一种用于智能电网的储能策略调度方法及系统与流程

本发明涉及储能调度，尤其涉及一种用于智能电网的储能策略调度方法及系统。

背景技术：

1、随着科学技术的发展，利用大数据和机器学习等技术实现对电网负荷的预测，从而优化储能设备的调度策略，提高电网的可靠性和稳定性，降低能源成本和排放量，或者利用人工智能和深度学习等技术，实现储能设备的智能控制和自适应调度，提高电力系统的响应速度和适应性，应对电力市场的波动和变化。但是大多没有通过预测电网负荷制定储能调度策略，同时监测电池寿命异常执行放电策略并执行异常修正策略，实时优化储能调度策略。

2、如公开号为cn115378003a的专利公开了一种电能调度方法，包括：步骤s10、电化学储能装置创建本地充电调度策略、本地放电调度策略；步骤s20、获取电网接入状态、当前时段、发电源接入状态，基于电网接入状态、当前时段、发电源接入状态、本地充电调度策略、本地放电调度策略控制电池的充放电；步骤s30、电化学储能装置检测当前的工作模式；步骤s40、云端创建云端调度规则；步骤s50、云端与电化学储能装置通信获取工作模式，基于工作模式、云端调度规则生成云端电能调度策略发送给电化学储能装置；步骤s60、电化学储能装置利用云端电能调度策略控制电池充放电。优点在于：不仅简化本地调度难度，还极大的提升了电化学储能装置电能调度的及时性。

3、如授权公告号为cn115833208b的中国专利公开了获取电池储能系统运行调度策略的方法及电子设备，属于电池储能技术领域，方法包括，获取并基于目标电池储能系统的运行限制数据，构建表征系统损耗的目标函数；以目标函数的函数值最小为目标，根据预设优化算法基于迭代计算对目标函数进行优化求解，得到表征系统调度配置的控制变量的最优解；根据最优解所对应的系统调度配置构建生成目标电池储能系统的运行调度策略；采用一种新的优化算法，可快速有效的得到所需的运行调度策略，有利于实际中对电池储能系统的控制管理。

4、以上专利存在本背景技术提出的问题：上述电能调度方法通过电化学储能装置获取工作模式，并结合云端调度规则生成云端电能调度策略控制电池充放电；上述电池储能系统运行调度策略方法是通过获取运行限制数据构建表征系统损耗的目标函数，根据预设优化算法得到表征系统调度配置的控制变量的最优解，最后生成目标电池储能系统的运行调度策略。上述专利没有解决如何通过预测电网负荷制定储能调度策略，同时监测电池寿命异常执行放电策略并执行异常修正策略，实时优化储能调度策略的问题。为解决这一问题，本发明提出一种用于智能电网的储能策略调度方法及系统。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述现有一种用于智能电网的储能策略调度方法及系统存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明目的是提供一种用于智能电网的储能策略调度方法及系统。

4、为解决上述技术问题，本发明提供一种用于智能电网的储能策略调度系统：负荷监测模块、智能调度模块、实时控制模块、异常诊断模块和调度优化模块；

5、负荷监测模块用于实时预测电网负荷情况和电池寿命情况，并对储能设备进行温度管理和放电管理；

6、智能调度模块用于根据负荷预测结果生成储能调度策略；

7、实时控制模块用于实时监控和控制执行储能调度策略的储能设备；

8、异常诊断模块用于实时监测储能调度过程中储能设备状态和电池寿命，根据实际情况执行异常修正策略；

9、调度优化模块用于根据异常修正结果优化储能调度策略。

10、作为本发明所述一种用于智能电网的储能策略调度系统的一种优选方案，其中：负荷监测模块包括负荷预测单元、寿命预测单元和设备管理单元；

11、寿命预测单元通过监测储能设备中电池的温度、电压和内阻的异常程度，预测电池寿命，生成电池寿命预测结果；

12、预测电池寿命的函数表达式如下所示：

13、；

14、式中，表示储能设备中电池寿命的预测值，表示初始电池寿命，表示电池温度的权重值，表示电池温度的异常程度，表示电池电压的权重值，表示电池电压的异常程度，表示电池内阻的权重值，表示电池内阻的异常程度；

15、设备管理单元用于管理储能设备，包括降温策略和放电策略；

16、降温策略包括：

17、设置温度阈值，包括第一温度阈值和第二温度阈值，若监测到储能设备中电池温度大于第一温度阈值且小于或等于第二温度阈值，则液体冷媒释放冷气的流量小且液体冷媒释放冷气的时间长；

