一种光伏发电功率控制的储能协调管理系统的制作方法

本技术涉及储能管理，尤其涉及一种光伏发电功率控制的储能协调管理系统。

背景技术：

1、随着光伏发电在电力系统中的渗透率不断提高，其输出功率固有的间歇性与波动性对电网的稳定运行构成了显著挑战，储能系统的协调管理成为平抑功率波动、提升消纳能力的关键手段，现有技术通常采用集中式或分布式的优化算法对储能单元进行功率分配，其中基于异步交替方向乘子法的分布式框架因其良好的并行处理能力而受到关注，然而在实际运行中，通信链路可能因干扰或故障发生中断，导致算法迭代过程被迫停止，传统的恢复机制往往采用固定策略重新初始化，忽略了光伏波动本身的多时间尺度特性以及中断前后系统状态的关联性，这可能导致恢复后的迭代计算与实际的功率波动趋势脱节，收敛速度缓慢甚至发散，无法满足高比例光伏接入场景下对控制实时性与鲁棒性的迫切需求，此外，在复杂的网络环境中，各储能单元通信链路的状况差异巨大，统一的迭代步长难以适应不同的链路质量，进一步影响了协调控制的整体效率与可靠性。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种光伏发电功率控制的储能协调管理系统。，以克服现有技术中的不足。

2、为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：

3、一种光伏发电功率控制的储能协调管理系统，包括：

4、迭代中断恢复模块（1），所述迭代中断恢复模块（1）基于异步交替方向乘子法核心实现迭代延续；

5、能量路由器（2），所述能量路由器（2）用于路由能量流信息；

6、所述能量路由器（2）内部设置有多级缓存队列（21），该多级缓存队列（21）按照光伏波动频率分层存储能量流信息；

7、所述多级缓存队列（21）与迭代中断恢复模块（1）之间设置有双向数据交互通道（3），所述迭代中断恢复模块（1）通过该双向数据交互通道（3）读取多级缓存队列（21）中的历史波动趋势数据；

8、所述迭代中断恢复模块（1）内部设置有中断类型识别单元（11），该中断类型识别单元（11）根据多级缓存队列（21）中的波动模式自动识别中断类型并选择对应的恢复策略，所述恢复策略存储于迭代中断恢复模块（1）的策略库（12）中；

9、所述能量路由器（2）在通信中断时将最后可用能量流信息及历史波动趋势数据通过双向数据交互通道（3）传递至迭代中断恢复模块（1），所述迭代中断恢复模块（1）根据接收到的数据触发对应恢复策略以支持迭代延续；

10、所述系统还包括计算步长自适应调节器（4），该计算步长自适应调节器（4）内部嵌入有路由数据权重分配模块（41），所述路由数据权重分配模块（41）与能量路由器（2）连接，所述能量路由器（2）向路由数据权重分配模块（41）传递链路质量参数；

11、所述路由数据权重分配模块（41）根据所述链路质量参数动态调整各储能单元的计算优先级，所述计算步长自适应调节器（4）根据调整后的计算优先级融入路由数据调整步长；

12、所述路由数据权重分配模块（41）还设置有链路恢复时间预判单元（42），该链路恢复时间预判单元（42）根据所述链路质量参数预判链路恢复时间并影响异步交替方向乘子法的收敛路径。

13、可选的，所述多级缓存队列（21）包括高频波动缓存层（211）、中频波动缓存层（212）和低频波动缓存层（213）；

14、所述高频波动缓存层（211）存储光伏波动周期小于预设第一阈值的能量流信息，所述中频波动缓存层（212）存储光伏波动周期介于预设第一阈值与预设第二阈值之间的能量流信息，所述低频波动缓存层（213）存储光伏波动周期大于预设第二阈值的能量流信息；

15、所述中断类型识别单元（11）分别从高频波动缓存层（211）、中频波动缓存层（212）和低频波动缓存层（213）提取波动特征参数，所述波动特征参数包括波动幅度、波动频率和波动持续时间；

16、所述中断类型识别单元（11）根据波动特征参数的组合模式将中断类型划分为瞬时中断、周期性中断和持续性中断；

17、所述策略库（12）中针对不同中断类型存储有对应的恢复策略，所述瞬时中断对应的恢复策略为快速迭代恢复，所述周期性中断对应的恢复策略为分段迭代恢复，所述持续性中断对应的恢复策略为降级迭代恢复。

18、可选的，所述双向数据交互通道（3）包括上行数据通路（31）和下行数据通路（32）；

19、所述上行数据通路（31）用于将多级缓存队列（21）中的数据传递至迭代中断恢复模块（1），所述下行数据通路（32）用于将迭代中断恢复模块（1）的恢复指令传递至能量路由器（2），所述能量路由器（2）根据恢复指令调整能量流信息的路由优先级；

