[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

本發明公開了一種適用于并網型儲能系統的能量管理系統及管理方法，該能量管理系統能夠通過儲能充放電功率調度和荷電狀態管理，實現儲能系統平滑新能源出力、削峰填谷、跟蹤出力計劃等功能。并網型能量管理系統依據不用應用場景具有削峰填谷、穩定控制、計劃及手動模式，其核心能量管理算法，在傳統儲能管理的基礎上，引入模糊控制方法，根據儲能電池的剩余容量與狀態，對儲能實時功率進行修正，以防止過充過放。

技術領域

本發明屬于電力調度與管理技術領域，具體涉及一種適用于并網型儲能系統的能量管理系統及管理方法。

背景技術

近年來，我國大力發展清潔能源，風電、光伏實現跨越式大發展，新能源裝機容量占比日益提高。然而，在清潔能源高速發展的同時，波動性、間歇式新能源的并網給電網從調控運行，安全控制等諸多方面帶來了不利影響，極大地限制了清潔能源的有效利用。電池儲能系統可與分布/集中式新能源發電聯合應用，是解決新能源發電并網問題的有效途徑之一，將隨著新能源發電規模的日益增大以及電池儲能技術的不斷發展，成為支撐我國清潔能源發展戰略的重大關鍵技術。

儲能系統可廣泛應用于發電側、電網側和用電側，具有解決棄風、棄光，提高可再生能源利用率；跟蹤計劃出力，平抑新能源出力波動；能夠有效提高電網對新能源的接納能力，為大規模可再生能源的并網提供支撐。

當前儲能系統的能量管理系統，主要使用邏輯控制或平滑濾波算法進行儲能系統能量管理，只適用于單一的能量管理目標，由于并網的儲能系統中新能源的出力不可控，儲能系統需要在平抑波動的基礎上，綜合考慮調度計劃。同時，對于儲能系統來說，要滿足儲能系統的荷電狀態與充放電功率的對應關系及充放電功率的限制，避免儲能過度充放電，影響儲能系統壽命與性能。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種適用于并網型儲能系統的能量管理系統及管理方法，該能量管理系統能夠通過儲能充放電功率調度和荷電狀態管理，實現儲能系統平滑新能源出力、削峰填谷以及跟蹤出力計劃的功能。

為達到上述目的，本發明所述一種適用于并網型儲能系統的能量管理系統，包括實時數據采集模塊、數據庫、實時數據傳輸模塊、新能源出力預測模塊、電網調度計劃模塊和優化調度模塊；

其中，所述實時數據采集模塊的輸入端和電池管理系統、新能源出力裝置以及儲能并網點連接，實時數據采集模塊的輸出端和數據庫的輸入端連接，數據庫的輸出端和新能源出力預測模塊以及實時數據傳輸模塊的輸入端連接，新能源出力預測模塊的輸出端、實時數據傳輸模塊的輸出端以及電網調度計劃模塊的輸出端均與優化調度模塊連接；

實時采集模塊用于監測采集儲能系統數據，儲能系統數據包括儲能系統實時充放電功率、儲能系統荷電量、與儲能系統連接的新能源輸出功率以及并網系統的并網點功率；

新能源出力預測模塊通過深度學習算法訓練歷史數據庫中的歷史儲能系統數據以及氣象數據得到預測模型，實現風電、光伏等新能源的輸出功率預測，其中氣象數據包括氣溫、光照強度、風力大小和風向；

實時數據傳輸模塊將實時數據庫中采集數據傳輸至儲能系統優化調度模塊；

電網調度計劃模塊提供儲能系統與上級調度機構的接口，接受調度計劃；

儲能系統優化調度模塊用于根據預測出力和電網調度計劃，制定可靠的儲能充放電策略。

進一步的，數據庫包含歷史數據庫和實時數據庫，所述歷史數據庫存儲歷史采集數據和參數設置，所述實時數據庫提供數據傳輸通道。

進一步的，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。

進一步的，在穩定控制模式下，包括以下步驟：