一種儲能設備的工作狀態控制方法、控制決策設備及系統的制作方法

一種儲能設備的工作狀態控制方法、控制決策設備及系統的制作方法
【專利摘要】本發明實施例提供一種儲能設備的工作狀態控制方法、控制決策設備及系統，該方法包括：確定配電網的各節點電壓；如果最大節點電壓超過設定標準電壓的第一百分比，則確定需對儲能設備進行充電，并確定充電比例；輸出第一指令，以指示控制執行設備控制儲能設備以所述充電比例進行充電，使得所述最大節點電壓不超過設定標準電壓的第一百分比。本發明實施例可降低配電網的電壓越限風險，且儲能設備的工作狀態控制過程中，控制精度較高、數據處理量較小、方式簡便。
【專利說明】
一種儲能設備的工作狀態控制方法、控制決策設備及系統
技術領域
[0001] 本發明涉及電力技術領域，具體地說，涉及一種儲能設備的工作狀態控制方法、控 制決策設備及系統。
【背景技術】
[0002] 隨著太陽能利用的發展，分布式光伏發電系統的應用越為普及，分布式光伏發電 系統是指采用光伏組件，將太陽能轉換為電能的分布式發電系統;分布式光伏發電系統遵 循因地制宜、清潔高效、分散布局、就近利用的原則，一般需要接入配電網中，與配電網一起 進行供電。
[0003] 分布式光伏發電系統接入配電網后，可能會引起配電網的電壓分布變化，使得配 電網的線路電壓調整控制變得復雜;具體的，配電網的傳統調壓（調整電壓)原則是按照高 壓側到低壓側的潮流單向流動考慮，通常將母線電壓維持在一個較高范圍內（如103%~ 105%的額定電壓），進而保證配電網線路上的電壓不低于額定的下限值，潮流是指電力系 統中各節點電壓、各支路功率(有功、無功）的穩態分布;而隨著接入配電網的分布式光伏發 電系統增多，潮流出現反向時，通過饋線阻抗產生的壓降將使負荷側電壓比母線電壓高，進 而可能出現電壓越限的問題。
[0004] 儲能設備作為電力系統中儲存電能的設備，可應用于分布式光伏發電系統接入配 電網的場景;通過儲能設備將分布式光伏發電系統多余的發電量進行吸收存儲，可有效降 低上述指出的發生電壓越限的風險。
[0005] 儲能設備作為分布式光伏發電系統接入配電網場景下的重要設備，需要對儲能設 備的工作狀態進行控制，來降低配電網的電壓越限風險；因此提供一種儲能設備的工作狀 態控制方法，以降低配電網的電壓越限風險，成為了本領域技術人員需要考慮的問題。

【發明內容】

[0006] 有鑒于此，本發明實施例提供一種儲能設備的工作狀態控制方法、控制決策設備 及系統，以降低配電網的電壓越限風險。
[0007] 為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：
[0008] -種儲能設備的工作狀態控制方法，應用于控制決策設備，所述方法包括：
[0009] 確定配電網的各節點電壓；
[0010]如果最大節點電壓超過設定標準電壓的第一百分比，則確定需對儲能設備進行充 電，并確定充電比例；
[0011]輸出第一指令，以指示控制執行設備控制儲能設備以所述充電比例進行充電，使 得所述最大節點電壓不超過設定標準電壓的第一百分比。
[0012]可選的，所述確定配電網的各節點電壓包括：
[0013]在當前時刻達到設定潮流計算時刻時，輸出置所有儲能設備為閑置狀態的指令給 控制執行設備，以使所述控制執行設備控制所有儲能設備置為閑置狀態；
[0014] 對配電網進行潮流計算，確定儲能設備閑置情況下的配電網的各節點電壓。
[0015] 可選的，所述方法還包括：
[0016] 根據所述各節點電壓，計算各節點電壓標幺值，確定各節點電壓標幺值中的最大 節點電壓標幺值；
[0017] 如果所述最大節點電壓標么值大于第一值，則確定所述最大節點電壓超過設定標 準電壓的第一百分比，第一值為一加上第一百分比。
[0018] 可選的，所述確定充電比例包括：
[0019] 確定配電網當前的所有限電量，及所有儲能設備的儲能功率；
[0020] 將所述所有限電量除以所述所有儲能設備的儲能功率，得到充電比例。
[0021] 可選的，所述確定配電網當前的所有限電量包括：
[0022] 確定所述最大節點電壓超過設定標準電壓的具體百分比，所處于的百分比范圍對 應的限電比例，一個限電比例對應一個百分比范圍，將配電網的所有發電量乘以所確定的 限電比例，得到配電網當前的所有限電量；
[0023] 或，確定最大節點電壓標幺值所處于的電壓標幺值范圍對應的限電比例，一個限 電比例對應一個電壓標幺值范圍，將配電網的所有發電量乘以所確定的限電比例，得到配 電網當前的所有限電量。
[0024]可選的，所述方法還包括：
[0025] 如果最大節點電壓不超過設定標準電壓的第二百分比，則確定需對儲能設備進行 放電，并確定目標放電比例;所述第二百分比小于第一百分比；
[0026] 輸出第二指令，以指示控制執行設備控制儲能設備以所述目標放電比例進行放 電，使得儲能設備能夠存儲配電網的限電電量。
[0027] 可選的，所述確定目標放電比例包括：
[0028]確定配電網當前負荷的第二值倍數，與光伏發電量的差值，將所確定的差值除以 所有儲能設備的功率，得到放電比例，將所得到的放電比例作為所述目標放電比例；
