一种移动式即插即用储能电站的调度控制方法及系统与流程

本发明涉及储能技术领域，并且更具体地，涉及一种移动式即插即用储能电站的调度控制方法及系统。

背景技术：

随着新能源发电渗透率越来越高，电力系统不稳定现象时有发生，由于移动式即插即用储能电站具有机动性高，充放电速度快，调度灵活等特点，可以有效在电网需要的时候缓解电网压力。但目前基于超短期预测的移动式即插即用储能电站控制技术还不完善，现有技术对于单台移动式即插即用储能电站再无法满足并网需求时无法有效控制。同时，对于单台移动式即插即用储能电站控制精度难以把控。

因此，为改进移动式即插即用储能电站的监控方法，提高移动式即插即用储能电站的监控效率，提高移动式即插即用储能电站的控制精度，需要一种能够对移动式即插即用储能电站进行监控调度的方法。

技术实现要素：

本发明提出一种移动式即插即用储能电站的调度控制方法及系统，以解决如何对移动式即插即用储能电站进行调度控制，以实现电量平衡的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种移动式即插即用储能电站的调度控制方法，其特征在于，所述方法包括：

监测电网在当前的预设时间段内的电网负荷变化率；

监测在监测范围内的所有的移动式即插即用储能电站的位置信息、容量信息和荷电状态；

所述电网负荷变化率大于预设阈值，确定在下一预设时间段内需要加装移动式即插即用储能电站的并网位置；

根据需要加装移动式即插即用储能电站的变压器低压侧的位置以及所述电网负荷变化率确定第一救援半径，并确定在所述第一救援半径内能够工作的所有的移动式即插即用储能电站；

根据所述电网负荷变化率和当前的变化比例系数确定所述电网所需要吸收或发出的需求电量；

从所述所有能够工作的移动式即插即用储能电站中选取满足所述需求电量的移动式即插即用储能电站进行电量平衡。

优选地，其中所述根据需要加装移动式即插即用储能电站的变压器低压侧的位置以及所述电网负荷变化率确定第一救援半径，包括：

其中，r为第一救援半径；pnow为当前有功功率值；pthreshold为有功功率阈值；δp为电网负荷变化率；v为移动式即插即用储能电站的移动速度。

优选地，其中所述根据所述电网负荷变化率和当前的变化比例系数确定所述电网所需要吸收或发出的需求电量，包括：

e＝pthreshold(1+δp)*t*α，

其中，e为电网所需要吸收或发出的需求电量；pthreshold为有功功率阈值；δp为电网负荷变化率；t为变化预计持续时间；α为变化比例系数。

优选地，其中从所述所有能够工作的移动式即插即用储能电站中选取满足所述需求电量的移动式即插即用储能电站进行电量平衡，包括：

从所述所有能够工作的移动式即插即用储能电站中选取满足所述需求电量的移动式即插即用储能电站作为选择集；

当电网需要发出电量，即移动式即插即用储能电站需要吸收电量时，从所述选择集中选取荷电状态最小的移动式即插即用储能电站进行电量平衡；

当电网需要吸收能量，即移动式即插即用储能电站需要发出电量时，从所述选择集中选取荷电状态最大的移动式即插即用储能电站进行电量平衡。

优选地，其中所述方法还包括：

当所述选择集为空集时，选取与所述需求电量相差最小电量的移动式即插即用储能电站进行电量平衡，并选取满足剩余的差额电量的移动式即插即用储能电站进行电量平衡。

优选地，其中所述方法还包括：

当在所述第一救援半径内能够工作的移动式即插即用储能电站不存在时，选择距离最近的能够工作的移动式即插即用储能电站进行电量平衡；

计算该选择的移动式即插即用储能电站能够提供的供应时间和供应后的差余电量，并寻找满足第二救援半径和供应后的差余电量要求的移动式即插即用储能电站进行电量平衡；

其中，所述第二救援半径为：移动式即插即用储能电站的行驶速度与所述供应时间的乘积再与所述第一救援半径之和。

优选地，其中所述方法还包括:

