一种储能设备的工作状态控制方法、控制决策设备及系统的制作方法

一种储能设备的工作状态控制方法、控制决策设备及系统的制作方法
【专利摘要】本发明实施例提供一种储能设备的工作状态控制方法、控制决策设备及系统，该方法包括：确定配电网的各节点电压；如果最大节点电压超过设定标准电压的第一百分比，则确定需对储能设备进行充电，并确定充电比例；输出第一指令，以指示控制执行设备控制储能设备以所述充电比例进行充电，使得所述最大节点电压不超过设定标准电压的第一百分比。本发明实施例可降低配电网的电压越限风险，且储能设备的工作状态控制过程中，控制精度较高、数据处理量较小、方式简便。
【专利说明】
一种储能设备的工作状态控制方法、控制决策设备及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及电力技术领域，具体地说，涉及一种储能设备的工作状态控制方法、控 制决策设备及系统。
【背景技术】
[0002] 随着太阳能利用的发展，分布式光伏发电系统的应用越为普及，分布式光伏发电 系统是指采用光伏组件，将太阳能转换为电能的分布式发电系统;分布式光伏发电系统遵 循因地制宜、清洁高效、分散布局、就近利用的原则，一般需要接入配电网中，与配电网一起 进行供电。
[0003] 分布式光伏发电系统接入配电网后，可能会引起配电网的电压分布变化，使得配 电网的线路电压调整控制变得复杂;具体的，配电网的传统调压（调整电压)原则是按照高 压侧到低压侧的潮流单向流动考虑，通常将母线电压维持在一个较高范围内（如103%~ 105%的额定电压），进而保证配电网线路上的电压不低于额定的下限值，潮流是指电力系 统中各节点电压、各支路功率(有功、无功）的稳态分布;而随着接入配电网的分布式光伏发 电系统增多，潮流出现反向时，通过馈线阻抗产生的压降将使负荷侧电压比母线电压高，进 而可能出现电压越限的问题。
[0004] 储能设备作为电力系统中储存电能的设备，可应用于分布式光伏发电系统接入配 电网的场景;通过储能设备将分布式光伏发电系统多余的发电量进行吸收存储，可有效降 低上述指出的发生电压越限的风险。
[0005] 储能设备作为分布式光伏发电系统接入配电网场景下的重要设备，需要对储能设 备的工作状态进行控制，来降低配电网的电压越限风险；因此提供一种储能设备的工作状 态控制方法，以降低配电网的电压越限风险，成为了本领域技术人员需要考虑的问题。

【发明内容】

[0006] 有鉴于此，本发明实施例提供一种储能设备的工作状态控制方法、控制决策设备 及系统，以降低配电网的电压越限风险。
[0007] 为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
[0008] -种储能设备的工作状态控制方法，应用于控制决策设备，所述方法包括：
[0009] 确定配电网的各节点电压；
[0010]如果最大节点电压超过设定标准电压的第一百分比，则确定需对储能设备进行充 电，并确定充电比例；
[0011]输出第一指令，以指示控制执行设备控制储能设备以所述充电比例进行充电，使 得所述最大节点电压不超过设定标准电压的第一百分比。
[0012]可选的，所述确定配电网的各节点电压包括：
[0013]在当前时刻达到设定潮流计算时刻时，输出置所有储能设备为闲置状态的指令给 控制执行设备，以使所述控制执行设备控制所有储能设备置为闲置状态；
[0014] 对配电网进行潮流计算，确定储能设备闲置情况下的配电网的各节点电压。
[0015] 可选的，所述方法还包括：
[0016] 根据所述各节点电压，计算各节点电压标幺值，确定各节点电压标幺值中的最大 节点电压标幺值；
[0017] 如果所述最大节点电压标么值大于第一值，则确定所述最大节点电压超过设定标 准电压的第一百分比，第一值为一加上第一百分比。
[0018] 可选的，所述确定充电比例包括：
[0019] 确定配电网当前的所有限电量，及所有储能设备的储能功率；
[0020] 将所述所有限电量除以所述所有储能设备的储能功率，得到充电比例。
[0021] 可选的，所述确定配电网当前的所有限电量包括：
[0022] 确定所述最大节点电压超过设定标准电压的具体百分比，所处于的百分比范围对 应的限电比例，一个限电比例对应一个百分比范围，将配电网的所有发电量乘以所确定的 限电比例，得到配电网当前的所有限电量；
[0023] 或，确定最大节点电压标幺值所处于的电压标幺值范围对应的限电比例，一个限 电比例对应一个电压标幺值范围，将配电网的所有发电量乘以所确定的限电比例，得到配 电网当前的所有限电量。
[0024]可选的，所述方法还包括：
[0025] 如果最大节点电压不超过设定标准电压的第二百分比，则确定需对储能设备进行 放电，并确定目标放电比例;所述第二百分比小于第一百分比；
[0026] 输出第二指令，以指示控制执行设备控制储能设备以所述目标放电比例进行放 电，使得储能设备能够存储配电网的限电电量。
[0027] 可选的，所述确定目标放电比例包括：