[0029]或，確定配電網當前負荷的第二值倍數，與光伏發電量的差值，將所確定的差值除 以所有儲能設備的功率，得到放電比例，如果得到的放電比例大于設定第一放電比例，則將 所述設定第一放電比例確定為所述目標放電比例，如果得到的放電比例小于設定第一放電 比例，則將所得到的放電比例作為所述目標放電比例。
[0030] 可選的，所述方法還包括：
[0031] 如果最大節點電壓超過設定標準電壓的第二百分比，且不超過第一百分比，輸出 置所有儲能設備為閑置狀態的指令給控制執行設備，以使所述控制執行設備控制所有儲能 設備置為閑置狀態。
[0032] 本發明實施例還提供一種控制決策設備，包括：
[0033]節點電壓確定模塊，用于確定配電網的各節點電壓；
[0034]充電比例確定模塊，用于如果最大節點電壓超過設定標準電壓的第一百分比，則 確定需對儲能設備進行充電，并確定充電比例；
[0035]第一指令輸出模塊，用于輸出第一指令，以指示控制執行設備控制儲能設備以所 述充電比例進行充電，使得所述最大節點電壓不超過設定標準電壓的第一百分比。
[0036]本發明實施例還提供一種儲能設備的工作狀態控制系統，包括:控制決策設備及 控制執行設備；
[0037]其中，所述控制決策設備用于，確定配電網的各節點電壓;如果最大節點電壓超過 設定標準電壓的第一百分比，則確定需對儲能設備進行充電，并確定充電比例;輸出第一指 令，以指示控制執行設備控制儲能設備以所述充電比例進行充電，使得所述最大節點電壓 不超過設定標準電壓的第一百分比；
[0038]所述控制執行設備用于，接收所述第一指令，根據所述第一指令控制儲能設備以 所述充電比例進行充電。
[0039] 基于上述技術方案，本發明實施例進行儲能設備的工作狀態控制的目的，是控制 配電網的節點電壓不超過設定標準電壓的第一百分比，以使得配電網的電壓維持在不越限 的情況;相應的，基于本發明實施例提供的儲能設備的工作狀態控制方法，控制決策設備可 確定配電網的各節點電壓，從而在最大節點電壓超過設定標準電壓的第一百分比時，判斷 配電網的電壓存在越限的風險，確定需對儲能設備進行充電，以使得儲能設備吸收配電網 中的多余電量，同時通過確定儲能設備的充電比例，輸出第一指令來指示控制執行設備控 制儲能設備以所述充電比例進行充電，使得所述最大節點電壓不超過設定標準電壓的第一 百分比，降低配電網的電壓越限風險。可以看出，本發明實施例提供的儲能設備的工作狀態 控制方法，可通過所確定的配電網的最大節點電壓與設定標準電壓的比對，在所述最大節 點電壓超過設定標準電壓的第一百分比時，控制儲能設備以所確定的充電比例進行充電， 降低節點電壓超過設定標準電壓的第一百分比的情況，達到降低配電網的電壓越限風險的 目的。
【附圖說明】
[0040] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0041] 圖1為本發明實施例提供的儲能設備的工作狀態控制方法的流程圖；
[0042] 圖2為本發明實施例提供的確定充電比例的方法流程圖；
[0043] 圖3為本發明實施例提供的儲能設備的工作狀態控制方法的另一流程圖；
[0044] 圖4為本發明實施例提供的儲能設備的工作狀態控制方法的再一流程圖；
[0045] 圖5為本發明實施例提供的儲能設備的工作狀態控制方法的又一流程圖；
[0046] 圖6為某一村落低壓配電網示意圖；
[0047] 圖7為本發明實施例提供的控制決策設備的結構框圖；
[0048] 圖8為本發明實施例提供的控制決策設備的另一結構框圖；
[0049]圖9為本發明實施例提供的控制決策設備的再一結構框圖；
[0050] 圖10為本發明實施例提供的儲能設備的工作狀態控制系統的結構框圖。
【具體實施方式】
[0051] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0052]圖1為本發明實施例提供的儲能設備的工作狀態控制方法的流程圖，該方法可應 用于控制決策設備;控制決策設備在本發明實施例中主要用于確定儲能設備的工作狀態控 制策略，控制決策設備可以根據配電網的電壓數據等信息進行計算處理，以確定儲能設備 的工作狀態控制策略;控制決策設備確定儲能設備的工作狀態控制策略后，可指示控制執 行設備以所確定的工作狀態控制策略，對儲能設備的工作狀態進行控制；
[0053]儲能設備的工作狀態分為充電狀態、放電狀態和閑置狀態；
[0054]可選的，控制決策設備可以選取智能變電站或者電力調度設備（如市縣級電力調 度機構設置的電力調度設備等）；控制執行設備可以選取電力系統的電池管理系統設備(如 BMS設備，BMS為BATTERY MANAGEMENT SYSTEM的簡稱，中文釋義為電池管理系統）；
[0055]參照圖1，本發明實施例提供的儲能設備的工作狀態控制方法可以包括：
[0056] 步驟S100、確定配電網的各節點電壓；
[0057] 節點可以認為是配電網中可以接入負荷或者電源的節點，本發明實施例可在需進 行儲能設備的工作狀態控制時，確定配電網的各節點的電壓，得到配電網的各節點電壓。