在电量平衡后，计算该次预测的需要移动式即插即用储能电站吸收或发出的电量与实际需要移动式即插即用储能电站吸收或发出的电量的偏差比例，计算每次的偏差比例的平均值，并将所述平均值作为更新后的变化比例系数。

根据本发明的另一个方面，提供了一种移动式即插即用储能电站的调度控制系统，其特征在于，所述系统包括：

负荷变化率监测模块，用于监测电网在当前的预设时间段内的电网负荷变化率；

参数信息监测模块，用于监测在监测范围内的所有的移动式即插即用储能电站的位置信息、容量信息和荷电状态；

并网位置确定模块，用于当所述电网负荷变化率大于预设阈值时，确定在下一预设时间段内需要加装移动式即插即用储能电站的并网位置；

可工作的储能电站选择模块，用于根据需要加装移动式即插即用储能电站的变压器低压侧的位置以及所述电网负荷变化率确定第一救援半径，并确定在所述第一救援半径内能够工作的所有的移动式即插即用储能电站；

需求电量确定模块，用于根据所述电网负荷变化率和当前的变化比例系数确定所述电网所需要吸收或发出的需求电量；

调度控制模块，用于从所述所有能够工作的移动式即插即用储能电站中选取满足所述需求电量的移动式即插即用储能电站进行电量平衡。

优选地，其中所述可工作的储能电站选择模块，根据需要加装移动式即插即用储能电站的变压器低压侧的位置以及所述电网负荷变化率确定第一救援半径，包括：

其中，r为第一救援半径；pnow为当前有功功率值；pthreshold为有功功率阈值；δp为电网负荷变化率；v为移动式即插即用储能电站的移动速度。

优选地，其中所述需求电量确定模块，根据所述电网负荷变化率和当前的变化比例系数确定所述电网所需要吸收或发出的需求电量，包括：

e＝pthreshold(1+δp)*t*α，

其中，e为电网所需要吸收或发出的需求电量；pthreshold为有功功率阈值；δp为电网负荷变化率；t为变化预计持续时间；α为变化比例系数。

优选地，其中所述调度控制模块，从所述所有能够工作的移动式即插即用储能电站中选取满足所述需求电量的移动式即插即用储能电站进行电量平衡，包括：

从所述所有能够工作的移动式即插即用储能电站中选取满足所述需求电量的移动式即插即用储能电站作为选择集；

当电网需要发出电量，即移动式即插即用储能电站需要吸收电量时，从所述选择集中选取荷电状态最小的移动式即插即用储能电站进行电量平衡；

当电网需要吸收能量，即移动式即插即用储能电站需要发出电量时，从所述选择集中选取荷电状态最大的移动式即插即用储能电站进行电量平衡。

优选地，其中所述调度控制模块，还包括：

当所述选择集为空集时，选取与所述需求电量相差最小电量的移动式即插即用储能电站进行电量平衡，并选取满足剩余的差额电量的移动式即插即用储能电站进行电量平衡。

优选地，其中所述调度控制模块，还包括：

当在所述第一救援半径内能够工作的移动式即插即用储能电站不存在时，选择距离最近的能够工作的移动式即插即用储能电站进行电量平衡；

计算该选择的移动式即插即用储能电站能够提供的供应时间和供应后的差余电量，并寻找满足第二救援半径和供应后的差余电量要求的移动式即插即用储能电站进行电量平衡；

其中，所述第二救援半径为：移动式即插即用储能电站的行驶速度与所述供应时间的乘积再与所述第一救援半径之和。

优选地，其中所述系统还包括:

变化比例系数更新模块，用于在电量平衡后，计算该次预测的需要移动式即插即用储能电站吸收或发出的电量与实际需要移动式即插即用储能电站吸收或发出的电量的偏差比例，计算每次的偏差比例的平均值，并将所述平均值作为更新后的变化比例系数。