[0028]确定配电网当前负荷的第二值倍数，与光伏发电量的差值，将所确定的差值除以 所有储能设备的功率，得到放电比例，将所得到的放电比例作为所述目标放电比例；
[0029]或，确定配电网当前负荷的第二值倍数，与光伏发电量的差值，将所确定的差值除 以所有储能设备的功率，得到放电比例，如果得到的放电比例大于设定第一放电比例，则将 所述设定第一放电比例确定为所述目标放电比例，如果得到的放电比例小于设定第一放电 比例，则将所得到的放电比例作为所述目标放电比例。
[0030] 可选的，所述方法还包括：
[0031] 如果最大节点电压超过设定标准电压的第二百分比，且不超过第一百分比，输出 置所有储能设备为闲置状态的指令给控制执行设备，以使所述控制执行设备控制所有储能 设备置为闲置状态。
[0032] 本发明实施例还提供一种控制决策设备，包括：
[0033]节点电压确定模块，用于确定配电网的各节点电压；
[0034]充电比例确定模块，用于如果最大节点电压超过设定标准电压的第一百分比，则 确定需对储能设备进行充电，并确定充电比例；
[0035]第一指令输出模块，用于输出第一指令，以指示控制执行设备控制储能设备以所 述充电比例进行充电，使得所述最大节点电压不超过设定标准电压的第一百分比。
[0036]本发明实施例还提供一种储能设备的工作状态控制系统，包括:控制决策设备及 控制执行设备；
[0037]其中，所述控制决策设备用于，确定配电网的各节点电压;如果最大节点电压超过 设定标准电压的第一百分比，则确定需对储能设备进行充电，并确定充电比例;输出第一指 令，以指示控制执行设备控制储能设备以所述充电比例进行充电，使得所述最大节点电压 不超过设定标准电压的第一百分比；
[0038]所述控制执行设备用于，接收所述第一指令，根据所述第一指令控制储能设备以 所述充电比例进行充电。
[0039] 基于上述技术方案，本发明实施例进行储能设备的工作状态控制的目的，是控制 配电网的节点电压不超过设定标准电压的第一百分比，以使得配电网的电压维持在不越限 的情况;相应的，基于本发明实施例提供的储能设备的工作状态控制方法，控制决策设备可 确定配电网的各节点电压，从而在最大节点电压超过设定标准电压的第一百分比时，判断 配电网的电压存在越限的风险，确定需对储能设备进行充电，以使得储能设备吸收配电网 中的多余电量，同时通过确定储能设备的充电比例，输出第一指令来指示控制执行设备控 制储能设备以所述充电比例进行充电，使得所述最大节点电压不超过设定标准电压的第一 百分比，降低配电网的电压越限风险。可以看出，本发明实施例提供的储能设备的工作状态 控制方法，可通过所确定的配电网的最大节点电压与设定标准电压的比对，在所述最大节 点电压超过设定标准电压的第一百分比时，控制储能设备以所确定的充电比例进行充电， 降低节点电压超过设定标准电压的第一百分比的情况，达到降低配电网的电压越限风险的 目的。
【附图说明】
[0040] 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。
[0041] 图1为本发明实施例提供的储能设备的工作状态控制方法的流程图；
[0042] 图2为本发明实施例提供的确定充电比例的方法流程图；
[0043] 图3为本发明实施例提供的储能设备的工作状态控制方法的另一流程图；
[0044] 图4为本发明实施例提供的储能设备的工作状态控制方法的再一流程图；
[0045] 图5为本发明实施例提供的储能设备的工作状态控制方法的又一流程图；
[0046] 图6为某一村落低压配电网示意图；
[0047] 图7为本发明实施例提供的控制决策设备的结构框图；
[0048] 图8为本发明实施例提供的控制决策设备的另一结构框图；
[0049]图9为本发明实施例提供的控制决策设备的再一结构框图；
[0050] 图10为本发明实施例提供的储能设备的工作状态控制系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0051] 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。
[0052]图1为本发明实施例提供的储能设备的工作状态控制方法的流程图，该方法可应 用于控制决策设备;控制决策设备在本发明实施例中主要用于确定储能设备的工作状态控 制策略，控制决策设备可以根据配电网的电压数据等信息进行计算处理，以确定储能设备 的工作状态控制策略;控制决策设备确定储能设备的工作状态控制策略后，可指示控制执 行设备以所确定的工作状态控制策略，对储能设备的工作状态进行控制；
[0053]储能设备的工作状态分为充电状态、放电状态和闲置状态；
[0054]可选的，控制决策设备可以选取智能变电站或者电力调度设备（如市县级电力调 度机构设置的电力调度设备等）；控制执行设备可以选取电力系统的电池管理系统设备(如 BMS设备，BMS为BATTERY MANAGEMENT SYSTEM的简称，中文释义为电池管理系统）；