[0058] 步驟S110、如果最大節點電壓超過設定標準電壓的第一百分比，則確定需對儲能 設備進行充電，并確定充電比例；
[0059] 可選的，設定標準電壓可以是國家、地區、行業等標準規定的節點電壓；
[0060] 第一百分比為配電網電壓越限情況下，所設定的節點電壓超過設定標準電壓的百 分比下限，最大節點電壓一旦超過設定標準電壓的第一百分比，則認為配電網電壓存在越 限的風險，此時，需對儲能設備進行充電，使得儲能設備吸收配電網的多余電量;如可對儲 能設備進行充電，將配電網的限電電量存入儲能設備中，以降低配電網電壓越限的風險;對 儲能設備進行充電的充電比例，可基于配電網當前所有的限電電量及所有儲能設備的功率 情況確定；
[0061] 可選的，本發明實施例可以通過計算各節點電壓標么值，判斷最大節點電壓是否 超過設定標準電壓的第一百分比；具體的，本發明實施例可將各節點電壓除以設定標準電 壓，得到各節點電壓標么值，選取其中的最大節點電壓標么值，如果最大節點電壓標么值大 于第一值，則認為最大節點電壓超過設定標準電壓的第一百分比，第一值可與第一百分比 對應，第一值可以是一加上第一百分比；
[0062] 可選的，第一百分比可以是7%，該值主要根據電能質量的國標標準提出；最大節 點電壓超過設定標準電壓的7%時，則可確定需對儲能設備進行充電，并確定充電比例；相 應的，第一值可以是1+7% = 1.07,即本發明實施例通過確定最大節點電壓標么值，如果最 大節點電壓標么值大于1.07,則認為最大節點電壓超過設定標準電壓的第一百分比；
[0063] 顯然，本發明實施例還可以具有其他的判斷最大節點電壓是否超過設定標準電壓 的第一百分比的方式，而不限于利用最大節點電壓標么值的方式;如將最大節點電壓與設 定標準電壓的差值，除以設定標準電壓，通過判斷計算結果的值是否大于第一百分比，來實 現最大節點電壓是否超過設定標準電壓的第一百分比的判斷，即采用公式(最大節點電壓-設定標準電壓)/設定標準電壓。
[0064] 步驟S120、輸出第一指令，以指示控制執行設備控制儲能設備以所述充電比例進 行充電，使得所述最大節點電壓不超過設定標準電壓的第一百分比。
[0065] 第一指令為控制決策設備發送給控制執行設備的，用于控制儲能設備以所述充電 比例進行充電的控制指令，第一指令中可以攜帶相應的指示信息，以便控制執行設備根據 所述第一指令，控制儲能設備以所述充電比例進行充電。
[0066] 本發明實施例進行儲能設備的工作狀態控制的目的，是控制配電網的節點電壓不 超過設定標準電壓的第一百分比，以使得配電網的電壓維持在不越限的情況;相應的，基于 本發明實施例提供的儲能設備的工作狀態控制方法，控制決策設備可確定配電網的各節點 電壓，從而在最大節點電壓超過設定標準電壓的第一百分比時，判斷配電網的電壓存在越 限的風險，確定需對儲能設備進行充電，以使得儲能設備吸收配電網中的多余電量，同時通 過確定儲能設備的充電比例，輸出第一指令來指示控制執行設備控制儲能設備以所述充電 比例進行充電，使得所述最大節點電壓不超過設定標準電壓的第一百分比，降低配電網的 電壓越限風險。可以看出，本發明實施例提供的儲能設備的工作狀態控制方法，可通過所確 定的配電網的最大節點電壓與設定標準電壓的比對，在所述最大節點電壓超過設定標準電 壓的第一百分比時，控制儲能設備以所確定的充電比例進行充電，降低節點電壓超過設定 標準電壓的第一百分比的情況，達到降低配電網的電壓越限風險的目的。
[0067] 可選的，本發明實施例可在當前時刻達到設定時刻時，確定配電網的各節點電壓；
[0068] 可選的，設定時刻可以是預定義的進行儲能設備的工作狀態控制的時刻，設定時 刻可以是預定義的多個時刻，本發明實施例可在每達到一預定義的時刻時，確定配電網的 各節點電壓，以便后續的儲能設備的工作狀態控制；
[0069] 可選的，本發明實施例可通過對配電網進行潮流計算，實現配電網的各節點電壓 的確定；因此本發明實施例可定義設定時刻為潮流計算時刻，在當前時刻達到設定潮流計 算時刻時，對配電網進行潮流計算，從而獲取配電網的各節點電壓;在進行潮流計算時，本 發明實施例可以先設置所有儲能設備為閑置狀態，再對配電網進行潮流計算，從而獲取儲 能設備閑置情況下的配電網的各節點電壓；
[0070] 可選的，控制決策設備可輸出置所有儲能設備為閑置狀態的指令給控制執行設 備，以使控制執行設備控制所有儲能設備置為閑置狀態；
[0071] 值得注意是，電力系統的潮流計算通常是全年逐小時的開展，以每年為8760個小 時為例，則在這8760個小時的各整點時刻會進行一次潮流計算，相應的，本發明實施例可在 各整點時刻，設置所有儲能設備為閑置狀態，對配電網進行潮流計算，從而獲取儲能設備閑 置情況下的配電網的各節點電壓。
[0072] 可選的，對儲能設備進行充電的充電比例，可基于配電網當前所有的限電電量及 所有儲能設備的功率情況確定;相應的，圖2示出了本發明實施例提供的確定充電比例的方 法流程圖，參照圖2，該方法可以包括：