本发明提供了一种移动式即插即用储能电站的调度控制方法及系统，包括：监测电网在当前的预设时间段内的电网负荷变化率；监测所有的移动式即插即用储能电站的参数信息；确定并网位置；确定在第一救援半径内能够工作的所有的移动式即插即用储能电站；以及从所有能够工作的移动式即插即用储能电站中选取满足需求电量的移动式即插即用储能电站进行电量平衡以及更新变化比例系数。本发明的调度控制方法提高了移动式即插即用储能电站的调度控制的控制精度，同时该方法优先保留大额的备用容量；提高了移动式即插即用储能电站的应用电量范围，减少了控制的频繁性，降低了冗余度，有效地提升了移动式即插即用储能电站在电网中的应用效果。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为根据本发明实施方式的移动式即插即用储能电站的调度控制方法100的流程图；

图2为根据本发明实施方式的移动式即插即用储能电站的监控调度的原理图；

图3为根据本发明实施方式的对移动式即插即用储能电站进行控制的流程图；以及

图4为根据本发明实施方式的移动式即插即用储能电站的调度控制系统400的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为根据本发明实施方式的移动式即插即用储能电站的调度控制方法100的流程图。如图1所示，本发明的实施方式提供的移动式即插即用储能电站的调度控制方法，提高了移动式即插即用储能电站的调度控制的控制精度，同时该方法优先保留大额的备用容量；提高了移动式即插即用储能电站的应用电量范围，减少了控制的频繁性，降低了冗余度，有效地提升了移动式即插即用储能电站在电网中的应用效果。本发明的实施方式提供的移动式即插即用储能电站的调度控制方法100从步骤101处开始，在步骤101监测电网在当前的预设时间段内的电网负荷变化率。

对于预设时间段，可以根据需要自行设置。例如，设置预设时间段为4小时，即检测4小时内电网的负荷变化率。

在步骤102，监测在监测范围内的所有的移动式即插即用储能电站的位置信息、容量信息和荷电状态。

在步骤103，所述电网负荷变化率大于预设阈值，确定在下一预设时间段内需要加装移动式即插即用储能电站的并网位置。其中，移动式即插即用储能电站的并网位置为电网中负荷功率变化最大的变压器低压侧的位置。

在步骤104，根据需要加装移动式即插即用储能电站的变压器低压侧的位置以及所述电网负荷变化率确定第一救援半径，并确定在所述第一救援半径内能够工作的所有的移动式即插即用储能电站。

优选地，其中所述根据需要加装移动式即插即用储能电站的变压器低压侧的位置以及所述电网负荷变化率确定第一救援半径，包括：

其中，r为第一救援半径；pnow为当前有功功率值；pthreshold为有功功率阈值；δp为电网负荷变化率；v为移动式即插即用储能电站的移动速度。

在步骤105，根据所述电网负荷变化率和当前的变化比例系数确定所述电网所需要吸收或发出的需求电量。

优选地，其中所述根据所述电网负荷变化率和当前的变化比例系数确定所述电网所需要吸收或发出的需求电量，包括：

e＝pthreshold(1+δp)*t*α，

其中，e为电网所需要吸收或发出的需求电量；pthreshold为有功功率阈值；δp为电网负荷变化率；t为变化预计持续时间；α为变化比例系数。

在步骤106，从所述所有能够工作的移动式即插即用储能电站中选取满足所述需求电量的移动式即插即用储能电站进行电量平衡。

优选地，其中从所述所有能够工作的移动式即插即用储能电站中选取满足所述需求电量的移动式即插即用储能电站进行电量平衡，包括：

从所述所有能够工作的移动式即插即用储能电站中选取满足所述需求电量的移动式即插即用储能电站作为选择集；

当电网需要发出电量，即移动式即插即用储能电站需要吸收电量时，从所述选择集中选取荷电状态最小的移动式即插即用储能电站进行电量平衡；

当电网需要吸收能量，即移动式即插即用储能电站需要发出电量时，从所述选择集中选取荷电状态最大的移动式即插即用储能电站进行电量平衡。

优选地，其中所述方法还包括：

当所述选择集为空集时，选取与所述需求电量相差最小电量的移动式即插即用储能电站进行电量平衡，并选取满足剩余的差额电量的移动式即插即用储能电站进行电量平衡。

优选地，其中所述方法还包括：

当在所述第一救援半径内能够工作的移动式即插即用储能电站不存在时，选择距离最近的能够工作的移动式即插即用储能电站进行电量平衡；

计算该选择的移动式即插即用储能电站能够提供的供应时间和供应后的差余电量，并寻找满足第二救援半径和供应后的差余电量要求的移动式即插即用储能电站进行电量平衡；

其中，所述第二救援半径为：移动式即插即用储能电站的行驶速度与所述供应时间的乘积再与所述第一救援半径之和。

优选地，其中所述方法还包括:

