一种电池储能系统的能量管控方法及系统与流程

本发明涉及电池储能，尤其是涉及一种电池储能系统的能量管控方法及系统。

背景技术：

1、近年来随着储能行业的发展，越来越多储能项目投入使用，特别是储能的可控制性，使储能可以在多场景下被应用，同时对新能源发电并网以及电网运行控制也起到积极的作用。

2、由于在能量密度、输出和能量转换效率等方面存在综合优势，蓄电池是当下电力系统最为可行的储能方案之一。多电池储能系统由多个蓄电池串并联，再由dc/ac换流器并网，解决了单一蓄电池容量小的问题，在协助电网调频、可再生能源集成和微电网等许多电力工业都有应用。对于多电池储能系统，如何在考虑系统输出响应、充放电效率和使用寿命等因素的前提下，开发高效可行的能量管理方法对提高整个系统效率及经济效益至关重要。

3、已有研究根据电池的充放电效率考察储能系统的特性并评估其运行成本，甚少考虑电池soc的多电池系统效率最大化的能量管理，且缺少对储能系统中不同类型蓄电池特性差异的考虑。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种电池储能系统的能量管控方法及系统，可以充分分析各个储能电池的特性差异，有效提高能量转换效率。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种电池储能系统的能量管控方法，分别获取所有子储能系统中各个储能电池的运行数据；根据储能电池的运行数据确定对应的储能电池的剩余电量和额定功率；

3、基于各个储能电池的剩余电量情况和各个储能电池的额定功率，设定各个储能电池的运行状态；

4、根据获取的总功率指令值，对投入运行的储能电池进行功率任务分配，得到储能电池的功率优化值；

5、基于储能电池的剩余电量情况，对分配的功率任务进行修正，得到储能电池的功率调整值；

6、分别选取各个储能电池的功率优化值、功率调整值和额定功率值中的最小绝对值作为储能电池的功率指令；

7、应用各个储能电池的功率指令对各个储能电池分别进行能量监测及保护控制。

8、优选的，根据储能电池的运行数据，预先设定有各个储能电池的直流电压阈值、额定功率阈值以及各个储能电池对应的剩余电量阈值。

9、优选的，根据设置的各个保证储能电池正常工作的阈值，对各个储能电池进行过充电和/或过放电的实时监测，并在监测到存在发生超过任一阈值时，则启动针对该储能电池的保护动作。

10、优选的，在监测到储能电池的实际运行功率超出对应的功率指令后，向调度系统发送针对该储能电池的保护报警信息，以使调度系统能够及时获知该情形，并通知维护人员对该储能电池进行紧急处理。

11、优选的，获取的储能电池的运行数据包括实际运行电压、实际运行电流、实际温度和实际功率。

12、优选的，根据各个储能电池的功率值来计算子储能系统的平均功率值，设定平均功率值与各个储能电池功率差值的阈值，将差值超过阈值的储能电池进行标记。

13、一种电池储能系统的能量管控系统，包括：

14、数据采集模块，用于获取所有子储能系统中各个储能电池的运行数据；

15、电池分析模块，用于根据储能电池的运行数据确定对应的储能电池的剩余电量和额定功率；

16、运行状态设定模块，基于各个储能电池的剩余电量情况和各个储能电池的额定功率，设定各个储能电池的运行状态；

17、任务分配模块，用于根据获取的总功率指令值，对投入运行的储能电池进行功率任务分配，得到储能电池的功率优化值；

18、功率修正模块，用于基于储能电池的剩余电量情况，对分配的功率任务进行修正，得到储能电池的功率调整值；

19、功率指令确定模块，用于选取各个储能电池的功率优化值、功率调整值和额定功率值中的最小绝对值作为储能电池的功率指令；

20、监测保护模块，用于应用各个储能电池的功率指令对各个储能电池分别进行能量监测及保护控制。

21、优选的，阈值保护模块，用于根据储能电池的运行数据，预先设定有各个储能电池的直流电压阈值、额定功率阈值以及各个储能电池对应的剩余电量阈值，并对各个储能电池进行过充电和/或过放电的实时监测，并在监测到存在发生超过任一阈值时，则启动针对该储能电池的保护动作。