[0073] 步驟S200、確定配電網當前的所有限電量，及所有儲能設備的儲能功率；
[0074] 配電網當前的所有限電量，可基于限電比例和配電網的所有發電量確定，具體將 所有發電量乘以限電比例，得到配電網當前的所有限電量；
[0075] 值得注意的是，在最大節點電壓超過設定標準電壓的第一百分比時，限電比例與 最大節點電壓超過設定標準電壓的具體百分比相對應，本發明實施例可在最大節點電壓超 過設定標準電壓的第一百分比時，設置各限電比例所對應的最大節點電壓超過設定標準電 壓的百分比范圍，一個限電比例對應一個百分比范圍，如限電比例為10%對應7%至8%的 百分比范圍（即最大節點電壓超過設定標準電壓的具體百分比處于7%至8%時，對應限電 比例為10%)，限電比例為20%對應8%至9%的百分比范圍，限電比例的大小與所計算的具 體百分比的大小成正比；從而在確定出所述最大節點電壓超過設定標準電壓的具體百分比 后，確定所述具體百分比所處于的百分比范圍對應的限電比例，將配電網的所有發電量乘 以所確定的限電比例，得到配電網當前的所有限電量；
[0076]可選的，本發明實施例也可通過電壓標幺值(PU)實現限電比例的確定，本發明實 施例可在最大節點電壓超過設定標準電壓的第一百分比時，設置各限電比例所對應的電壓 標幺值范圍，一個限電比例對應一個電壓標幺值范圍，如限電比例為10%對應1.07至10.8 的電壓標幺值范圍，限電比例為20%對應1.08至1.09的電壓標幺值范圍，限電比例的大小 與最大節點電壓標么值的大小成正比；從而在確定出最大節點電壓標么值，且最大節點電 壓標么值大于第一值后，確定最大節點電壓標么值所處于的電壓標么值范圍對應的限電比 例，將配電網的所有發電量乘以所確定的限電比例，得到配電網當前的所有限電量；
[0077]可選的，儲能設備的儲能功率可以是指儲能設備的額定功率，儲能設備的額定功 率可在額定功率的銘牌上標識。
[0078] 步驟S210、將所述所有限電量除以所述所有儲能設備的儲能功率，得到充電比例。
[0079] 可選的，以η表示電源數量，X表示儲能設備的數量，則本發明實施例可通過公式
商定充電比例，其中，discharge表示充電比例，Ei表示第i電源的當前限 電量，Pi表示第i個儲能設備的功率。
[0080] 優選的，圖3示出了本發明實施例提供的儲能設備的工作狀態控制方法的另一流 程圖，參照圖3，該方法可以包括：
[0081] 步驟S300、在當前時刻達到設定潮流計算時刻時，輸出置所有儲能設備為閑置狀 態的指令給控制執行設備，以使所述控制執行設備控制所有儲能設備置為閑置狀態；
[0082] 步驟S310、對配電網進行潮流計算，確定儲能設備閑置情況下的配電網的各節點 電壓；
[0083] 步驟S320、根據所述各節點電壓，計算各節點電壓標么值，確定各節點電壓標幺值 中的最大節點電壓標幺值；
[0084] 步驟S330、如果所述最大節點電壓標么值大于第一值，則確定需對儲能設備進行 充電，并確定配電網當前的所有限電量，及所有儲能設備的儲能功率；
[0085]第一值可以是一加上第一百分比所得到的數值。
[0086] 步驟S340、將所述所有限電量除以所述所有儲能設備的儲能功率，得到充電比例；
[0087] 步驟S350、輸出第一指令，以指示控制執行設備控制儲能設備以所述充電比例進 行充電。
[0088] 本發明實施例在最大節點電壓超過設定標準電壓的第一百分比時，控制儲能設備 以所述充電比例進行充電的目的是將所有限電電量存入儲能設備中，以降低電壓越限的風 險；
[0089] 需要注意的是，有可能存在儲能設備的剩余容量小于所述所有限電電量的情況， 這種情況下，會觸發儲能通用約束條件，而此情形在本發明實施例確定儲能設備的工作狀 態控制策略時不再考慮，可交由儲能通用約束條件進行約束；
[0090] 儲能通用約束條件主要是:儲能設備充電、放電狀態和功率控制需不超過額定容 量、需不小于最小允許容量、需小于規定充電、放電功率等；
[0091] 另外，如果當前儲能設備存在充滿電的情況，則不再對該充滿電的儲能設備進行 充電，允許出現限電。
[0092] 值得注意的是，本發明實施例在確定最大節點電壓標么值大于第一值（即最大節 點電壓超過設定標準電壓的第一百分比）時，基于配電網當前所有的限電電量及所有儲能 設備的功率情況確定的充電功率，控制所有儲能設備進行充電后，再次進行最大節點電壓 標幺值的確定時，再次確定的最大節點電壓標么值肯定小于第一值；
[0093] 這是因為本發明實施例是根據限電量計算充電比例的，而如上文所述，本發明實 施例中限電量是與電壓標幺值成正比的，因此本發明實施例所計算的充電比例要大于電壓 標幺值為第一值時的臨界值;簡單說，就是電壓標么值越大，限電量越大，計算出來的充電 比例越大，這樣對降低電壓標么值的作用就越大，就能使得本發明實施例在最大節點電壓 標幺值大于第一值時，經過一次調整，即可使得再次計算的最大節點電壓標么值一定小于 第一值，而不需要進行迭代計算，從而本發明實施例可以控制精度較高、數據處理量較小、 且方式簡便的儲能設備的工作狀態控制方法，降低配電網電壓越限風險，免去復雜的控制 方式。
