[发明专利]一种基于边云协同计算的多储能联合优化主动调控方法

说明书

本发明公开了一种基于边云协同计算的多储能联合优化主动调控方法，涉及能源调控技术领域。本发明针对分布式多储能协调，通过边缘控制模块承上启下，构建云边协同的三层控制系统，包含云端经济性调控应用，边缘侧协调控制应用，端侧紧急控制应用，分别部署在云端服务器、边缘计算设备和端侧储能充放能控制器。本发明利用边缘计算设备的边缘侧储能应用连接云端储能优化调度模块和管理端侧储能充放能控制设备，通过采集系统运行参数及不同储能充能特性及实时充放能数据，统筹安排各个储能的充能放能幅值、周期、频率等数据，最终实现多个储能最优调度，在保障系统充放能需求的情况下，能够兼顾储能寿命。

技术领域

本发明涉及能源调控技术领域，特别是涉及一种基于边云协同计算的多储能联合优化主动调控方法。

背景技术

随着碳达峰、碳中和上升到国家战略层面，新型电力系统对清洁能源如风光等要求增加，由于风力、光照等可再生能源的间歇性、随机性，大规模可再生能源并网发电加大了电网由于功率不平衡造成的风险，电力储能技术在电力系统中增加存储环节，使得实时平衡的“刚性”电力系统变得更加“柔性”，特别是能够平抑大规模可再生能源接入电网带来的波动性，提高电网运行安全性、经济性和灵活性，在能源互联网中配置储能可支撑高比例可再生能源发电接入电网，提高多元能源系统的灵活性和可调性，以及能源交易的自由度；

作为一种能量/功率缓冲设备，电力储能可以有效平衡发电和负荷，但由于需要长时间平衡发电与负荷，若不加合理控制，储能可能陷入频繁充放甚至深度放电，影响储能设备的使用寿命；在分布式能源运行费用中考虑储能设备的寿命损耗费用，以平衡分布式能源运行经济性和储能的设备寿命，可保证全电的全局经济性；

一般而言，单体电池的容量较小，很难满足大容量的工业应用，储能设备均由单体电池串并联构成，由于单体电池不可能具有完全统一的电气特性，而这会极大影响储能系统的寿命，因此有必要在储能系统中考虑单体电池性能差异对储能系统寿命造成影响，储能系统寿命决定于最坏的单体电池损耗，而由于运行环境的不确定性，最坏单体电池损耗很难精确预测，因此考虑单体电池特性差异会给储能系统的寿命评估带来一定的随机性；

锂离子电池寿命的准确预测目前仍较为困难，其主要原因是影响因素较多，目前，在锂离子电池的运行过程中，工作温度，放电深度和电流是影响其寿命的主要因素，另一方面锂离子电池寿命仍受到电池内部工作温度影响，其主要与放电电流大小有关，考虑放电深度和放电电流作为影响锂离子电池寿命的因素，影响储能寿命的主要因素充放电深度、充放电电流，影响多个储能寿命的主要因素有充放电一致性；

云计算(cloud computing)是分布式计算的一种，通过网络将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后通过多部服务器组成的系统进行并行处理和分析，可以在很短的时间内(几秒种)完成对数以万计的数据的处理，边缘计算，是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务，其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求，边缘计算处于物理实体和工业连接之间，或处于物理实体的顶端，而云端计算，仍然可以访问边缘计算的历史数据，传统自动控制基于信号的控制，而边缘计算则可以理解为“基于信息的控制”，更侧重指“策略”、“规划”，因此，它更多聚焦于在“调度、优化、路径”；

基于此，针对分布式能源比例大量增加的情况，结合电力系统稳定的基本要求和储能系统经济运行的要求，我们提出了利用基于边缘计算实现边云协同的多储能主动调控的方法。

发明内容

本发明的目基于边云协同计算的储能系统三级协调控制系统通过调节不同储能的充放能方案实现能量功率实时平衡，同时考虑储能设备寿命及能源整体效益最大化的方法和装置，以解决上述背景中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：