[發明專利]一種適用于并網型儲能系統的能量管理系統及管理方法

有效

• 申請號: 201910577603.0
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110429626B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 劉云;黃浪;趙亮亮;司睿強;時丕麗;許迎春
• 申請（專利權）人: 特變電工西安電氣科技有限公司;特變電工新疆新能源股份有限公司;廣東電網有限責任公司東莞供電局
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種適用于并網型儲能系統的能量管理方法，其特征在于，通過實時監測并網點功率波動，根據調度前儲能系統的荷電狀態和輸出功率，模糊推理出并網點功率的偏差程度的隸屬度，即得到實時調度結果友好度，依據友好度調整并網點功率的控制目標，即得到實際儲能系統調整量；再采用最大隸屬度取大法進行反模糊處理，計算獲得儲能系統的實時調度結果；

在穩定控制模式下，包括以下步驟：

步驟1、計算并網點功率波動ΔP，當功率波動ΔP的絕對值大于可接受并網點出力波動最大值M，且ΔP小于零時，轉入步驟2；否則，轉入步驟5；

步驟2、判斷光伏系統是否處于最大功率追蹤控制模式：

若光伏系統處于最大功率追蹤控制模式，執行儲能的實時調度；

若光伏系統未處于最大功率追蹤控制模式，增加光伏系統的輸出功率，增加的光伏輸出功率為當前并網點功率波動ΔP的絕對值，然后轉入步驟3；

步驟3、檢測當前并網點功率波動ΔP的絕對值是否小于M：

若ΔP的絕對值小于M，則調度結束；

若ΔP的絕對值大于等于M，執行儲能的實時調度，并采用模糊控制策略，模糊推理并網點功率的偏差程度的隸屬度，進而得到儲能系統功率調整量，再采用最大隸屬度取大法進行反模糊處理，得到儲能系統的實際應充/放電的功率，并依據結果調節儲能系統，該步驟結束后轉入步驟4；

步驟4、若功率波動ΔP的絕對值仍大于M，轉回步驟3調節儲能系統直至ΔP的絕對值小于M；

步驟5、通過步驟1判斷后，若功率波動ΔP為正，執行儲能的實時調度，采用模糊控制策略決定儲能系統的輸出功率，該步驟結束后轉入步驟6；

步驟6、若功率波動ΔP的絕對值仍大于M，轉入步驟7；否則，本次實時調度決策過程結束；

步驟7、即減少光伏出力，減少的光伏出力為ΔP的絕對值，并轉回步驟5，調整儲能系統的輸出功率使得功率波動回到預設范圍M內；

所述儲能的實時調度過程如下：

S1、建立隸屬度函數，u代表并網點功率實時調度結果友好度，功率波動程度分為適中、偏差為正和偏差為負三種模糊狀態；

S2、將儲能系統的荷電狀態分為較低L、適中M和較高H三種狀態，當儲能系統荷電量大于SOC_max1時，模糊狀態定義為較高H；當儲能系統荷電量小于SOC_min1時，模糊狀態定義為較低L，當儲能系統荷電狀態介于SOC_max和SOC_min之間時，模糊狀態定義為適中M；其中，SOC_max為保證電池壽命條件下儲能系統荷電量上限，SOC_min為保證電池壽命條件下儲能系統荷電量下限，SOC_max1為儲能系統荷電量的推薦上限，SOC_min1在荷電量下限的推薦值；

S3、將儲能系統充放電狀態分為適中、快充和快放三種模糊狀態，當充放電功率小于P_ch,max1時，定義為快充狀態，當充放電功率大于P_dis,max1時，定義為快放狀態；當輸出功率介于P_ch,max和P_dis,max之間時，定義為適中狀態；其中P_ch,max表示保證電池安全條件下儲能系統充電功率推薦上限，P_dis,max表示保證電池安全條件下儲能系統放電功率推薦上限，P_ch,max1為保證儲能系統安全條件下的理想充電功率上限，P_dis,max1為保證電池安全條件下的理想放電功率上限；

S4、根據S1-S3得到的模糊狀態的結果形成控制邏輯，控制邏輯為：

當儲能系統的功率控制目標的偏差程度為適中狀態時，不額外調整功率控制；

當儲能系統的功率控制目標的偏差程度為偏差為正時，觸發實時調度，通過減少儲能系統出力，儲能系統荷電量回到安全范圍；

當儲能系統的功率控制目標的偏差程度為偏差為負時，觸發實時調度，增加儲能系統充電功率，使儲能系統荷電量回到安全范圍；

儲能系統的功率控制目標的偏差程度按照下述方式確定，

在儲能系統的充放電狀態為快充的條件下：

當儲能系統的荷電狀態為較低L時，儲能系統的功率控制目標的偏差程度為適中；

當儲能系統的荷電狀態為適中M，或儲能系統的荷電狀態為較高H時，儲能系統的功率控制目標的偏差程度為偏差為負；

在儲能系統的充放電狀態為適中的條件下：

當儲能系統的荷電狀態為較低L時，儲能系統的功率控制目標的偏差程度為適中；

當儲能系統的荷電狀態為適中M，或儲能系統的荷電狀態為較高H時，儲能系統的功率控制目標的偏差程度為適中；

在儲能系統的充放電狀態為快放的條件下：

當儲能系統的荷電狀態為較低L，或者儲能系統的荷電狀態為適中M時，儲能系統的功率控制目標的偏差程度為偏差為正；

當儲能系統的荷電狀態為較高H時，儲能系統的功率控制目標的偏差程度為偏差為適中。