[0094] 可選的，如果所確定的最大節點電壓不超過設定標準電壓的第二百分比，則本發 明實施例可對儲能設備進行放電，且可根據當前配電網的負荷、光伏發電量和所有儲能設 備的功率，確定放電比例；
[0095]相應的，圖4示出了本發明實施例提供的儲能設備的工作狀態控制方法的再一流 程圖，圖4所示方法為最大節點電壓不超過設定標準電壓的第一百分比，且進一步小于第二 百分比的情況，第二百分比小于第一百分比；
[0096] 參照圖4,該方法可以包括：
[0097] 步驟S400、確定配電網的各節點電壓；
[0098] 可選的，本發明實施例可在當前時刻達到設定潮流計算時刻時，對配電網進行潮 流計算，從而獲取配電網的各節點電壓。
[0099] 步驟S410、如果最大節點電壓不超過設定標準電壓的第二百分比，則確定需對儲 能設備進行放電，并確定目標放電比例；
[0100] 第二百分比小于第一百分比，相應的，第二百分比對應的第二值可以是一加第二 百分比，顯然，第二值小于第一百分比對應的第一值；如第一百分比選取7%，第一值為 1.07,第二百分比選取5%，第二值為1.05;第二百分比選取5%，第二值選取1.05可以根據 實踐、測試經驗獲得；
[0101]可選的，本發明實施例可以通過判斷最大節點電壓標么值是否小于第二值，來實 現最大節點電壓是否不超過設定標準電壓的第二百分比的判斷，從而在最大節點電壓標幺 值小于第二值時，確定最大節點電壓不超過設定標準電壓的第二百分比；即本發明實施例 可在確定配電網的各節點電壓后，確定配電網的各節點電壓標么值，選取各節點電壓標幺 值中的最大節點電壓標么值，在最大節點電壓標么值小于第二值時，確定最大節點電壓不 超過設定標準電壓的第二百分比；
[0102] 可選的，放電比例可以根據當前配電網的負荷、光伏發電量和所有儲能設備的功 率確定；具體的，本發明實施例可確定配電網當前負荷的第二值倍數，與光伏發電量的差 值，將所確定的差值除以所有儲能設備的功率，得到放電比例，所得到的放電比例可以作為 目標放電比例。
[0103] 步驟S420、輸出第二指令，以指示控制執行設備控制儲能設備以所述目標放電比 例進行放電，使得儲能設備能夠存儲配電網的限電電量。
[0104] 本發明實施例在最大節點電壓不超過設定標準電壓的第二百分比時，對儲能設備 進行放電的目的是，為儲能設備后續存儲限電電量做準備。
[0105] 進一步，確定目標放電比例的過程中，如果根據當前配電網的負荷、光伏發電量和 所有儲能設備的功率所確定的放電比例大于設定第一放電比例(如15%)，則本發明實施例 可將設定第一放電比例作為最終確定的目標放電比例，從而輸出第二指令，以指示控制執 行設備控制儲能設備以所述設定第一放電比例進行放電，使得儲能設備能夠存儲配電網的 限電電量；
[0106] 本發明實施例在根據當前配電網的負荷、光伏發電量和所有儲能設備的功率所確 定的放電比例大于設定第一放電比例時，將目標放電比例確定為設定第一放電比例的目的 是，保證儲能設備放電后不引起配電網電壓越限；
[0107] 可選的，設定第一放電比例可以根據實踐、測試經驗獲得，本發明實施例可通過多 次放電測試，判斷出儲能設備以什么放電比例進行放電時，會保證配電網電壓不會過高，如 果高于所判斷出的該放電比例的話，則可能會使得配電網中存在超過設定標準電壓的第一 百分比的節點電壓，如存在節點電壓標幺值大于第一值(1.07)的節點電壓；
[0108] 顯然，如果根據當前配電網的負荷、光伏發電量和所有儲能設備的功率所確定的 放電比例，小于設定第一放電比例，則本發明實施例可直接將所確定的放電比例，作為目標 放電比例。
[0109] 可選的，如果最大節點電壓超過設定標準電壓的第二百分比，且不超過第一百分 比，即最大節點電壓標么值介于第二值和第一值之間，則本發明實施例可輸出置所有儲能 設備為閑置狀態的指令給控制執行設備，以使所述控制執行設備控制所有儲能設備置為閑 置狀態。
[0110] 可選的，圖5示出了本發明實施例提供的儲能設備的工作狀態控制方法的又一流 程圖，參照圖5，該方法可以包括：
[0111] 步驟S500、在當前時刻達到設定潮流計算時刻時，輸出置所有儲能設備為閑置狀 態的指令給控制執行設備，以使所述控制執行設備控制所有儲能設備置為閑置狀態；
[0112] 步驟S510、對配電網進行潮流計算，確定儲能設備閑置情況下的配電網的各節點 電壓；
[0113] 步驟S520、根據所述各節點電壓，計算各節點電壓標么值，確定各節點電壓標幺值 中的最大節點電壓標幺值；
[0114] 步驟S530、如果所述最大節點電壓標么值大于第一值，則確定需對儲能設備進行 充電，并確定配電網當前的所有限電量，及所有儲能設備的儲能功率；
[0115] 步驟S540、將所述所有限電量除以所述所有儲能設備的儲能功率，得到充電比例；
[0116] 步驟S550、輸出第一指令，以指示控制執行設備控制儲能設備以所述充電比例進 行充電；
[0117] 步驟S560、如果所述最大節點電壓標么值小于第二值，則確定需對儲能設備進行 放電，并確定配電網當前負荷的第二值倍數，與光伏發電量的差值，將所確定的差值除以所 有儲能設備的功率，計算得到放電比例；