[0055]参照图1，本发明实施例提供的储能设备的工作状态控制方法可以包括：
[0056] 步骤S100、确定配电网的各节点电压；
[0057] 节点可以认为是配电网中可以接入负荷或者电源的节点，本发明实施例可在需进 行储能设备的工作状态控制时，确定配电网的各节点的电压，得到配电网的各节点电压。
[0058] 步骤S110、如果最大节点电压超过设定标准电压的第一百分比，则确定需对储能 设备进行充电，并确定充电比例；
[0059] 可选的，设定标准电压可以是国家、地区、行业等标准规定的节点电压；
[0060] 第一百分比为配电网电压越限情况下，所设定的节点电压超过设定标准电压的百 分比下限，最大节点电压一旦超过设定标准电压的第一百分比，则认为配电网电压存在越 限的风险，此时，需对储能设备进行充电，使得储能设备吸收配电网的多余电量;如可对储 能设备进行充电，将配电网的限电电量存入储能设备中，以降低配电网电压越限的风险;对 储能设备进行充电的充电比例，可基于配电网当前所有的限电电量及所有储能设备的功率 情况确定；
[0061] 可选的，本发明实施例可以通过计算各节点电压标么值，判断最大节点电压是否 超过设定标准电压的第一百分比；具体的，本发明实施例可将各节点电压除以设定标准电 压，得到各节点电压标么值，选取其中的最大节点电压标么值，如果最大节点电压标么值大 于第一值，则认为最大节点电压超过设定标准电压的第一百分比，第一值可与第一百分比 对应，第一值可以是一加上第一百分比；
[0062] 可选的，第一百分比可以是7%，该值主要根据电能质量的国标标准提出；最大节 点电压超过设定标准电压的7%时，则可确定需对储能设备进行充电，并确定充电比例；相 应的，第一值可以是1+7% = 1.07,即本发明实施例通过确定最大节点电压标么值，如果最 大节点电压标么值大于1.07,则认为最大节点电压超过设定标准电压的第一百分比；
[0063] 显然，本发明实施例还可以具有其他的判断最大节点电压是否超过设定标准电压 的第一百分比的方式，而不限于利用最大节点电压标么值的方式;如将最大节点电压与设 定标准电压的差值，除以设定标准电压，通过判断计算结果的值是否大于第一百分比，来实 现最大节点电压是否超过设定标准电压的第一百分比的判断，即采用公式(最大节点电压-设定标准电压)/设定标准电压。
[0064] 步骤S120、输出第一指令，以指示控制执行设备控制储能设备以所述充电比例进 行充电，使得所述最大节点电压不超过设定标准电压的第一百分比。
[0065] 第一指令为控制决策设备发送给控制执行设备的，用于控制储能设备以所述充电 比例进行充电的控制指令，第一指令中可以携带相应的指示信息，以便控制执行设备根据 所述第一指令，控制储能设备以所述充电比例进行充电。
[0066] 本发明实施例进行储能设备的工作状态控制的目的，是控制配电网的节点电压不 超过设定标准电压的第一百分比，以使得配电网的电压维持在不越限的情况;相应的，基于 本发明实施例提供的储能设备的工作状态控制方法，控制决策设备可确定配电网的各节点 电压，从而在最大节点电压超过设定标准电压的第一百分比时，判断配电网的电压存在越 限的风险，确定需对储能设备进行充电，以使得储能设备吸收配电网中的多余电量，同时通 过确定储能设备的充电比例，输出第一指令来指示控制执行设备控制储能设备以所述充电 比例进行充电，使得所述最大节点电压不超过设定标准电压的第一百分比，降低配电网的 电压越限风险。可以看出，本发明实施例提供的储能设备的工作状态控制方法，可通过所确 定的配电网的最大节点电压与设定标准电压的比对，在所述最大节点电压超过设定标准电 压的第一百分比时，控制储能设备以所确定的充电比例进行充电，降低节点电压超过设定 标准电压的第一百分比的情况，达到降低配电网的电压越限风险的目的。
[0067] 可选的，本发明实施例可在当前时刻达到设定时刻时，确定配电网的各节点电压；
[0068] 可选的，设定时刻可以是预定义的进行储能设备的工作状态控制的时刻，设定时 刻可以是预定义的多个时刻，本发明实施例可在每达到一预定义的时刻时，确定配电网的 各节点电压，以便后续的储能设备的工作状态控制；
[0069] 可选的，本发明实施例可通过对配电网进行潮流计算，实现配电网的各节点电压 的确定；因此本发明实施例可定义设定时刻为潮流计算时刻，在当前时刻达到设定潮流计 算时刻时，对配电网进行潮流计算，从而获取配电网的各节点电压;在进行潮流计算时，本 发明实施例可以先设置所有储能设备为闲置状态，再对配电网进行潮流计算，从而获取储 能设备闲置情况下的配电网的各节点电压；
[0070] 可选的，控制决策设备可输出置所有储能设备为闲置状态的指令给控制执行设 备，以使控制执行设备控制所有储能设备置为闲置状态；
[0071] 值得注意是，电力系统的潮流计算通常是全年逐小时的开展，以每年为8760个小 时为例，则在这8760个小时的各整点时刻会进行一次潮流计算，相应的，本发明实施例可在 各整点时刻，设置所有储能设备为闲置状态，对配电网进行潮流计算，从而获取储能设备闲 置情况下的配电网的各节点电压。
