，只在电池电柜阵列处于未带负载状态时，才执行故障电柜的退出操作，提高了电池储能系统的稳定性。
附图说明
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1示出了本发明一实施例中一种储能多柜管理方法的流程示意图；
图2示出了本发明另一实施例中一种储能多柜管理方法的流程示意图；
图3示出了本发明一实施例中一种储能多柜管理装置的框架结构示意图；
图4示出了本发明另一实施例中一种储能多柜管理装置的框架结构示意图；
图5示出了能够实现根据本发明实施例的储能多柜管理方法和装置的计算设备的示例性硬件架构的结构图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。
电池储能系统一般主要包括功率转换系统(powerconversionsystem，pcs)、若干个储能电柜(简称电柜)、以及电池管理系统(batterymanagingsystem，bms)。pcs主要包括功率转换部和控制器，用于实现储能系统中电柜的并网。bms用于对每个电柜中的涉及电池储能系统是否正常的指标(包括但不限于电压、电流以及通信状况等各项指标)进行实时监测，从而能够实时地发现可能影响到整个电池储能系统正常运行的电柜。
bms包括一个主电池管理单元(masterbatterymanagementunit，mbmu)以及与电柜数量相对应的若干个子电池管理单元(slavebatterymanagementunit，sbmu)，一般每个电柜配置一个sbmu，每个sbmu分别与mbmu连接，mbmu一般通过控制器局域网(controllerareanetwork，can)总线与pcs通信连接。其中，sbmu用于对其所管理电柜中的电池组的状态信息进行监测与管理，并将监测结果上报给mbmu，由mbmu实现对电池储能系统中所有电柜的状态的实时监测。
图1示出了本发明实施例提供的一种储能多柜管理方法的流程示意图，该方法具体可以由电池储能系统的bms执行，更具体的可以由sbmu执行。如图1所示，本发明实施例的储能多柜管理方法主要可以包括以下几个步骤：
步骤s11：接收电池电柜阵列中故障电柜的告警信息。
每个电柜的sbmu会对其所管理的电柜中的电池组的状态信息(包括但不限于电池组的电压、电流、温度、健康状况等信息)进行监测和管理，同时根据监测到的信息判断电池组的故障状态，并在判断出电池组发生故障即电柜故障时，sbmu实时向mbmu上报电柜的告警信息，以告知该电柜出现故障。因此，在电池电柜阵列中出现故障电柜时，mbmu可以接收到故障电柜的sbmu上报的故障电柜的告警信息。
可以理解的是，对于本领域技术人员来说，sbmu根据所监测到电柜中的电池组的各状态信息，判断电柜是否发生故障的具体实现方式为现有技术，在此不再详细描述。
步骤s12：确定电池电柜阵列当前处于未带负载状态。
本发明实施例中，为了保障故障电柜退出电池电柜阵列时的安全性，在接收到故障电柜的告警信息时，首先判断电池电柜阵列当前是否处于未带负载状态，若电池电柜阵列当前处于未带负载状态，即此时并没有负载(如电动汽车)在通过电池电柜阵列进行充电，此时将故障电柜退出电池电柜阵列，不会对电池电柜阵列造成安全隐患。若电池电柜阵列当前处于带负载状态，则说明此时电池电柜阵列正在为负载供电，此时将故障电柜退出电池电柜阵列，可能会导致电池电柜阵列的供电回路上电压和/或电流的波动，对电柜以及负载造成安全隐患，因此，此时不适合将故障电柜退出电池电柜阵列，需要等待负载完成充电、电池电柜阵列处于无负载状态时，再将故障电柜退出电池电柜阵列。
本发明一可选实施例中，确定电池电柜阵列当前处于未带负载状态，包括：
若电池电柜阵列处于满充停机、满放停机或静止停机中的任一种状态，则确定电池电柜阵列当前处于未带负载状态。
本发明实施例中，满充停机、满放停机或静止停机等状态均说明电池电柜阵列处于未带负载状态。因此，mbmu如果确定出电池电柜阵列处于上述任一种状态，则可以控制将故障电柜退出电池电柜阵列。
可以理解的是，对于本领技术人员来说，除通过判断电池电柜阵列是否处于满充停机、满放停机或静止停机来确定电池电柜阵列是否处于未带负载状态外，还可以通过其它不同的方式来确定，例如，可以根据电池电柜阵列中的充/放电回路中的电流来确定。
步骤s13：将故障电柜退出电池电柜阵列。
本发明实施例中，将故障电柜退出电池电柜阵列具体可以是由mbmu控制断开故障电柜的高压继电器来实现。
本发明实施例中，将故障电柜退出电池电柜阵列后，还可以包括：
控制电池电柜阵列的输出功率由电池电柜阵列的额定功率下调至预设的限制功率。
由于在将故障电柜退出电池电柜阵列后，电池电柜阵列中的电池组数量减少，如果保持电池电柜阵列的输出功率不变，则极有可能造成阵列中其它正常电柜处于超负荷运行状态，对其它正常电柜造成损伤。因此，为了保证故障电柜退出电池电柜阵列后其它正常电柜的安全正常运行，需要控制电池电柜阵列的输出功率由电池电柜阵列的额定功率下调至预设的限制功率，实现对电池电柜阵列的功率限制。