[0118] 步驟S570、如果所得到的放電比例小于設定第一放電比例，將計算得到的放電比 例作為目標放電比例；
[0119] 步驟S580、如果所得到的放電比例大于設定第一放電比例，將設定第一放電比例 作為目標放電比例；
[0120] 步驟S590、輸出第二指令，以指示控制執行設備控制儲能設備以所述目標放電比 例進行放電；
[0121] 步驟S600、如果所述最大節點電壓標么值介于第二值和第一值之間，輸出置所有 儲能設備為閑置狀態的指令給控制執行設備，以使所述控制執行設備控制所有儲能設備置 為閑置狀態。
[0122] 可選的，第一值可以為1.07,第二值可以為1.05,設定第一放電比例可以為15%。
[0123] 可以看出，本發明實施例可對儲能設備進行充電、放電、閑置狀態的控制;具體的， 本發明實施例可在最大節點電壓標么值大于1.07時，對儲能設備進行充電，且充電比例由 所有限電量除以所有儲能設備的儲能功率得到；在最大節點電壓標么值小于1.05時，對儲 能設備進行放電，且如果根據配電網當前負荷、光伏發電量、和所有儲能設備的功率所得到 的放電比例大于15 %，則以15 %的放電比例對儲能設備進行放電，如果根據配電網當前負 荷、光伏發電量、和所有儲能設備的功率所得到的放電比例小于15%時，則以具體計算得到 的放電比例對儲能設備進行放電；在最大節點電壓標么值介于1.05和1.07之間時，可置所 有儲能設備為閑置狀態。
[0124] 下面對本發明實施例提供的儲能設備的工作狀態控制方法的應用例及應用效果 進行介紹：
[0125] 圖6為某一村落低壓配電網示意圖，該村共有4臺公用配變，主變容量為（3*100+ 200)kVA，居民160余戶，電源為35kV的村東線路;35kV村東站主變容量為(8+10)kVA，某年度 最大負荷為11.7MW;村中居民戶表數為217戶，其中單相居民用戶180戶，三相動力用戶37 戶，某年度戶表最大負荷為3464kW;
[0126] 則分別在d〇ng_232、d〇ngbei_234和nei_231三個節點接入儲能設備，儲能設備的 容量為 100kW/200kWh
[0127] 利用本發明實施例，可將所有儲能設定為閑置狀態，進行潮流計算，獲得全網最高 電壓標么值;通過對上述低壓配電網計算，最高電壓標么值為1.112;根據最高電壓標幺值， 進一步確定儲能設備的工作狀態，然后下次再進行潮流計算；另外，可根據程序設定參數， 最高電壓標幺值超過1.11，小于1.12時，對所發電量進行30 %的切除，限電量為76千瓦時， 將所有限電量存儲于儲能設備，此時設定儲能設備為充電狀態，充電比例為76% (通過所有 限電量除以所有儲能設備的功率得出）；下次重新進行潮流計算，則最高電壓標幺值為 1.066,小于1.07,符合要求。
[0128] 本發明實施例提供的儲能設備的工作狀態控制方法，可降低配電網的電壓越限風 險，且儲能設備的工作狀態控制過程中，控制精度較高、數據處理量較小、方式簡便。
[0129] 下面對本發明實施例提供的控制設備進行介紹，下文描述的控制設備可與上文描 述的儲能設備的工作狀態控制方法相互對應參照。
[0130] 圖7為本發明實施例提供的控制決策設備的結構框圖，參照圖7,該于控制決策設 備可以包括：
[0131]節點電壓確定模塊100,用于確定配電網的各節點電壓；
[0132] 充電比例確定模塊200,用于如果最大節點電壓超過設定標準電壓的第一百分比， 則確定需對儲能設備進行充電，并確定充電比例；
[0133] 第一指令輸出模塊300,用于輸出第一指令，以指示控制執行設備控制儲能設備以 所述充電比例進行充電，使得所述最大節點電壓不超過設定標準電壓的第一百分比。
[0134] 可選的，節點電壓確定模塊10 0具體可用于，在當前時刻達到設定潮流計算時刻 時，輸出置所有儲能設備為閑置狀態的指令給控制執行設備，以使所述控制執行設備控制 所有儲能設備置為閑置狀態;對配電網進行潮流計算，確定儲能設備閑置情況下的配電網 的各節點電壓。
[0135] 可選的，圖8示出了本發明實施例提供的控制決策設備的另一結構框圖，結合圖7 和圖8所示，該控制決策設備還可以包括：
[0136] 最大節點電壓標么值確定模塊400,用于根據所述各節點電壓，計算各節點電壓標 幺值，確定各節點電壓標么值中的最大節點電壓標幺值；
[0137] 超第一百分比確定模塊500,用于如果所述最大節點電壓標么值大于第一值，則確 定所述最大節點電壓超過設定標準電壓的第一百分比，第一值為一加上第一百分比。
[0138] 可選的，充電比例確定模塊200在確定充電比例時，具體可用于，確定配電網當前 的所有限電量，及所有儲能設備的儲能功率;將所述所有限電量除以所述所有儲能設備的 儲能功率，得到充電比例。
[0139] 可選的，充電比例確定模塊200在確定配電網當前的所有限電量時，具體可用于：
[0140] 確定所述最大節點電壓超過設定標準電壓的具體百分比，所處于的百分比范圍對 應的限電比例，一個限電比例對應一個百分比范圍，將配電網的所有發電量乘以所確定的 限電比例，得到配電網當前的所有限電量；
