能量管理架构以及能量管理方法与流程

本发明涉及储能控制，尤其涉及一种能量管理架构以及能量管理方法。

背景技术：

1、随着储能系统规模的不断扩大及应用场景复杂度的提升，对系统的高可用性、故障隔离能力及灵活扩展能力提出了更高要求。基于此，储能管理系统（energy managementsystem，ems）通常采用主从架构，实现控制能力冗余与系统可靠性提升。主从ems通过通信网络进行状态同步与控制协同，以保障储能系统的连续稳定运行。

2、在实际运行过程中，当主ems与从ems之间因网络故障（例如心跳信号中断、通信链路异常等）导致双方无法准确判断对方运行状态时，从ems可能误判主ems发生故障并接管系统控制权，若此时原主ems仍处于正常工作状态，则可能形成两个主ems并行工作的“双主”运行状态。在该状态下，两个主ems可能同时向同一pcs或其他受控设备下发控制指令，进而引发控制命令冲突，例如同时发出相互矛盾的充电与放电指令，导致储能系统运行异常，甚至引发安全风险。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供了一种能量管理架构以及能量管理方法，旨在解决现有技术中储能管理系统易发生误切换并引发双主冲突故障的技术问题。

2、第一方面，本发明提供了一种能量管理架构，该能量管理架构包括：主能量管理系统、从能量管理系统以及多个功率变换系统；

3、所述主能量管理系统的通信端与所述从能量管理系统的通信端连接；

4、所述功率变换系统包括至少一个控制权受所述主能量管理系统或所述从能量管理系统调度分配的可调子系统，所述可调子系统同时与所述主能量管理系统的控制端以及所述从能量管理系统的控制端连接；

5、所述从能量管理系统，在通信端接收到所述主能量管理系统的通信状态异常的情况下产生调度控制请求，并通过所述可调子系统将所述调度控制请求发送至所述主能量管理系统；

6、所述主能量管理系统，在接收到所述调度控制请求的情况下，产生校验结果信号，并通过所述可调子系统将所述校验结果信号发送至所述从能量管理系统；

7、所述从能量管理系统，在所述校验结果信号的校验结果未通过的情况下，接管所述可调子系统的控制权。

8、在一实施例中，所述从能量管理系统，在接管所述可调子系统的控制权后作为主能量管理系统运行；

9、所述主能量管理系统，在所述通信状态由异常恢复正常后作为从能量管理系统运行。

10、在一实施例中，所述主能量管理系统，还在所述从能量管理系统对所述校验结果信号的校验结果通过的情况下，维持对所述可调子系统的控制权。

11、在一实施例中，所述主能量管理系统以及所述从能量管理系统中分别存储有映射管理关系，所述映射管理关系包括：固定控制的功率变换系统集合、由所述可调子系统构成的可调子系统集合以及各能量管理系统在其算力阈值下可承接的最大功率变换系统数量；

12、所述从能量管理系统，在接管所述可调子系统的控制权的情况下，根据所述映射管理关系，在其当前实际管控的功率变换系统数量不超过所述从能量管理系统可承接的最大功率变换系统数量的范围内接管所述可调子系统。

13、在一实施例中，所述能量管理架构还包括：pcc电表、保护电表以及计量电表；

14、所述计量电表的输入端与各所述功率变换系统连接，所述计量电表的输出端与所述保护电表的输入端连接，所述保护电表的输出端与所述pcc电表的输入端连接，所述pcc电表的输出端分别与所述主能量管理系统以及所述从能量管理系统连接；

15、所述计量电表采集所述能量管理架构的电能数据，所述保护电表采集所述功率变换系统的异常状态数据，所述pcc电表采集能量调度数据；

16、所述从能量管理系统在接管所述可调子系统的控制权后，基于所述电能数据、所述异常状态数据以及所述能量调度数据，对所接管的可调子系统进行调度。

17、第二方面，本发明还提出一种能量管理方法，能量管理方法应用于如上第一方面所述的能量管理架构。具体的，该能量管理方法包括：

18、在接收到主能量管理系统的通信状态异常的情况下，产生调度控制请求；

19、将所述调度控制请求通过所述可调子系统发送至所述主能量管理系统；

20、接收所述主能量管理系统基于所述调度控制请求返回的校验结果信号；

21、在所述校验结果信号的校验结果未通过的情况下，接管所述可调子系统的控制权。

22、在一实施例中，所述在所述校验结果信号的校验结果未通过的情况下，接管所述可调子系统的控制权的步骤包括：

23、在所述校验结果信号的校验结果未通过的情况下，获取映射管理关系；

24、基于所述映射管理关系确定可承接的最大功率变换系统数量；

25、根据所述最大功率变换系统数量接管所述可调子系统的控制权。

26、第三方面，本发明还提出一种能量管理方法，能量管理方法应用于如上第一方面所述的能量管理架构。具体的，该能量管理方法包括：

27、接收从能量管理系统传输的调度控制请求；

28、根据所述调度控制请求产生校验结果信号；

29、将所述校验结果信号通过可调子系统发送至所述从能量管理系统，以调度所述可调子系统的控制权。

30、在一实施例中，所述根据所述调度控制请求产生校验结果信号的步骤，包括：

31、根据当前实际管控的功率变换系统数量与其最大功率变换系统数量之比，得到算力负载率；

32、在所述算力负载率低于承接阈值的情况下，计算与所述可调子系统之间通信链路的链路质量得分；

33、在所述链路质量得分超过调度阈值的情况下，判断所述调度控制请求对应的请求功率是否处于所述可调子系统的可用功率范围内；

34、若是，则产生所述校验结果信号。

35、在一实施例中，在所述算力负载率低于承接阈值的情况下，计算与所述可调子系统之间通信链路的链路质量得分的步骤包括：

36、在所述算力负载率低于承接阈值的情况下，与所述可调子系统之间通信链路的通信延迟进行归一化得到归一化延迟；

37、对所述归一化延迟以及所述通信链路的丢包率进行加权运算，得到所述通信链路质量。

38、本发明技术方案通过提出一种能量管理架构以及能量管理方法。能量管理架构包括：主能量管理系统、从能量管理系统以及多个功率变换系统；主能量管理系统的通信端与从能量管理系统的通信端连接；功率变换系统包括至少一个控制权受主能量管理系统或从能量管理系统调度分配的可调子系统，可调子系统同时与主能量管理系统的控制端以及从能量管理系统的控制端连接。从能量管理系统在与主能量管理系统通信状态异常时产生调度控制请求，通过可调子系统传输至所述主能量管理系统。主能量管理系统对应产生校验结果信号反馈至从能量管理系统。从能量管理系统在校验结果未通过的情况下，接管可调子系统的控制权。由于调度控制请求与校验结果信号均经由可调子系统这一旁路传递，即便主从之间的通信端已经异常，仍存在一条独立于通信端的验证通道，使从能量管理系统能够获取主能量管理系统的真实运算响应，降低误判抢主的概率，有利于防止双主并行控制。