一种基于峰谷套利的储能运行控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于峰谷套利的储能运行控制方法及系统，该控制方法基于储能运行控制系统进行工作，该储能运行控制系统包括电网

【技术实现步骤摘要】
一种基于峰谷套利的储能运行控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力
，具体为一种基于峰谷套利的储能运行控制方法及系统
。

技术介绍

[0002]工商业储能最可靠的收益来自于峰谷套利，那么，预期峰谷套利收益是投资决策的关键依据，峰谷套利价值最大化是运行控制的目标
。
所以：一个工商业用户配置多大规模的储能设备，能实现其峰谷套利价值最大化，是工商业储能投资和运营的基础性关键技术
。
[0003]而现有的储能设备配置规模仅根据有限的历史数据和用户访谈来确定容量，容易造成容量配置不合理而影响收益的情况
。
此外峰谷套利应尽量使得储能在电价低的时段尽可能充满，电价高的时段尽可能放完，这样的收益最高，但实际使用过程中储能设备输出的电能可能会超过负载的需求，导致电网上出现逆功率，即电能从电网流向储能设备，会对电网的稳定性和安全性造成影响
。
因此，设计安全性高的一种基于峰谷套利的储能运行控制方法及系统是很有必要的
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于峰谷套利的储能运行控制方法及系统，该控制方法基于储能运行控制系统进行工作，该储能运行控制系统包括电网
、
储能设备
、
用户配电柜
、
运行控制模块，所述储能设备由多个储能柜组成，所述储能柜为储能的设备，所述电网用于将发电厂产生的电能输送到用户终端，所述储能设备用于在电网负荷低谷期间储存多余的电能，以便在负荷高峰期间释放储存的电能，从而平衡电网负荷波动，所述用户配电柜用于通过分支回路将电能分配到各个用电设备中，所述运行控制模块用于根据用户的负荷需求和用电策略进行储能设备的运行控制
。
[0005]根据上述技术方案，所述运行控制模块包括用户功率监测模块
、
计时模块
、
负荷计算模块
、
输出功率调整模块
、
功率分配模块
、
功率因数计算模块
、
逆功率监测模块
、
需量实时计算与跟踪模块；所述计时模块与用户功率监测模块和功率分配模块电连接，所述用户功率监测模块与用户配电柜电连接；所述用户功率监测模块用于对用户配电柜的负荷特性进行检测，所述计时模块用于对峰谷周期内的时间进行统计，所述负荷计算模块用于根据对用户配电柜在一个峰谷周期内消耗的电能进行统计，所述输出功率调整模块用于控制储能柜的输出功率，所述功率分配模块用于控制灵活配置的储能柜功率分配的多少，所述功率因数计算模块用于计算储能柜的有功功率占比，所述逆功率监测模块用于监测是否出现逆功率现象，所述需量实时计算与跟踪模块用于检测用户负荷是否超允许需量
。
[0006]根据上述技术方案，包括以下步骤：
S1、
将储能系统中的各个储能设备
、
电网和用户配电柜进行拓扑建模，此时各个储能设备的储能柜数量为与其连接的用户配电柜数量成正比；
S2、
在拓扑建模完成之后，使得储能系统到一个具体应用场景进行试用，收集每个用户的负荷特性，得到每个用户每天的平均功率和平均用电量，根据单台储能柜的标准参数，确定在此储能设备中配置几台储能柜最优，每个储能设备中的储能柜比最优数量多配置一台，并且每个储能设备将其中一台储能柜作为灵活配置使用；
S3、
每个储能设备实时记录其所对应的用户用电设备运行功率，根据用户用电设备运行功率，进行储能设备用电策略的调整，实现储能系统的自动化调度和管理；
S4、
在电网电价低的时间段提高对用户用电需求的收费标准，尽可能使得储能设备充满电，在电价高的时间段对降低用户用电需求的收费标准，并告知用户，尽可能将储能设备的电能用完，同时计算储能设备的功率因数，确定理论极限输出功率，由于负载的变化也会导致无功功率的变化，每次理论极限输出功率都不一样；
S5、
确定理论极限输出功率后，对储能设备的实时输出功率进行检测，当实时输出功率到达理论极限输出功率附近时，检测是否出现逆功率现象，并对实际极限输出功率进行校准
。
[0007]根据上述技术方案，上述步骤
S2
中，确定在此储能设备中配置几台储能柜最优的具体方法为：首先对用户用电设备运行功率进行检测，单位千瓦，并和时间进行乘积得到用户用电量，每个储能设备每个峰谷周期需要的总用电量为，单位千瓦时，同时根据单个储能柜的储能量决定储能柜的数量，保证储能柜数量与单个用户用电量相匹配且冗余的程度，冗余的那个储能柜用作灵活配置，根据平均分配到每台储能柜进行功率输出，在其他储能设备的实时输出功率不能满足用户需求，且本储能设备的实时输出功率超出用户需求时，对灵活配置的储能柜进行电能的分配，其中，为一个峰谷周期的时间
。
[0008]根据上述技术方案，上述步骤
S3
中，根据用电设备运行功率进行储能设备用电策略的调整的具体方法为：首先根据每个储能设备对应的用户数量计算用户用电设备运行总功率，
