[发明专利]一种适用于并网型储能系统的能量管理系统及管理方法

权利要求书

1.一种适用于并网型储能系统的能量管理方法，其特征在于，通过实时监测并网点功率波动，根据调度前储能系统的荷电状态和输出功率，模糊推理出并网点功率的偏差程度的隶属度，即得到实时调度结果友好度，依据友好度调整并网点功率的控制目标，即得到实际储能系统调整量；再采用最大隶属度取大法进行反模糊处理，计算获得储能系统的实时调度结果；

在稳定控制模式下，包括以下步骤：

步骤1、计算并网点功率波动ΔP，当功率波动ΔP的绝对值大于可接受并网点出力波动最大值M，且ΔP小于零时，转入步骤2；否则，转入步骤5；

步骤2、判断光伏系统是否处于最大功率追踪控制模式：

若光伏系统处于最大功率追踪控制模式，执行储能的实时调度；

若光伏系统未处于最大功率追踪控制模式，增加光伏系统的输出功率，增加的光伏输出功率为当前并网点功率波动ΔP的绝对值，然后转入步骤3；

步骤3、检测当前并网点功率波动ΔP的绝对值是否小于M：

若ΔP的绝对值小于M，则调度结束；

若ΔP的绝对值大于等于M，执行储能的实时调度，并采用模糊控制策略，模糊推理并网点功率的偏差程度的隶属度，进而得到储能系统功率调整量，再采用最大隶属度取大法进行反模糊处理，得到储能系统的实际应充/放电的功率，并依据结果调节储能系统，该步骤结束后转入步骤4；

步骤4、若功率波动ΔP的绝对值仍大于M，转回步骤3调节储能系统直至ΔP的绝对值小于M；

步骤5、通过步骤1判断后，若功率波动ΔP为正，执行储能的实时调度，采用模糊控制策略决定储能系统的输出功率，该步骤结束后转入步骤6；

步骤6、若功率波动ΔP的绝对值仍大于M，转入步骤7；否则，本次实时调度决策过程结束；

步骤7、即减少光伏出力，减少的光伏出力为ΔP的绝对值，并转回步骤5，调整储能系统的输出功率使得功率波动回到预设范围M内；

所述储能的实时调度过程如下：

S1、建立隶属度函数，u代表并网点功率实时调度结果友好度，功率波动程度分为适中、偏差为正和偏差为负三种模糊状态；

S2、将储能系统的荷电状态分为较低L、适中M和较高H三种状态，当储能系统荷电量大于SOC_max1时，模糊状态定义为较高H；当储能系统荷电量小于SOC_min1时，模糊状态定义为较低L，当储能系统荷电状态介于SOC_max和SOC_min之间时，模糊状态定义为适中M；其中，SOC_max为保证电池寿命条件下储能系统荷电量上限，SOC_min为保证电池寿命条件下储能系统荷电量下限，SOC_max1为储能系统荷电量的推荐上限，SOC_min1在荷电量下限的推荐值；

S3、将储能系统充放电状态分为适中、快充和快放三种模糊状态，当充放电功率小于P_ch,max1时，定义为快充状态，当充放电功率大于P_dis,max1时，定义为快放状态；当输出功率介于P_ch,max和P_dis,max之间时，定义为适中状态；其中P_ch,max表示保证电池安全条件下储能系统充电功率推荐上限，P_dis,max表示保证电池安全条件下储能系统放电功率推荐上限，P_ch,max1为保证储能系统安全条件下的理想充电功率上限，P_dis,max1为保证电池安全条件下的理想放电功率上限；

S4、根据S1-S3得到的模糊状态的结果形成控制逻辑，控制逻辑为：

当储能系统的功率控制目标的偏差程度为适中状态时，不额外调整功率控制；

当储能系统的功率控制目标的偏差程度为偏差为正时，触发实时调度，通过减少储能系统出力，储能系统荷电量回到安全范围；

当储能系统的功率控制目标的偏差程度为偏差为负时，触发实时调度，增加储能系统充电功率，使储能系统荷电量回到安全范围；

储能系统的功率控制目标的偏差程度按照下述方式确定，

在储能系统的充放电状态为快充的条件下：

当储能系统的荷电状态为较低L时，储能系统的功率控制目标的偏差程度为适中；

当储能系统的荷电状态为适中M，或储能系统的荷电状态为较高H时，储能系统的功率控制目标的偏差程度为偏差为负；

在储能系统的充放电状态为适中的条件下：

当储能系统的荷电状态为较低L时，储能系统的功率控制目标的偏差程度为适中；

当储能系统的荷电状态为适中M，或储能系统的荷电状态为较高H时，储能系统的功率控制目标的偏差程度为适中；

在储能系统的充放电状态为快放的条件下：

当储能系统的荷电状态为较低L，或者储能系统的荷电状态为适中M时，储能系统的功率控制目标的偏差程度为偏差为正；

当储能系统的荷电状态为较高H时，储能系统的功率控制目标的偏差程度为偏差为适中。