18、若监测到储能设备中电池温度大于第二温度阈值，则液体冷媒释放冷气的流量大且液体冷媒释放冷气的时间短，液体冷媒释放的冷气是通过抽气扇的运行对储能设备中的电池进行降温。

19、作为本发明所述一种用于智能电网的储能策略调度系统的一种优选方案，其中：放电策略包括排电逻辑和配电逻辑，排电逻辑用于对储能设备内的电池进行排序并控制电池在储能调峰时供电，排电逻辑具体包括：

20、对储能设备中电池进行排序，并形成电池列表，配置储能调峰时的放电序列和放电电压，当进行储能调峰时根据电池列表分配电池组进行供电，若进行供电的电池组出现供电电压异常时，判断电池组的电池寿命，若电池寿命未出现异常，则判定为电池组供电时的电压假性异常，调整电池组的实际电压至放电电压；

21、若进行供电的电池组出现电池寿命异常，遍历电池列表并分配相邻序列的电池组辅助供电，此时分配的相邻序列的电池组为沿电池列表顺序遍历时，处于供电的电池组下一级的电池组；

22、配置电压阈值，并根据电压阈值判断实际电压的异常程度，配置差值阈值，将实际电压与电压阈值做差形成做差电压，若做差电压的电压值小于差值阈值，则生成局部配电信号，若做差电压的电压值大于或等于差值阈值，则生成全局配电信号；

23、配电逻辑包括获取局部配电信号或全局配电信号，并基于局部配电信号或全局配电信号调配电池列表中的电池组辅助调节供电电压；

24、配电逻辑具体包括：

25、接收到局部配电信号时，配置递增阈值和配电数量，递增阈值包括基础阈值、中值阈值和极值阈值，配电数量包括数量值一、数量值二和数量值三，配电数量表征分配辅助电池对供电的电池组进行辅助供电时分配的电池数量；

26、将做差电压与差值阈值进行做差生成阈值差，若阈值差小于或等于基础阈值，对分配的电池组进行遍历，提取分配的电池组中电池的放电序列，并根据放电序列选定对应数量值一的电池辅助供电的电池组供电，以调节供电的电池组供电电压达到放电电压的要求；

27、若阈值差大于基础阈值且小于或等于中值阈值，根据放电序列选定对应数量值二的电池辅助供电的电池组供电；

28、若阈值差大于中值阈值且小于或等于极值阈值，根据放电序列选定对应数量值三的电池辅助供电的电池组供电。

29、作为本发明所述一种用于智能电网的储能策略调度系统的一种优选方案，其中：配电逻辑具体还包括：

30、接收到全局配电信号时，分配相邻的电池组进行辅助供电；

31、放电策略还包括：

32、监测历史进程中判断出现局部配电信号或全局配电信号的情况，若出现了局部配电信号或全局配电信号，对进行辅助供电的电池组形成辅助标记，当以电池列表遍历至由带有辅助标记的电池组进行供电时，判断此电池组在实际供电时的电压达到放电电压的要求的情况；

33、若达到放电电压要求，则正常供电并在完成供电时，根据电池列表遍历下一组电池组进行供电；

34、若电池组达不到放电电压，则判断电池组的电池寿命，若电池组的寿命未出现异常，则判定为电池组供电时的电压假性异常，此时调整电池组的实际电压至放电电压；

35、若电池组的寿命出现异常，则根据排电逻辑和配电逻辑分配电池组辅助供电。

36、作为本发明所述一种用于智能电网的储能策略调度系统的一种优选方案，其中：异常诊断模块包括异常检测单元和异常修正单元；

37、异常检测单元利用检测策略判断储能调度过程中电池的温度、电压和内阻的异常程度；

38、检测策略包括温度策略、电压策略和内阻策略；

39、内阻策略包括通过内阻增加率判断储能调度过程中电池内阻的异常程度；

40、内阻增加率的计算公式如下所示：

41、；

42、式中，表示储能调度过程中电池的内阻增加率，表示储能调度后电池的内阻，表示储能调度前电池的内阻；

43、设置内阻变化阈值，若储能调度过程中电池的内阻增加率大于内阻变化阈值，则说明储能调度过程中电池内阻出现异常；若储能调度过程中电池的内阻增加率小于等于内阻变化阈值，则说明储能调度过程中电池内阻未出现异常。