[0141]或，確定最大節點電壓標幺值所處于的電壓標幺值范圍對應的限電比例，一個限 電比例對應一個節點電壓標幺值范圍，將配電網的所有發電量乘以所確定的限電比例，得 到配電網當前的所有限電量。
[0142] 可選的，圖9示出了本發明實施例提供的控制決策設備的再一結構框圖，結合圖7 和圖9所示，該控制決策設備還可以包括：
[0143] 目標放電比例確定模塊600,用于如果最大節點電壓不超過設定標準電壓的第二 百分比，則確定需對儲能設備進行放電，并確定目標放電比例;所述第二百分比小于第一百 分比；
[0144] 可選的，控制決策設備可在最大節點電壓標么值小于第二值時，確定最大節點電 壓不超過設定標準電壓的第二百分比，第二值可以為一加上第二百分比；
[0145] 第二指令輸出模塊700,用于輸出第二指令，以指示控制執行設備控制儲能設備以 所述目標放電比例進行放電，使得儲能設備能夠存儲配電網的限電電量。
[0146] 可選的，目標放電比例確定模塊600在確定目標放電比例時，具體可用于：
[0147] 確定配電網當前負荷的第二值倍數，與光伏發電量的差值，將所確定的差值除以 所有儲能設備的功率，得到放電比例，將所得到的放電比例作為所述目標放電比例；
[0148] 或，確定配電網當前負荷的第二值倍數，與光伏發電量的差值，將所確定的差值除 以所有儲能設備的功率，得到放電比例，如果得到的放電比例大于設定第一放電比例，則將 所述設定第一放電比例確定為所述目標放電比例，如果得到的放電比例小于設定第一放電 比例，則將所得到的放電比例作為所述目標放電比例。
[0149] 可選的，控制決策設備還可以用于：如果最大節點電壓超過設定標準電壓的第二 百分比，且不超過第一百分比，輸出置所有儲能設備為閑置狀態的指令給控制執行設備，以 使所述控制執行設備控制所有儲能設備置為閑置狀態。
[0150] 本發明實施例還提供一種儲能設備的工作狀態控制系統，該系統的結構可以如圖 10所示，包括:控制決策設備10及控制執行設備20;
[0151] 其中，控制決策設備10可用于，確定配電網的各節點電壓;如果最大節點電壓超過 設定標準電壓的第一百分比，則確定需對儲能設備進行充電，并確定充電比例;輸出第一指 令，以指示控制執行設備控制儲能設備以所述充電比例進行充電，使得所述最大節點電壓 不超過設定標準電壓的第一百分比；
[0152] 控制執行設備20可用于，接收所述第一指令，根據所述第一指令控制儲能設備以 所述充電比例進行充電。
[0153] 可選的，控制決策設備10還可用于，如果最大節點電壓不超過設定標準電壓的第 二百分比，則確定需對儲能設備進行放電，并確定目標放電比例;所述第二百分比小于第一 百分比;輸出第二指令，以指示控制執行設備控制儲能設備以所述目標放電比例進行放電， 使得儲能設備能夠存儲配電網的限電電量；
[0154] 相應的，控制執行設備20還可用于，接收所述第二指令，根據所述第二指令控制儲 能設備以所述目標放電比例進行放電。
[0155] 可選的，控制決策設備10還可用于，如果最大節點電壓超過設定標準電壓的第二 百分比，且不超過第一百分比，輸出置所有儲能設備為閑置狀態的指令給控制執行設備，以 使所述控制執行設備控制所有儲能設備置為閑置狀態；
[0156] 相應的，控制執行設備20還可用于，接收所述置所有儲能設備為閑置狀態的指令， 控制所有儲能設備置為閑置狀態。
[0157] 本發明實施例可降低配電網的電壓越限風險，且儲能設備的工作狀態控制過程 中，控制精度較高、數據處理量較小、方式簡便。
[0158] 本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他 實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置 而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說 明即可。
[0159] 專業人員還可以進一步意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元 及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結合來實現，為了清楚地說明硬件和 軟件的可互換性，在上述說明中已經按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些 功能究竟以硬件還是軟件方式來執行，取決于技術方案的特定應用和設計約束條件。專業 技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能，但是這種實現不應 認為超出本發明的范圍。
[0160] 結合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執 行的軟件模塊，或者二者的結合來實施。軟件模塊可以置于隨機存儲器(RAM)、內存、只讀存 儲器(R0M)、電可編程R0M、電可擦除可編程R0M、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或技術 領域內所公知的任意其它形式的存儲介質中。