[0072] 可选的，对储能设备进行充电的充电比例，可基于配电网当前所有的限电电量及 所有储能设备的功率情况确定;相应的，图2示出了本发明实施例提供的确定充电比例的方 法流程图，参照图2，该方法可以包括：
[0073] 步骤S200、确定配电网当前的所有限电量，及所有储能设备的储能功率；
[0074] 配电网当前的所有限电量，可基于限电比例和配电网的所有发电量确定，具体将 所有发电量乘以限电比例，得到配电网当前的所有限电量；
[0075] 值得注意的是，在最大节点电压超过设定标准电压的第一百分比时，限电比例与 最大节点电压超过设定标准电压的具体百分比相对应，本发明实施例可在最大节点电压超 过设定标准电压的第一百分比时，设置各限电比例所对应的最大节点电压超过设定标准电 压的百分比范围，一个限电比例对应一个百分比范围，如限电比例为10%对应7%至8%的 百分比范围（即最大节点电压超过设定标准电压的具体百分比处于7%至8%时，对应限电 比例为10%)，限电比例为20%对应8%至9%的百分比范围，限电比例的大小与所计算的具 体百分比的大小成正比；从而在确定出所述最大节点电压超过设定标准电压的具体百分比 后，确定所述具体百分比所处于的百分比范围对应的限电比例，将配电网的所有发电量乘 以所确定的限电比例，得到配电网当前的所有限电量；
[0076]可选的，本发明实施例也可通过电压标幺值(PU)实现限电比例的确定，本发明实 施例可在最大节点电压超过设定标准电压的第一百分比时，设置各限电比例所对应的电压 标幺值范围，一个限电比例对应一个电压标幺值范围，如限电比例为10%对应1.07至10.8 的电压标幺值范围，限电比例为20%对应1.08至1.09的电压标幺值范围，限电比例的大小 与最大节点电压标么值的大小成正比；从而在确定出最大节点电压标么值，且最大节点电 压标么值大于第一值后，确定最大节点电压标么值所处于的电压标么值范围对应的限电比 例，将配电网的所有发电量乘以所确定的限电比例，得到配电网当前的所有限电量；
[0077]可选的，储能设备的储能功率可以是指储能设备的额定功率，储能设备的额定功 率可在额定功率的铭牌上标识。
[0078] 步骤S210、将所述所有限电量除以所述所有储能设备的储能功率，得到充电比例。
[0079] 可选的，以η表示电源数量，X表示储能设备的数量，则本发明实施例可通过公式
商定充电比例，其中，discharge表示充电比例，Ei表示第i电源的当前限 电量，Pi表示第i个储能设备的功率。
[0080] 优选的，图3示出了本发明实施例提供的储能设备的工作状态控制方法的另一流 程图，参照图3，该方法可以包括：
[0081] 步骤S300、在当前时刻达到设定潮流计算时刻时，输出置所有储能设备为闲置状 态的指令给控制执行设备，以使所述控制执行设备控制所有储能设备置为闲置状态；
[0082] 步骤S310、对配电网进行潮流计算，确定储能设备闲置情况下的配电网的各节点 电压；
[0083] 步骤S320、根据所述各节点电压，计算各节点电压标么值，确定各节点电压标幺值 中的最大节点电压标幺值；
[0084] 步骤S330、如果所述最大节点电压标么值大于第一值，则确定需对储能设备进行 充电，并确定配电网当前的所有限电量，及所有储能设备的储能功率；
[0085]第一值可以是一加上第一百分比所得到的数值。
[0086] 步骤S340、将所述所有限电量除以所述所有储能设备的储能功率，得到充电比例；
[0087] 步骤S350、输出第一指令，以指示控制执行设备控制储能设备以所述充电比例进 行充电。
[0088] 本发明实施例在最大节点电压超过设定标准电压的第一百分比时，控制储能设备 以所述充电比例进行充电的目的是将所有限电电量存入储能设备中，以降低电压越限的风 险；
[0089] 需要注意的是，有可能存在储能设备的剩余容量小于所述所有限电电量的情况， 这种情况下，会触发储能通用约束条件，而此情形在本发明实施例确定储能设备的工作状 态控制策略时不再考虑，可交由储能通用约束条件进行约束；
[0090] 储能通用约束条件主要是:储能设备充电、放电状态和功率控制需不超过额定容 量、需不小于最小允许容量、需小于规定充电、放电功率等；
[0091] 另外，如果当前储能设备存在充满电的情况，则不再对该充满电的储能设备进行 充电，允许出现限电。
[0092] 值得注意的是，本发明实施例在确定最大节点电压标么值大于第一值（即最大节 点电压超过设定标准电压的第一百分比）时，基于配电网当前所有的限电电量及所有储能 设备的功率情况确定的充电功率，控制所有储能设备进行充电后，再次进行最大节点电压 标幺值的确定时，再次确定的最大节点电压标么值肯定小于第一值；