44、作为本发明所述一种用于智能电网的储能策略调度系统的一种优选方案，其中：储能调度策略包括：当负荷预测值大于预警阈值时，启动放电策略，将电池组中存储的电能释放至电网中；

45、储能调度策略还包括根据负荷预测值调整储能设备中电池的充放电电压和充放电时间，若电网负荷情况处于高负荷期，则降低充电电压和增加充电时间；若电网负荷情况处于低负荷期，则提高放电电压和增加放电时间。

46、作为本发明所述一种用于智能电网的储能策略调度系统的一种优选方案，其中：异常修正单元根据异常检测单元判断出储能调度过程中电池的温度、电压和内阻的异常程度来进行异常修正；

47、异常修正策略如下所示：

48、判断储能调度过程中电池的温度、电压和内阻的异常程度；

49、若储能调度过程中电池温度出现异常，则通过设备管理单元的降温策略释放液体冷媒的低温冷气降低储能设备中电池温度；

50、若储能调度过程中电池内阻出现异常，则调度下一级电池组；

51、异常修正策略还包括关联逻辑，关联逻辑用于将电池内阻和电池寿命关联，以判断电池寿命的异常类别，关联逻辑包括：

52、设置内阻阈值，若电池内阻低于内阻阈值，且电池寿命出现异常，则判定电池寿命异常为真；

53、若电池内阻低于内阻阈值，且电池寿命未出现异常，则判定电池寿命为假；

54、监测异常修正后电池寿命的异常程度，若异常修正后电池寿命还出现异常，则优化储能调度策略。

55、作为本发明所述一种用于智能电网的储能策略调度系统的一种优选方案，其中：优化储能调度策略包括电压优化和时间优化；

56、电压优化用于动态调整充放电电压，动态调整充电电压的函数表达式如下所示：

57、；

58、式中，表示动态调整后电池的充电电压，表示电池的目标充电电压，表示充电状态的修正系数，表示当前电池的充电状态，表示当前电池的目标充电状态；

59、动态调整放电电压的函数表达式如下所示：

60、；

61、式中，表示动态调整后电池的放电电压，表示电池的目标放电电压，表示电池寿命的修正系数；

62、时间优化用于动态调整充放电时间，动态调整充电时间的函数表达式如下所示：

63、；

64、式中，表示动态调整后电池的充电时间，表示电池的容量，表示电池的充电速率；

65、动态调整放电时间的函数表达式如下所示：

66、；

67、式中，表示动态调整后电池的放电时间，表示电池的最大设计放电时间。

68、作为本发明所述一种用于智能电网的储能策略调度系统的一种优选方案，其中：负荷预测单元通过负荷预测策略预测电网负荷情况，负荷预测策略包括：

69、收集历史电网负荷数据和历史气象数据，对历史电网负荷数据和历史气象数据进行归一化处理，构建负荷预测模型，并将实时电网负荷数据和实时气象数据输入到负荷预测模型中，得到负荷预测值，并设置预警阈值，若负荷预测值大于预警阈值，则生成调度信号，智能调度模块基于调度信号生成储能调度策略。

70、一种用于智能电网的储能策略调度方法，包括：s1、实时预测电网负荷情况和电池寿命情况，并对储能设备进行温度管理和放电管理；

71、s2、根据负荷预测结果生成储能调度策略；

72、s3、实时监控和控制执行储能调度策略的储能设备；

73、s4、实时监测储能调度过程中储能设备状态和电池寿命，根据实际情况执行异常修正策略；

74、s5、根据异常修正结果优化储能调度策略。

75、本发明的有益效果：本发明通过负荷监测模块实时预测电网负荷情况和电池寿命情况，并对储能设备进行温度管理和放电管理，实现对电网负荷的精准掌控，防止储能设备因为温度异常影响电池寿命，能够更好地对储能设备的放电进行管理；智能调度模块根据负荷预测结果生成储能调度策略，提高储能设备的利用率，优化电网负荷分配，降低能耗成本；实时控制模块实时监控和控制执行储能调度策略的储能设备；异常诊断模块实时监测储能调度过程中储能设备状态和电池寿命，根据异常程度和放电策略执行异常修正策略，降低储能设备的故障率，延长电池寿命；调度优化模块根据异常修正结果优化储能调度策略，提高储能调度的适应性和灵活性。