可以理解的是，上述限制功率可以根据经验值设定，也可以直接根据故障电柜的输出功率对进行设置，例如，可以将限制功率设置为额定功率与故障电柜的额定输出功率之差。
在实际应用中，mbmu控制将故障电柜退出电池电柜阵列之后，还需要触发告警信息，可以将该告警信息发送至电池储能系统的监控管理平台，以远程通知电柜维护管理人员，使电柜维护管理人员能够及时得知故障电柜信息，并派出检修人员对故障电柜进行检修，检修人员在依据安全守则进行维护，维护完毕后，可以在监控管理平台人工设置故障电柜故障解除命令，以告知mbmu故障电柜维修完毕，故障电柜已恢复正常。
本发明一可选实施例中，如图2所示，该储能多柜管理方法还可以包括：
步骤s14：在故障电柜恢复正常后，将恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列。
可以理解的是，将故障电柜加入电池电柜阵列可以具有由mbmu控制恢复正常的故障电柜的高压继电器闭合来实现。
为了保障将恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列时的安全性，在加入之前，mbmu需要首先对电池电柜阵列的当前运行状态进行实时检测，根据检测结果确定将恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列的时机。
本发明一可选实施例中，将恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列之前，该管理方法还可以包括：
确定恢复正常的故障电柜的当前电压与电池电柜阵列的所有电柜的总电压的差值的绝对值小于设定电压值。
本发明实施例中，mbmu可以通过检测恢复正常的故障电柜的当前电压与电池电柜阵列中所有正常电柜的总电压的差值来确定将恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列的时机。若恢复正常的故障电柜的电压与电池电柜阵列的总电压相比，其波动在一个设定的正负范围内，即恢复正常的故障电柜与电池电柜阵列中所有电柜的总电压的差值的绝对值小于设定电压值，则说明恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列即并入电网运行不会对电池储能系统造成较大的波动，因此，此时可以将恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列。
本发明一可选实施例中，将恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列之前，该管理方法还可以包括：
确定恢复正常的故障电柜的soc与电池电柜阵列的soc的差值的绝对值小于设定容量值。
若恢复正常的故障电柜的soc与电池电柜阵列的soc相比，其波动超过一个设定的正负范围，即恢复正常的故障电柜的soc与电池电柜阵列的soc的差值的绝对值过大(不小于设定容量值)时，将恢复正常的故障电柜加入到电池电柜阵列中，会使电网容量产生较大波动，对电网的稳定性造成较大影响，因此，此时不宜将恢复正常的故障电柜加入到电池电柜阵列中，需要等待恢复正常的故障电柜的soc与电池电柜阵列的soc的差值的绝对值小于设定容量值时，再将恢复正常的故障电柜加入到电池电柜阵列中。
可以理解的是，由于soc的取值范围为0～1，因此上述设定容量值是一个不小于零的百分数，具体可以根据实际需要进行设置。
本发明实施例中，若电池电柜阵列的输出功率为限制功率，将恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列后，还可以包括：
控制电池电柜阵列的输出功率由限制功率恢复至电池电柜阵列的额定功率。
由前文的描述可知，在将故障电柜退出电池电柜阵列时，为了保障电池电柜阵列的稳定运行，会控制电池电柜阵列的输出功率由电池电柜阵列的额定功率下调至预设的限制功率。因此，在将恢复正常的故障电柜重新加入到电池电柜阵列时，可以控制电池电柜阵列的输出功率由限制功率恢复至电池电柜阵列的额定功率，以提高电池电柜阵列的功率输出。
本发明实施例提供的储能多柜管理方法，在电池电柜阵列中的一个或一个以上的电柜阵列出现故障时，可以只将故障电柜退出电池电柜阵列，而无须将整个电池储能系统停止运行，从而大幅提高了系统运行的可靠性。在将故障电柜退出电池电柜阵列时，为保证系统的稳定性，在电池电柜阵列处于未带负载状态时才执行故障电柜的退出操作。此外，在故障电柜恢复正常再次加入电池电柜阵列时，也会在符合本发明实施例的加入条件时，才执行恢复正常的故障电柜的加入操作，进一步保证了电池储能系统的安全性和稳定性。