[0093] 这是因为本发明实施例是根据限电量计算充电比例的，而如上文所述，本发明实 施例中限电量是与电压标幺值成正比的，因此本发明实施例所计算的充电比例要大于电压 标幺值为第一值时的临界值;简单说，就是电压标么值越大，限电量越大，计算出来的充电 比例越大，这样对降低电压标么值的作用就越大，就能使得本发明实施例在最大节点电压 标幺值大于第一值时，经过一次调整，即可使得再次计算的最大节点电压标么值一定小于 第一值，而不需要进行迭代计算，从而本发明实施例可以控制精度较高、数据处理量较小、 且方式简便的储能设备的工作状态控制方法，降低配电网电压越限风险，免去复杂的控制 方式。
[0094] 可选的，如果所确定的最大节点电压不超过设定标准电压的第二百分比，则本发 明实施例可对储能设备进行放电，且可根据当前配电网的负荷、光伏发电量和所有储能设 备的功率，确定放电比例；
[0095]相应的，图4示出了本发明实施例提供的储能设备的工作状态控制方法的再一流 程图，图4所示方法为最大节点电压不超过设定标准电压的第一百分比，且进一步小于第二 百分比的情况，第二百分比小于第一百分比；
[0096] 参照图4,该方法可以包括：
[0097] 步骤S400、确定配电网的各节点电压；
[0098] 可选的，本发明实施例可在当前时刻达到设定潮流计算时刻时，对配电网进行潮 流计算，从而获取配电网的各节点电压。
[0099] 步骤S410、如果最大节点电压不超过设定标准电压的第二百分比，则确定需对储 能设备进行放电，并确定目标放电比例；
[0100] 第二百分比小于第一百分比，相应的，第二百分比对应的第二值可以是一加第二 百分比，显然，第二值小于第一百分比对应的第一值；如第一百分比选取7%，第一值为 1.07,第二百分比选取5%，第二值为1.05;第二百分比选取5%，第二值选取1.05可以根据 实践、测试经验获得；
[0101]可选的，本发明实施例可以通过判断最大节点电压标么值是否小于第二值，来实 现最大节点电压是否不超过设定标准电压的第二百分比的判断，从而在最大节点电压标幺 值小于第二值时，确定最大节点电压不超过设定标准电压的第二百分比；即本发明实施例 可在确定配电网的各节点电压后，确定配电网的各节点电压标么值，选取各节点电压标幺 值中的最大节点电压标么值，在最大节点电压标么值小于第二值时，确定最大节点电压不 超过设定标准电压的第二百分比；
[0102] 可选的，放电比例可以根据当前配电网的负荷、光伏发电量和所有储能设备的功 率确定；具体的，本发明实施例可确定配电网当前负荷的第二值倍数，与光伏发电量的差 值，将所确定的差值除以所有储能设备的功率，得到放电比例，所得到的放电比例可以作为 目标放电比例。
[0103] 步骤S420、输出第二指令，以指示控制执行设备控制储能设备以所述目标放电比 例进行放电，使得储能设备能够存储配电网的限电电量。
[0104] 本发明实施例在最大节点电压不超过设定标准电压的第二百分比时，对储能设备 进行放电的目的是，为储能设备后续存储限电电量做准备。
[0105] 进一步，确定目标放电比例的过程中，如果根据当前配电网的负荷、光伏发电量和 所有储能设备的功率所确定的放电比例大于设定第一放电比例(如15%)，则本发明实施例 可将设定第一放电比例作为最终确定的目标放电比例，从而输出第二指令，以指示控制执 行设备控制储能设备以所述设定第一放电比例进行放电，使得储能设备能够存储配电网的 限电电量；
[0106] 本发明实施例在根据当前配电网的负荷、光伏发电量和所有储能设备的功率所确 定的放电比例大于设定第一放电比例时，将目标放电比例确定为设定第一放电比例的目的 是，保证储能设备放电后不引起配电网电压越限；
[0107] 可选的，设定第一放电比例可以根据实践、测试经验获得，本发明实施例可通过多 次放电测试，判断出储能设备以什么放电比例进行放电时，会保证配电网电压不会过高，如 果高于所判断出的该放电比例的话，则可能会使得配电网中存在超过设定标准电压的第一 百分比的节点电压，如存在节点电压标幺值大于第一值(1.07)的节点电压；
[0108] 显然，如果根据当前配电网的负荷、光伏发电量和所有储能设备的功率所确定的 放电比例，小于设定第一放电比例，则本发明实施例可直接将所确定的放电比例，作为目标 放电比例。
[0109] 可选的，如果最大节点电压超过设定标准电压的第二百分比，且不超过第一百分 比，即最大节点电压标么值介于第二值和第一值之间，则本发明实施例可输出置所有储能 设备为闲置状态的指令给控制执行设备，以使所述控制执行设备控制所有储能设备置为闲 置状态。
[0110] 可选的，图5示出了本发明实施例提供的储能设备的工作状态控制方法的又一流 程图，参照图5，该方法可以包括：
[0111] 步骤S500、在当前时刻达到设定潮流计算时刻时，输出置所有储能设备为闲置状 态的指令给控制执行设备，以使所述控制执行设备控制所有储能设备置为闲置状态；
[0112] 步骤S510、对配电网进行潮流计算，确定储能设备闲置情况下的配电网的各节点 电压；
[0113] 步骤S520、根据所述各节点电压，计算各节点电压标么值，确定各节点电压标幺值 中的最大节点电压标幺值；