20、所述上行数据通路（31）设置有数据压缩单元（311），该数据压缩单元（311）对历史波动趋势数据进行压缩处理以减少传输延迟；

21、所述下行数据通路（32）设置有指令解析单元（321），该指令解析单元（321）将恢复指令解析为能量路由器（2）可执行的路由调整参数。

22、可选的，所述链路质量参数包括链路传输延迟、链路丢包率和链路带宽占用率；

23、所述路由数据权重分配模块（41）根据链路传输延迟为各储能单元分配时间权重，所述时间权重与所述链路传输延迟成反比，根据所述链路丢包率为各储能单元分配可靠性权重，所述可靠性权重与所述链路丢包率成反比，根据所述链路带宽占用率为各储能单元分配负载权重，所述负载权重与所述链路带宽占用率成反比；

24、所述计算优先级由所述时间权重、所述可靠性权重和所述负载权重加权求和得到。

25、可选的，所述链路恢复时间预判单元（42）内部设置有历史链路数据库（421）；

26、所述历史链路数据库（421）存储历史链路质量参数及对应的实际恢复时间；

27、所述链路恢复时间预判单元（42）将当前链路质量参数与历史链路数据库（421）中的历史链路质量参数进行匹配，并根据匹配结果预测当前链路恢复时间；

28、所述链路恢复时间预判单元（42）将预测的链路恢复时间传递至计算步长自适应调节器（4）；

29、所述计算步长自适应调节器（4）根据预测的链路恢复时间调整异步交替方向乘子法的迭代步长，当预测的链路恢复时间较短时增大迭代步长，当预测的链路恢复时间较长时减小迭代步长。

30、可选的，所述系统还包括：

31、邻近单元通信链路（5）和能量状态同步触发器（6）；

32、所述邻近单元通信链路（5）连接相邻的储能单元；

33、所述能量状态同步触发器（6）监测相邻储能单元的荷电状态差值，其内部设置有差值比较单元（61），所述差值比较单元（61）将荷电状态差值与预设阈值进行比较，当荷电状态差值超过预设阈值时所述能量状态同步触发器（6）激活链路重置程序；

34、所述链路重置程序包括链路断开步骤、参数重新配置步骤和链路重新建立步骤；

35、所述能量路由器（2）在链路重置过程中将本地光伏波动特征编码为路由标签，所述路由标签包括波动幅度标识、波动频率标识和波动相位标识，所述路由标签随能量流信息通过重新建立的邻近单元通信链路（5）传递至邻近储能单元。

36、可选的，所述迭代中断恢复模块（1）的策略库（12）中存储有路由标签与恢复策略的映射关系表，所述映射关系表将不同的路由标签组合映射至对应的迭代延续方案，所述迭代延续方案包括迭代起始点选择、迭代方向调整和迭代终止条件设定；

37、所述能量路由器（2）接收到邻近储能单元传递的路由标签后将路由标签传递至迭代中断恢复模块（1），所述迭代中断恢复模块（1）根据映射关系表查找对应的迭代延续方案并执行该方案。

38、可选的，所述能量路由器（2）内部设置有负载均衡计算单元（22）：

39、所述负载均衡计算单元（22）根据路由标签和相邻储能单元的荷电状态计算能量分配比例，所述能量分配比例用于指导能量流信息在本地储能单元与邻近储能单元之间的分配；

40、所述负载均衡计算单元（22）将能量分配比例传递至能量路由器（2）的路由控制模块（23），所述路由控制模块（23）根据能量分配比例调整能量流的路由路径，使本地光伏波动产生的能量优先流向荷电状态较低的邻近储能单元，实现能量导向的负载均衡。

41、与现有技术相比，本技术的优点在于：

42、本技术专利公开了一种光伏发电功率控制的储能协调管理系统，通过能量路由器路由能量流信息，并结合基于异步交替方向乘子法的迭代中断恢复模块，实现迭代延续，以解决光伏波动导致的通信中断和储能协调难题。具体而言，本技术内部设置多级缓存队列，按光伏波动频率分层存储能量流信息，并通过双向数据交互通道与迭代中断恢复模块交互，中断类型识别单元根据波动模式自动识别中断类型并选择恢复策略，如瞬时中断采用快速迭代恢复，确保迭代过程不因中断而终止。同时，计算步长自适应调节器嵌入路由数据权重分配模块，根据链路质量参数动态调整储能单元优先级和迭代步长，链路恢复时间预判单元进一步优化收敛路径。此外，本技术引入邻近单元通信链路和能量状态同步触发器，当荷电状态差值超阈值时激活链路重置，并通过路由标签编码波动特征，实现能量导向的负载均衡。总体而言，本技术提升了光伏储能系统的鲁棒性和效率，保障了在波动环境下的稳定功率控制和能量协调管理。

43、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本技术的范围。本技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。