与图1中所示的储能多柜管理方法相对应，图3示出了本发明实施例提供的一种储能多柜管理装置的框架示意图。如图3所示，该储能多柜管理装置300主要可以包括电柜告警信息接收模块310、电柜运行状态确认模块320和电柜管理模块330。
电柜告警信息接收模块310，用于接收电池电柜阵列中故障电柜的告警信息。
电柜运行状态确认模块320，用于确定电池电柜阵列当前处于未带负载状态。
电柜管理模块330，用于将故障电柜退出电池电柜阵列。
本发明一可选实施例中，储能多柜管理装置300还可以包括功率控制模块340。
功率控制模块340，用于在将故障电柜退出电池电柜阵列后，控制电池电柜阵列的输出功率由电池电柜阵列的额定功率下调至预设的限制功率。
本发明一可选实施例中，电柜运行状态确认模块320具体用于：
在电池电柜阵列处于满充停机、满放停机或静止停机中的任一种状态时，确定电池电柜阵列当前处于未带负载状态。
本发明一可选实施例中，电柜管理模块330，还用于在故障电柜恢复正常后，将恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列。
本发明一可选实施例中，电柜运行状态确认模块320，还用于在将恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列之前，确定恢复正常的故障电柜的当前电压与电池电柜阵列的所有电柜的总电压的差值的绝对值小于设定电压值。
本发明一可选实施例中，电柜运行状态确认模块320，还用于在将恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列之前，确定恢复正常的故障电柜的soc与电池电柜阵列的soc的差值的绝对值小于设定容量值。
本发明一可选实施例中，若电池电柜阵列的输出功率为限制功率，功率控制模块340还用于：
在将恢复正常的故障电柜加入电池电柜阵列后，控制电池电柜阵列的输出功率由限制功率恢复至电池电柜阵列的额定功率。
可以理解的是，本发明实施例的储能多柜管理装置300，可对应于根据本发明实施例的储能多柜管理方法中的执行主体，并且多柜管理装置300的各个模块的上述操作和/或功能分别是为了实现本发明各实施例的储能多柜管理方法的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
结合图1至图4描述的根据本发明实施例的储能多柜管理方法和装置的至少一部分可以由计算设备实现。图5示出了根据本发明实施例的计算设备的示意性结构框图。如图5所示，计算设备500可以包括输入设备501、输入接口502、处理器503、存储器504、输出接口505、以及输出设备506。其中，输入接口502、处理器503、存储器504、以及输出接口505通过总线510相互连接，输入设备501和输出设备506分别通过输入接口502和输出接口505与总线510连接，进而与计算设备500的其他组件连接。具体地，输入设备501接收来自外部的输入信息，并通过输入接口502将输入信息传送到处理器503；处理器503基于存储器504中存储的计算机可执行指令对输入信息进行处理以生成输出信息，将输出信息临时或者永久地存储在存储器504中，然后通过输出接口505将输出信息传送到输出设备506；输出设备506将输出信息输出到计算设备500的外部供用户使用。
也就是说，图5所示的计算设备500可以被实现为电池管理系统，该电池管理系统包括存储器503和处理器504。存储器503用于存储计算机程序，处理器504用于执行存储器503中存储的计算机程序，以实现本发明上述任一实施例中的储能多柜管理方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行本发明上述任一实施例的储能多柜管理方法。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(asic)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、rom、闪存、可擦除rom(erom)、软盘、cd-rom、光盘、硬盘、光纤介质、射频(rf)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
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……”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。
还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序或者若干步骤同时执行。
本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。