[0114] 步骤S530、如果所述最大节点电压标么值大于第一值，则确定需对储能设备进行 充电，并确定配电网当前的所有限电量，及所有储能设备的储能功率；
[0115] 步骤S540、将所述所有限电量除以所述所有储能设备的储能功率，得到充电比例；
[0116] 步骤S550、输出第一指令，以指示控制执行设备控制储能设备以所述充电比例进 行充电；
[0117] 步骤S560、如果所述最大节点电压标么值小于第二值，则确定需对储能设备进行 放电，并确定配电网当前负荷的第二值倍数，与光伏发电量的差值，将所确定的差值除以所 有储能设备的功率，计算得到放电比例；
[0118] 步骤S570、如果所得到的放电比例小于设定第一放电比例，将计算得到的放电比 例作为目标放电比例；
[0119] 步骤S580、如果所得到的放电比例大于设定第一放电比例，将设定第一放电比例 作为目标放电比例；
[0120] 步骤S590、输出第二指令，以指示控制执行设备控制储能设备以所述目标放电比 例进行放电；
[0121] 步骤S600、如果所述最大节点电压标么值介于第二值和第一值之间，输出置所有 储能设备为闲置状态的指令给控制执行设备，以使所述控制执行设备控制所有储能设备置 为闲置状态。
[0122] 可选的，第一值可以为1.07,第二值可以为1.05,设定第一放电比例可以为15%。
[0123] 可以看出，本发明实施例可对储能设备进行充电、放电、闲置状态的控制;具体的， 本发明实施例可在最大节点电压标么值大于1.07时，对储能设备进行充电，且充电比例由 所有限电量除以所有储能设备的储能功率得到；在最大节点电压标么值小于1.05时，对储 能设备进行放电，且如果根据配电网当前负荷、光伏发电量、和所有储能设备的功率所得到 的放电比例大于15 %，则以15 %的放电比例对储能设备进行放电，如果根据配电网当前负 荷、光伏发电量、和所有储能设备的功率所得到的放电比例小于15%时，则以具体计算得到 的放电比例对储能设备进行放电；在最大节点电压标么值介于1.05和1.07之间时，可置所 有储能设备为闲置状态。
[0124] 下面对本发明实施例提供的储能设备的工作状态控制方法的应用例及应用效果 进行介绍：
[0125] 图6为某一村落低压配电网示意图，该村共有4台公用配变，主变容量为（3*100+ 200)kVA，居民160余户，电源为35kV的村东线路;35kV村东站主变容量为(8+10)kVA，某年度 最大负荷为11.7MW;村中居民户表数为217户，其中单相居民用户180户，三相动力用户37 户，某年度户表最大负荷为3464kW;
[0126] 则分别在d〇ng_232、d〇ngbei_234和nei_231三个节点接入储能设备，储能设备的 容量为 100kW/200kWh
[0127] 利用本发明实施例，可将所有储能设定为闲置状态，进行潮流计算，获得全网最高 电压标么值;通过对上述低压配电网计算，最高电压标么值为1.112;根据最高电压标幺值， 进一步确定储能设备的工作状态，然后下次再进行潮流计算；另外，可根据程序设定参数， 最高电压标幺值超过1.11，小于1.12时，对所发电量进行30 %的切除，限电量为76千瓦时， 将所有限电量存储于储能设备，此时设定储能设备为充电状态，充电比例为76% (通过所有 限电量除以所有储能设备的功率得出）；下次重新进行潮流计算，则最高电压标幺值为 1.066,小于1.07,符合要求。
[0128] 本发明实施例提供的储能设备的工作状态控制方法，可降低配电网的电压越限风 险，且储能设备的工作状态控制过程中，控制精度较高、数据处理量较小、方式简便。
[0129] 下面对本发明实施例提供的控制设备进行介绍，下文描述的控制设备可与上文描 述的储能设备的工作状态控制方法相互对应参照。
[0130] 图7为本发明实施例提供的控制决策设备的结构框图，参照图7,该于控制决策设 备可以包括：
[0131]节点电压确定模块100,用于确定配电网的各节点电压；
[0132] 充电比例确定模块200,用于如果最大节点电压超过设定标准电压的第一百分比， 则确定需对储能设备进行充电，并确定充电比例；
[0133] 第一指令输出模块300,用于输出第一指令，以指示控制执行设备控制储能设备以 所述充电比例进行充电，使得所述最大节点电压不超过设定标准电压的第一百分比。
[0134] 可选的，节点电压确定模块10 0具体可用于，在当前时刻达到设定潮流计算时刻 时，输出置所有储能设备为闲置状态的指令给控制执行设备，以使所述控制执行设备控制 所有储能设备置为闲置状态;对配电网进行潮流计算，确定储能设备闲置情况下的配电网 的各节点电压。
[0135] 可选的，图8示出了本发明实施例提供的控制决策设备的另一结构框图，结合图7 和图8所示，该控制决策设备还可以包括：
[0136] 最大节点电压标么值确定模块400,用于根据所述各节点电压，计算各节点电压标 幺值，确定各节点电压标么值中的最大节点电压标幺值；
[0137] 超第一百分比确定模块500,用于如果所述最大节点电压标么值大于第一值，则确 定所述最大节点电压超过设定标准电压的第一百分比，第一值为一加上第一百分比。