[0161] 對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明 將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一 致的最寬的范圍。
【主權項】
1. 一種儲能設備的工作狀態控制方法，其特征在于，應用于控制決策設備，所述方法包 括： 確定配電網的各節點電壓； 如果最大節點電壓超過設定標準電壓的第一百分比，則確定需對儲能設備進行充電， 并確定充電比例； 輸出第一指令，以指示控制執行設備控制儲能設備以所述充電比例進行充電，使得所 述最大節點電壓不超過設定標準電壓的第一百分比。2. 根據權利要求1所述的儲能設備的工作狀態控制方法，其特征在于，所述確定配電網 的各節點電壓包括： 在當前時刻達到設定潮流計算時刻時，輸出置所有儲能設備為閑置狀態的指令給控制 執行設備，以使所述控制執行設備控制所有儲能設備置為閑置狀態； 對配電網進行潮流計算，確定儲能設備閑置情況下的配電網的各節點電壓。3. 根據權利要求1所述的儲能設備的工作狀態控制方法，其特征在于，所述方法還包 括： 根據所述各節點電壓，計算各節點電壓標么值，確定各節點電壓標么值中的最大節點 電壓標幺值； 如果所述最大節點電壓標么值大于第一值，則確定所述最大節點電壓超過設定標準電 壓的第一百分比，第一值為一加上第一百分比。4. 根據權利要求1所述的儲能設備的工作狀態控制方法，其特征在于，所述確定充電比 例包括： 確定配電網當前的所有限電量，及所有儲能設備的儲能功率； 將所述所有限電量除以所述所有儲能設備的儲能功率，得到充電比例。5. 根據權利要求4所述的儲能設備的工作狀態控制方法，其特征在于，所述確定配電網 當前的所有限電量包括： 確定所述最大節點電壓超過設定標準電壓的具體百分比，所處于的百分比范圍對應的 限電比例，一個限電比例對應一個百分比范圍，將配電網的所有發電量乘以所確定的限電 比例，得到配電網當前的所有限電量； 或，確定最大節點電壓標么值所處于的電壓標么值范圍對應的限電比例，一個限電比 例對應一個電壓標幺值范圍，將配電網的所有發電量乘以所確定的限電比例，得到配電網 當前的所有限電量。6. 根據權利要求1所述的儲能設備的工作狀態控制方法，其特征在于，所述方法還包 括： 如果最大節點電壓不超過設定標準電壓的第二百分比，則確定需對儲能設備進行放 電，并確定目標放電比例;所述第二百分比小于第一百分比； 輸出第二指令，以指示控制執行設備控制儲能設備以所述目標放電比例進行放電，使 得儲能設備能夠存儲配電網的限電電量。7. 根據權利要求6所述的儲能設備的工作狀態控制方法，其特征在于，所述確定目標放 電比例包括： 確定配電網當前負荷的第二值倍數，與光伏發電量的差值，將所確定的差值除以所有 儲能設備的功率，得到放電比例，將所得到的放電比例作為所述目標放電比例； 或，確定配電網當前負荷的第二值倍數，與光伏發電量的差值，將所確定的差值除以所 有儲能設備的功率，得到放電比例，如果得到的放電比例大于設定第一放電比例，則將所述 設定第一放電比例確定為所述目標放電比例，如果得到的放電比例小于設定第一放電比 例，則將所得到的放電比例作為所述目標放電比例。8. 根據權利要求1所述的儲能設備的工作狀態控制方法，其特征在于，所述方法還包 括： 如果最大節點電壓超過設定標準電壓的第二百分比，且不超過第一百分比，輸出置所 有儲能設備為閑置狀態的指令給控制執行設備，以使所述控制執行設備控制所有儲能設備 置為閑置狀態。9. 一種控制決策設備，其特征在于，包括： 節點電壓確定模塊，用于確定配電網的各節點電壓； 充電比例確定模塊，用于如果最大節點電壓超過設定標準電壓的第一百分比，則確定 需對儲能設備進行充電，并確定充電比例； 第一指令輸出模塊，用于輸出第一指令，以指示控制執行設備控制儲能設備以所述充 電比例進行充電，使得所述最大節點電壓不超過設定標準電壓的第一百分比。10. -種儲能設備的工作狀態控制系統，其特征在于，包括:控制決策設備及控制執行 設備； 其中，所述控制決策設備用于，確定配電網的各節點電壓;如果最大節點電壓超過設定 標準電壓的第一百分比，則確定需對儲能設備進行充電，并確定充電比例;輸出第一指令， 以指示控制執行設備控制儲能設備以所述充電比例進行充電，使得所述最大節點電壓不超 過設定標準電壓的第一百分比； 所述控制執行設備用于，接收所述第一指令，根據所述第一指令控制儲能設備以所述 充電比例進行充電。
【文檔編號】H02J3/12GK105932682SQ201610366234
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】黃碧斌, 胡靜, 洪博文, 李瓊慧, 王基, 王彩霞, 雷雪嬌
【申請人】國家電網公司, 國網能源研究院, 國網湖北省電力公司