22、优选的，信息发送模块，用于在监测到储能电池的实际运行功率超出对应的功率指令后，向调度系统发送针对该储能电池的保护报警信息，以使调度系统能够及时获知该情形，并通知维护人员对该储能电池进行紧急处理。

23、优选的，异常电池标记模块，用于根据各个储能电池的功率值来计算子储能系统的平均功率值，设定平均功率值与各个储能电池功率差值的阈值，将差值超过阈值的储能电池进行标记。

24、因此，本发明采用上述一种电池储能系统的能量管控方法及系统，可以充分分析各个储能电池的特性差异，有效提高能量转换效率。

25、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种电池储能系统的能量管控方法，其特征在于：分别获取所有子储能系统中各个储能电池的运行数据；根据储能电池的运行数据确定对应的储能电池的剩余电量和额定功率；

2.根据权利要求1所述的一种电池储能系统的能量管控方法，其特征在于：根据储能电池的运行数据，预先设定有各个储能电池的直流电压阈值、额定功率阈值以及各个储能电池对应的剩余电量阈值。

3.根据权利要求2所述的一种电池储能系统的能量管控方法，其特征在于：根据设置的各个保证储能电池正常工作的阈值，对各个储能电池进行过充电和/或过放电的实时监测，并在监测到存在发生超过任一阈值时，则启动针对该储能电池的保护动作。

4.根据权利要求1所述的一种电池储能系统的能量管控方法，其特征在于：在监测到储能电池的实际运行功率超出对应的功率指令后，向调度系统发送针对该储能电池的保护报警信息，以使调度系统能够及时获知该情形，并通知维护人员对该储能电池进行紧急处理。

5.根据权利要求1所述的一种电池储能系统的能量管控方法，其特征在于：获取的储能电池的运行数据包括实际运行电压、实际运行电流、实际温度和实际功率。

6.根据权利要求1所述的一种电池储能系统的能量管控方法，其特征在于：根据各个储能电池的功率值来计算子储能系统的平均功率值，设定平均功率值与各个储能电池功率差值的阈值，将差值超过阈值的储能电池进行标记。

7.一种电池储能系统的能量管控系统，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的一种电池储能系统的能量管控系统，其特征在于，还包括：阈值保护模块，用于根据储能电池的运行数据，预先设定有各个储能电池的直流电压阈值、额定功率阈值以及各个储能电池对应的剩余电量阈值，并对各个储能电池进行过充电和/或过放电的实时监测，并在监测到存在发生超过任一阈值时，则启动针对该储能电池的保护动作。

9.根据权利要求7所述的一种电池储能系统的能量管控系统，其特征在于，还包括：信息发送模块，用于在监测到储能电池的实际运行功率超出对应的功率指令后，向调度系统发送针对该储能电池的保护报警信息，以使调度系统能够及时获知该情形，并通知维护人员对该储能电池进行紧急处理。

10.根据权利要求7所述的一种电池储能系统的能量管控系统，其特征在于，还包括：异常电池标记模块，用于根据各个储能电池的功率值来计算子储能系统的平均功率值，设定平均功率值与各个储能电池功率差值的阈值，将差值超过阈值的储能电池进行标记。

技术总结
本发明公开了一种电池储能系统的能量管控方法及系统，该方法包括：分别获取子储能系统中各个储能电池的运行数据；根据运行数据确定对应储能电池的剩余电量和额定功率；基于储能电池的剩余电量情况和额定功率，设定各个储能电池的运行状态；根据获取的总功率指令值，对储能电池进行功率任务分配；基于储能电池的剩余电量，对分配的功率任务进行修正；分别选取各个储能电池的功率优化值、功率调整值和额定功率值中的最小绝对值作为储能电池的功率指令；应用各个储能电池的功率指令对各个储能电池分别进行能量监测及保护控制。本发明采用上述的一种电池储能系统的能量管控方法及系统，可以充分分析各个储能电池的特性差异，有效提高能量转换效率。

技术研发人员：刘科,张利孟,赵中华,田春晓,董信光,杨兴森,宗文浩,曹硕,刘帅,王太
受保护的技术使用者：国网山东省电力公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29