[0138] 可选的，充电比例确定模块200在确定充电比例时，具体可用于，确定配电网当前 的所有限电量，及所有储能设备的储能功率;将所述所有限电量除以所述所有储能设备的 储能功率，得到充电比例。
[0139] 可选的，充电比例确定模块200在确定配电网当前的所有限电量时，具体可用于：
[0140] 确定所述最大节点电压超过设定标准电压的具体百分比，所处于的百分比范围对 应的限电比例，一个限电比例对应一个百分比范围，将配电网的所有发电量乘以所确定的 限电比例，得到配电网当前的所有限电量；
[0141]或，确定最大节点电压标幺值所处于的电压标幺值范围对应的限电比例，一个限 电比例对应一个节点电压标幺值范围，将配电网的所有发电量乘以所确定的限电比例，得 到配电网当前的所有限电量。
[0142] 可选的，图9示出了本发明实施例提供的控制决策设备的再一结构框图，结合图7 和图9所示，该控制决策设备还可以包括：
[0143] 目标放电比例确定模块600,用于如果最大节点电压不超过设定标准电压的第二 百分比，则确定需对储能设备进行放电，并确定目标放电比例;所述第二百分比小于第一百 分比；
[0144] 可选的，控制决策设备可在最大节点电压标么值小于第二值时，确定最大节点电 压不超过设定标准电压的第二百分比，第二值可以为一加上第二百分比；
[0145] 第二指令输出模块700,用于输出第二指令，以指示控制执行设备控制储能设备以 所述目标放电比例进行放电，使得储能设备能够存储配电网的限电电量。
[0146] 可选的，目标放电比例确定模块600在确定目标放电比例时，具体可用于：
[0147] 确定配电网当前负荷的第二值倍数，与光伏发电量的差值，将所确定的差值除以 所有储能设备的功率，得到放电比例，将所得到的放电比例作为所述目标放电比例；
[0148] 或，确定配电网当前负荷的第二值倍数，与光伏发电量的差值，将所确定的差值除 以所有储能设备的功率，得到放电比例，如果得到的放电比例大于设定第一放电比例，则将 所述设定第一放电比例确定为所述目标放电比例，如果得到的放电比例小于设定第一放电 比例，则将所得到的放电比例作为所述目标放电比例。
[0149] 可选的，控制决策设备还可以用于：如果最大节点电压超过设定标准电压的第二 百分比，且不超过第一百分比，输出置所有储能设备为闲置状态的指令给控制执行设备，以 使所述控制执行设备控制所有储能设备置为闲置状态。
[0150] 本发明实施例还提供一种储能设备的工作状态控制系统，该系统的结构可以如图 10所示，包括:控制决策设备10及控制执行设备20;
[0151] 其中，控制决策设备10可用于，确定配电网的各节点电压;如果最大节点电压超过 设定标准电压的第一百分比，则确定需对储能设备进行充电，并确定充电比例;输出第一指 令，以指示控制执行设备控制储能设备以所述充电比例进行充电，使得所述最大节点电压 不超过设定标准电压的第一百分比；
[0152] 控制执行设备20可用于，接收所述第一指令，根据所述第一指令控制储能设备以 所述充电比例进行充电。
[0153] 可选的，控制决策设备10还可用于，如果最大节点电压不超过设定标准电压的第 二百分比，则确定需对储能设备进行放电，并确定目标放电比例;所述第二百分比小于第一 百分比;输出第二指令，以指示控制执行设备控制储能设备以所述目标放电比例进行放电， 使得储能设备能够存储配电网的限电电量；
[0154] 相应的，控制执行设备20还可用于，接收所述第二指令，根据所述第二指令控制储 能设备以所述目标放电比例进行放电。
[0155] 可选的，控制决策设备10还可用于，如果最大节点电压超过设定标准电压的第二 百分比，且不超过第一百分比，输出置所有储能设备为闲置状态的指令给控制执行设备，以 使所述控制执行设备控制所有储能设备置为闲置状态；
[0156] 相应的，控制执行设备20还可用于，接收所述置所有储能设备为闲置状态的指令， 控制所有储能设备置为闲置状态。
[0157] 本发明实施例可降低配电网的电压越限风险，且储能设备的工作状态控制过程 中，控制精度较高、数据处理量较小、方式简便。
[0158] 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。
[0159] 专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元 及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和 软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些 功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业 技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应 认为超出本发明的范围。