在电量平衡后，在电量平衡后，计算该次预测的需要移动式即插即用储能电站吸收或发出的电量与实际需要移动式即插即用储能电站吸收或发出的电量的偏差比例，计算每次的偏差比例的平均值，并将所述平均值作为更新后的变化比例系数。

例如，通过预测的需求电量为e1，而在一次移动式即插即用储能电站调度结束后，电网实际需要的移动式即插即用储能电站吸收或发出的电量为e2，则该次的偏差比例为α＝e2/e1。然后，计算每次的偏差比例的平均值作为更新后的变化比例系数。

图2为根据本发明实施方式的移动式即插即用储能电站的监控调度的原理图。如图2所示，本发明的实施方式的原理为，监测模块监测电网的负荷变化率以及在监测范围内的所有的移动式即插即用储能电站的位置信息、容量信息和荷电状态；判断模块根据预设时间段内电网的负荷变化率进行判断，当负荷变化率大于预设阀值时，判断下一预设时间段内需要加装移动式即插即用储能电站的并网点位置，并向控制模块下达工作指令；最后，控制模块接收到工作指令后进行移动式即插即用储能电站的调度，以进行电量平衡。其中，调度中心可随时撤销或下达控制指令。

图3为根据本发明实施方式的对移动式即插即用储能电站进行控制的流程图。如图3所示，在本发明的实施方式中，设置预设时间段为4小时。对移动式即插即用储能电站进行控制的过程包括如下步骤：

s1：根据需要加装移动式即插即用储能电站的变压器低压侧的位置及获取的电网的负荷变化率确定救援半径r。

其中，根据获取的电网的负荷变化率以及在监测范围内的所有的移动式即插即用储能电站的位置信息、容量信息和荷电状态，判断出下一预设时间段内需要加装移动式即插即用储能电站的并网位置。

s2：确定支援半径r内的所有可工作的移动式即插即用储能电站的集合a。若集合a为非空集，则进入s3；反之，进入s7；

s3：集合a为非空集，根据电网的负荷变化率δ及当前的变化比例系数α确定所需吸收或发出的需求电量，确定集合a中满足需求电量的移动式即插即用储能电站组成集合b。若集合b为非空集，并且电网需要吸收电量，则进入s4；若集合b为非空集，并且电网需要发出电量，则进入s5；若集合b为空集，则进入s6。

s4:集合b为非空集，并且电网需要吸收电量，即移动式即插即用储能电站需要发出电量时，从所述选择集中选取荷电状态最大的移动式即插即用储能电站进行电量平衡，并进入s8。

s5:集合b为非空集，并且电网需要发出电量，即移动式即插即用储能电站需要吸收电量时，从所述选择集中选取荷电状态最小的移动式即插即用储能电站进行电量平衡，并进入s8。

s6:集合b为空集，选取与所述需求电量相差最小电量的移动式即插即用储能电站进行电量平衡，并选取满足剩余的差额电量的移动式即插即用储能电站进行电量平衡，并进入s8。

s7:集合a为空集，选择距离最近的能够工作的移动式即插即用储能电站进行电量平衡；计算该选择的移动式即插即用储能电站能够提供的供应时间和供应后的差余电量，并寻找满足第二救援半径和供应后的差余电量要求的移动式即插即用储能电站进行电量平衡，并进入s8。其中，所述第二救援半径为：移动式即插即用储能电站的行驶速度与所述供应时间的乘积再与所述第一救援半径之和，即第二救援半径r2＝r+vt。

s8:控制结束，在电量平衡后，计算该次预测的需要移动式即插即用储能电站吸收或发出的电量与实际需要移动式即插即用储能电站吸收或发出的电量的偏差比例，计算每次的偏差比例的平均值，并将所述平均值作为更新后的变化比例系数。

