[發明專利]一種基于多級云儲能的家庭能源互濟系統及調度方法

有效

• 申請號: 201910087010.6
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109787263B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 楊俊杰;劉子琦;邵凌峰;劉軍;方濟城;朱彬斌
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/00;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

本發明涉及一種基于多級云儲能的家庭能源互濟系統及調度方法，包括云儲能提供商、調度中心、電網和用戶端。云儲能供應商擁有大規模的儲能設備可以使用戶隨時、隨地、按需使用共享儲能資源。同時，用戶在租用適當容量的蓄電池后也需要給供應商支付相應的服務費。當用戶的數量和地理位置不斷擴大后，可以采用多級云儲能的管理模式。整個過程用戶端多余的電能可以出售給供應商，供應商存儲電能后，當某一用戶端發出缺電信息，調度中心就近尋找存有余電的儲能設備實現電能傳輸互濟，電能的傳輸先在低級層(云儲能內部)進行調度，當需求得不到滿足時再進入高級層(云與云之間)進行調度。與現有技術相比，本發明具有合理調度，經濟適用性強等優點。

技術領域

本發明涉及能源儲能技術領域，尤其是涉及一種基于多級云儲能的家庭能源互濟系統及調度方法。

背景技術

現如今，隨著能源電力行業技術的不斷進步，能源互聯網將成為未來電網發展的重要發展方向。在能源互聯網相關的技術中，分布式儲能與分布式可再生能源的聯合運行將是今后能源互聯網的重要發展方向。用于儲存用戶的可再生能源發出的過剩電能或者通過幫助用戶負荷曲線移峰來降低電費。每個用戶在能源市場中的定位將不再僅僅是能源的消費者，而是集能源的生產者、消費者于一身的新型能源生產消費者，將會充分利用其所掌控的分布式發電資源；每個用戶可以運用儲能裝置修正自己的負荷曲線，從而降低用電費用，最大化分布式能源的價值。

但是目前儲能設備成本依然較高，限制了分布式儲能的廣泛應用。風電與太陽能發電等間歇性可再生能源的快速發展增加了電力系統對儲能的需求。同時，電能存在無法大量儲存的情況。大量分布式電源的無序接入，因發、供、用電之間的不平衡，發、用電之間缺少一種中間儲能裝置，并可通過價格等經濟手段予以調節。共享經濟的迅速發展為儲能的應用帶來新的商業機會，基于儲能設施共享的云儲能可能成為未來電力系統新的形態特征之一。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于多級云儲能的家庭能源互濟系統及調度方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于多級云儲能的家庭能源互濟系統，該系統包括電網、調度中心、云儲能提供商和用戶端，其中，所述云儲能提供商，用于維護和管理儲能設備，將原本分散在用戶端的儲能裝置集中在云端，將云儲能中的虛擬容量代替用戶側的實體容量，所述調度中心包括兩級調度，所述兩級調度中的一級調度用于在單個云儲能內部，實現歸屬于此云下所有用戶之間的余電互濟，另一級調度用于在多個云儲能之間進行，實現歸屬于不同云下的用戶之間的余電互濟，所述用戶端，用于根據實際需求向云儲能提供商購買設定期限內虛擬儲能的使用權。

進一步地，所述云儲能提供商與所述用戶端之間通過所述電網連接運輸電能，所述電網的上網裝置包括整流逆變器和穩壓器，所述整流逆變器和所述穩壓器串聯設置于所述電網與蓄電池之間。

進一步地，所述電網為雙向功率流動型電網，所述云儲能提供商與所述用戶端之間還設置有用于控制充放電功率不超過最大功率限制和計量充放電的實際電量的計量表。

進一步地，所述云儲能提供商的虛擬電池的運行需滿足電能守恒約束條件和功率約束條件。

進一步地，所述電能守恒約束條件，其描述公式為：

式中，E_i(h)為用戶i在云端租用的蓄電池內在h時刻的電量，0≤E_i(h)≤C_B,i，C_B,i為蓄電池儲能總容量，E_ini為用戶端的初始存儲電能，和分別為充放電效率，Δh為每個時間段的持續時間。

進一步地，所述功率約束條件，其描述公式為：