[0160] 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(R0M)、电可编程R0M、电可擦除可编程R0M、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。
[0161] 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。
【主权项】
1. 一种储能设备的工作状态控制方法，其特征在于，应用于控制决策设备，所述方法包 括： 确定配电网的各节点电压； 如果最大节点电压超过设定标准电压的第一百分比，则确定需对储能设备进行充电， 并确定充电比例； 输出第一指令，以指示控制执行设备控制储能设备以所述充电比例进行充电，使得所 述最大节点电压不超过设定标准电压的第一百分比。2. 根据权利要求1所述的储能设备的工作状态控制方法，其特征在于，所述确定配电网 的各节点电压包括： 在当前时刻达到设定潮流计算时刻时，输出置所有储能设备为闲置状态的指令给控制 执行设备，以使所述控制执行设备控制所有储能设备置为闲置状态； 对配电网进行潮流计算，确定储能设备闲置情况下的配电网的各节点电压。3. 根据权利要求1所述的储能设备的工作状态控制方法，其特征在于，所述方法还包 括： 根据所述各节点电压，计算各节点电压标么值，确定各节点电压标么值中的最大节点 电压标幺值； 如果所述最大节点电压标么值大于第一值，则确定所述最大节点电压超过设定标准电 压的第一百分比，第一值为一加上第一百分比。4. 根据权利要求1所述的储能设备的工作状态控制方法，其特征在于，所述确定充电比 例包括： 确定配电网当前的所有限电量，及所有储能设备的储能功率； 将所述所有限电量除以所述所有储能设备的储能功率，得到充电比例。5. 根据权利要求4所述的储能设备的工作状态控制方法，其特征在于，所述确定配电网 当前的所有限电量包括： 确定所述最大节点电压超过设定标准电压的具体百分比，所处于的百分比范围对应的 限电比例，一个限电比例对应一个百分比范围，将配电网的所有发电量乘以所确定的限电 比例，得到配电网当前的所有限电量； 或，确定最大节点电压标么值所处于的电压标么值范围对应的限电比例，一个限电比 例对应一个电压标幺值范围，将配电网的所有发电量乘以所确定的限电比例，得到配电网 当前的所有限电量。6. 根据权利要求1所述的储能设备的工作状态控制方法，其特征在于，所述方法还包 括： 如果最大节点电压不超过设定标准电压的第二百分比，则确定需对储能设备进行放 电，并确定目标放电比例;所述第二百分比小于第一百分比； 输出第二指令，以指示控制执行设备控制储能设备以所述目标放电比例进行放电，使 得储能设备能够存储配电网的限电电量。7. 根据权利要求6所述的储能设备的工作状态控制方法，其特征在于，所述确定目标放 电比例包括： 确定配电网当前负荷的第二值倍数，与光伏发电量的差值，将所确定的差值除以所有 储能设备的功率，得到放电比例，将所得到的放电比例作为所述目标放电比例； 或，确定配电网当前负荷的第二值倍数，与光伏发电量的差值，将所确定的差值除以所 有储能设备的功率，得到放电比例，如果得到的放电比例大于设定第一放电比例，则将所述 设定第一放电比例确定为所述目标放电比例，如果得到的放电比例小于设定第一放电比 例，则将所得到的放电比例作为所述目标放电比例。8. 根据权利要求1所述的储能设备的工作状态控制方法，其特征在于，所述方法还包 括： 如果最大节点电压超过设定标准电压的第二百分比，且不超过第一百分比，输出置所 有储能设备为闲置状态的指令给控制执行设备，以使所述控制执行设备控制所有储能设备 置为闲置状态。9. 一种控制决策设备，其特征在于，包括： 节点电压确定模块，用于确定配电网的各节点电压； 充电比例确定模块，用于如果最大节点电压超过设定标准电压的第一百分比，则确定 需对储能设备进行充电，并确定充电比例； 第一指令输出模块，用于输出第一指令，以指示控制执行设备控制储能设备以所述充 电比例进行充电，使得所述最大节点电压不超过设定标准电压的第一百分比。10. -种储能设备的工作状态控制系统，其特征在于，包括:控制决策设备及控制执行 设备； 其中，所述控制决策设备用于，确定配电网的各节点电压;如果最大节点电压超过设定 标准电压的第一百分比，则确定需对储能设备进行充电，并确定充电比例;输出第一指令， 以指示控制执行设备控制储能设备以所述充电比例进行充电，使得所述最大节点电压不超 过设定标准电压的第一百分比； 所述控制执行设备用于，接收所述第一指令，根据所述第一指令控制储能设备以所述 充电比例进行充电。
【文档编号】H02J3/12GK105932682SQ201610366234
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】黄碧斌, 胡静, 洪博文, 李琼慧, 王基, 王彩霞, 雷雪娇
【申请人】国家电网公司, 国网能源研究院, 国网湖北省电力公司