图4为根据本发明实施方式的移动式即插即用储能电站的调度控制系统400的结构示意图。如图4所示，本发明的实施方式提供的移动式即插即用储能电站的调度控制系统400，包括：负荷变化率监测模块401、参数信息监测模块402、并网位置确定模块403、可工作的储能电站选择模块404、需求电量确定模块405和调度控制模块406。

优选地，所述负荷变化率监测模块401，用于监测电网在当前的预设时间段内的电网负荷变化率。

优选地，所述参数信息监测模块402，用于监测在监测范围内的所有的移动式即插即用储能电站的位置信息、容量信息和荷电状态。

优选地，所述并网位置确定模块403，用于当所述电网负荷变化率大于预设阈值时，确定在下一预设时间段内需要加装移动式即插即用储能电站的并网位置。

优选地，所述可工作的储能电站选择模块404，用于根据需要加装移动式即插即用储能电站的变压器低压侧的位置以及所述电网负荷变化率确定第一救援半径，并确定在所述第一救援半径内能够工作的所有的移动式即插即用储能电站。

优选地，其中所述可工作的储能电站选择模块404，根据需要加装移动式即插即用储能电站的变压器低压侧的位置以及所述电网负荷变化率确定第一救援半径，包括：

其中，r为第一救援半径；pnow为当前有功功率值；pthreshold为有功功率阈值；δp为电网负荷变化率；v为移动式即插即用储能电站的移动速度。

优选地，所述需求电量确定模块405，用于根据所述电网负荷变化率和当前的变化比例系数确定所述电网所需要吸收或发出的需求电量。

优选地，其中所述需求电量确定模块405，根据所述电网负荷变化率和当前的变化比例系数确定所述电网所需要吸收或发出的需求电量，包括：

e＝pthreshold(1+δp)*t*α，

其中，e为电网所需要吸收或发出的需求电量；pthreshold为有功功率阈值；δp为电网负荷变化率；t为变化预计持续时间；α为变化比例系数。

优选地，所述调度控制模块406，用于从所述所有能够工作的移动式即插即用储能电站中选取满足所述需求电量的移动式即插即用储能电站进行电量平衡。

优选地，其中所述调度控制模块406，从所述所有能够工作的移动式即插即用储能电站中选取满足所述需求电量的移动式即插即用储能电站进行电量平衡，包括：

从所述所有能够工作的移动式即插即用储能电站中选取满足所述需求电量的移动式即插即用储能电站作为选择集；

当电网需要发出电量，即移动式即插即用储能电站需要吸收电量时，从所述选择集中选取荷电状态最小的移动式即插即用储能电站进行电量平衡；

当电网需要吸收能量，即移动式即插即用储能电站需要发出电量时，从所述选择集中选取荷电状态最大的移动式即插即用储能电站进行电量平衡。

优选地，其中所述调度控制模块406，还包括：

当所述选择集为空集时，选取与所述需求电量相差最小电量的移动式即插即用储能电站进行电量平衡，并选取满足剩余的差额电量的移动式即插即用储能电站进行电量平衡。

优选地，其中所述调度控制模块406，还包括：

当在所述第一救援半径内能够工作的移动式即插即用储能电站不存在时，选择距离最近的能够工作的移动式即插即用储能电站进行电量平衡；

计算该选择的移动式即插即用储能电站能够提供的供应时间和供应后的差余电量，并寻找满足第二救援半径和供应后的差余电量要求的移动式即插即用储能电站进行电量平衡；

其中，所述第二救援半径为：移动式即插即用储能电站的行驶速度与所述供应时间的乘积再与所述第一救援半径之和。

优选地，其中所述系统还包括:

变化比例系数更新模块，用于在电量平衡后，计算该次预测的需要移动式即插即用储能电站吸收或发出的电量与实际需要移动式即插即用储能电站吸收或发出的电量的偏差比例，计算每次的偏差比例的平均值，并将所述平均值作为更新后的变化比例系数。

本发明的实施例的移动式即插即用储能电站的调度控制系统400与本发明的另一个实施例的移动式即插即用储能电站的调度控制方法100相对应，在此不再赘述。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。