S3
‑
1、
当用户用电设备运行总功率未超过设定值，即，其灵活配置的储能柜的空余功率可完全分配给其他储能设备，为当前储能设备的储能柜数量；
S3
‑
2、
当用户用电设备运行总功率超过设定值，即，则降低其灵活配置的储能柜的空余功率分配的比例，具体分配方式为实时分配给其他储能设备的功率随着用户用电设备运行总功率超过设定值的时间成正比减少，直到到达规定时间，剩余分配功率为零
。
[0009]根据上述技术方案，上述步骤
S3
的具体计算公式为：
,
其中为当前灵活配置的储能柜分配给其他储能设备的功率，为灵活配置的储能柜的最大功率，为灵活配置的储能柜满足自身输出功率需求占用的功率，为规定时间，为用户用电设备运行总功率超过设定值的时间
。
[0010]根据上述技术方案，上述步骤
S4
中，理论极限输出功率的具体方法为：对用户配电柜接收到的用户用电设备运行总功率进行检测，视为有功功率，并对储能设备实时输出功率进行检测，并计算两者的比值，即为功率因数，实时输出功率的变化会导致功率因数的变化，放电不能导致功率因数低于约束值，此时的实时输出功率为理论极限输出功率
。
[0011]根据上述技术方案，上述步骤
S5
中，对实际极限输出功率进行校准的具体方法为：对储能设备实时输出功率进行检测，并且保证实时输出功率不高于理论极限输出功率，当实时输出功率升高导致逆功率跳变时，记录此时的实际极限输出功率，当理论极限输出功率与此次实际极限输出功率的差值，相比上一次理论极限输出功率与上次实际极限输出功率的差值大时，判断两者之间差值的变化趋势处于扩大状态，此时实际极限输出功率，其中
γ
为功率校准系数，当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于峰谷套利的储能运行控制方法，其特征在于：该控制方法基于储能运行控制系统进行工作，该储能运行控制系统包括电网
、
储能设备
、
用户配电柜
、
运行控制模块，所述储能设备由多个储能柜组成，所述储能柜为储能的设备，所述电网用于将发电厂产生的电能输送到用户终端，所述储能设备用于在电网负荷低谷期间储存多余的电能，以便在负荷高峰期间释放储存的电能，从而平衡电网负荷波动，所述用户配电柜用于通过分支回路将电能分配到各个用电设备中，所述运行控制模块用于根据用户的负荷需求和用电策略进行储能设备的运行控制
。2.
根据权利要求1所述的一种基于峰谷套利的储能运行控制方法，其特征在于：所述运行控制模块包括用户功率监测模块
、
计时模块
、
负荷计算模块
、
输出功率调整模块
、
功率分配模块
、
功率因数计算模块
、
逆功率监测模块
、
需量实时计算与跟踪模块；所述计时模块与用户功率监测模块和功率分配模块电连接，所述用户功率监测模块与用户配电柜电连接；所述用户功率监测模块用于对用户配电柜的负荷特性进行检测，所述计时模块用于对峰谷周期内的时间进行统计，所述负荷计算模块用于根据对用户配电柜在一个峰谷周期内消耗的电能进行统计，所述输出功率调整模块用于控制储能柜的输出功率，所述功率分配模块用于控制灵活配置的储能柜功率分配的多少，所述功率因数计算模块用于计算储能柜的有功功率占比，所述逆功率监测模块用于监测是否出现逆功率现象，所述需量实时计算与跟踪模块用于检测用户负荷是否超允许需量
。3.
根据权利要求2所述的一种基于峰谷套利的储能运行控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、
将储能系统中的各个储能设备
、
电网和用户配电柜进行拓扑建模，此时各个储能设备的储能柜数量为与其连接的用户配电柜数量成正比；
S2、
在拓扑建模完成之后，使得储能系统到一个具体应用场景进行试用，收集每个用户的负荷特性，得到每个用户每天的平均功率和平均用电量，根据单台储能柜的标准参数，确定在此储能设备中配置几台储能柜最优，每个储能设备中的储能柜比最优数量多配置一台，并且每个储能设备将其中一台储能柜作为灵活配置使用；
S3、
每个储能设备实时记录其所对应的用户用电设备运行功率，根据用户用电设备运行功率，进行储能设备用电策略的调整，实现储能系统的自动化调度和管理；
S4、
在电网电价低的时间段提高对用户用电需求的收费标准，尽可能使得储能设备充满电，在电价高的时间段对降低用户用电需求的收费标准，并告知用户，尽可能将储能设备的电能用完，同时计算储能设备的功率因数，确定理论极限输出功率，由于负载的变化也会导致无功功率的变化，每次理论极限输出功率都不一样；
S5、
确定理论极限输出功率后，对储能设备的实时输出功率进行检测，当实时输出功率到达理论极限输出功率附近时，检测是否出现逆功率现象，并对实际极限输出功率进行校准
。4.
根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：宣筱青，王祥浩，夏东风，
申请(专利权)人：南京中电科能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：