[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

说明书

本发明公开了一种适用于并网型储能系统的能量管理系统及管理方法，该能量管理系统能够通过储能充放电功率调度和荷电状态管理，实现储能系统平滑新能源出力、削峰填谷、跟踪出力计划等功能。并网型能量管理系统依据不用应用场景具有削峰填谷、稳定控制、计划及手动模式，其核心能量管理算法，在传统储能管理的基础上，引入模糊控制方法，根据储能电池的剩余容量与状态，对储能实时功率进行修正，以防止过充过放。

技术领域

本发明属于电力调度与管理技术领域，具体涉及一种适用于并网型储能系统的能量管理系统及管理方法。

背景技术

近年来，我国大力发展清洁能源，风电、光伏实现跨越式大发展，新能源装机容量占比日益提高。然而，在清洁能源高速发展的同时，波动性、间歇式新能源的并网给电网从调控运行，安全控制等诸多方面带来了不利影响，极大地限制了清洁能源的有效利用。电池储能系统可与分布/集中式新能源发电联合应用，是解决新能源发电并网问题的有效途径之一，将随着新能源发电规模的日益增大以及电池储能技术的不断发展，成为支撑我国清洁能源发展战略的重大关键技术。

储能系统可广泛应用于发电侧、电网侧和用电侧，具有解决弃风、弃光，提高可再生能源利用率；跟踪计划出力，平抑新能源出力波动；能够有效提高电网对新能源的接纳能力，为大规模可再生能源的并网提供支撑。

当前储能系统的能量管理系统，主要使用逻辑控制或平滑滤波算法进行储能系统能量管理，只适用于单一的能量管理目标，由于并网的储能系统中新能源的出力不可控，储能系统需要在平抑波动的基础上，综合考虑调度计划。同时，对于储能系统来说，要满足储能系统的荷电状态与充放电功率的对应关系及充放电功率的限制，避免储能过度充放电，影响储能系统寿命与性能。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种适用于并网型储能系统的能量管理系统及管理方法，该能量管理系统能够通过储能充放电功率调度和荷电状态管理，实现储能系统平滑新能源出力、削峰填谷以及跟踪出力计划的功能。

为达到上述目的，本发明所述一种适用于并网型储能系统的能量管理系统，包括实时数据采集模块、数据库、实时数据传输模块、新能源出力预测模块、电网调度计划模块和优化调度模块；

其中，所述实时数据采集模块的输入端和电池管理系统、新能源出力装置以及储能并网点连接，实时数据采集模块的输出端和数据库的输入端连接，数据库的输出端和新能源出力预测模块以及实时数据传输模块的输入端连接，新能源出力预测模块的输出端、实时数据传输模块的输出端以及电网调度计划模块的输出端均与优化调度模块连接；

实时采集模块用于监测采集储能系统数据，储能系统数据包括储能系统实时充放电功率、储能系统荷电量、与储能系统连接的新能源输出功率以及并网系统的并网点功率；

新能源出力预测模块通过深度学习算法训练历史数据库中的历史储能系统数据以及气象数据得到预测模型，实现风电、光伏等新能源的输出功率预测，其中气象数据包括气温、光照强度、风力大小和风向；

实时数据传输模块将实时数据库中采集数据传输至储能系统优化调度模块；

电网调度计划模块提供储能系统与上级调度机构的接口，接受调度计划；

储能系统优化调度模块用于根据预测出力和电网调度计划，制定可靠的储能充放电策略。

进一步的，数据库包含历史数据库和实时数据库，所述历史数据库存储历史采集数据和参数设置，所述实时数据库提供数据传输通道。

进一步的，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。

进一步的，在稳定控制模式下，包括以下步骤：