一种电能调度方法、系统、电能装置及其存储介质与流程

本发明涉及储能设备及其电能调度，尤其涉及一种电能调度方法、系统、电能装置及其存储介质。

背景技术：

1、随着能源成本上升和“双碳”目标的推进，配备光伏和储能系统的工商业用户日益增多。储能系统的核心价值在于通过“低储高发”的峰谷套利策略，降低整体用电成本。目前，常见的控制策略多为基于固定时间或固定阈值的规则控制，例如，设定在谷电时段固定充电，在峰电时段固定放电。

2、然而，这种静态策略存在明显缺陷。首先，它无法适应动态变化的因素，如光伏发电的随机性、负荷的波动性以及复杂的分时电价结构（如尖峰电价），导致套利机会流失或甚至增加成本。其次，静态策略往往只考虑电费成本，忽略了储能电池本身因循环充放电而产生的折损，可能因微小的价差进行频繁充放电，导致“赚了电费、亏了设备”。最后，现有策略缺乏全局优化视角，无法实现电能装置内的多变压器均衡互济，难以在调度周期内实现总成本的最优。

3、基于此，本发明提出一种能够动态响应、综合考虑经济性与设备寿命的电能调度方法、电能调度系统、电能装置及其存储介质。

技术实现思路

1、针对上述缺陷及问题，本发明实施例提供了一种电能调度方法、系统、电能装置及其存储介质能够有效地克服上述缺陷及问题。

2、本发明第一方面提供的一种电能调度方法该方法包括：

3、识别并判定当前电能调度模式的电能调度类型，所述电能调度类型包括预设电能调度类型和指定电能调度类型；

4、基于所述电能调度类型判定结果，按照预设调度策略或者指定调度策略控制各变压器下对应的 ac-dc逆变器对电能装置中的储能电池柜进行电能调度，且所述指定电能调度类型高于所述预设电能调度类型的控制优先级，所述电能调度包括对所述储能电池柜进行充电、放电或/和维持当前运行状态，

5、其中，所述预设调度策略和所述指定调度策略均包括以变压器均衡目标负载率为调控目标控制各变压器下对应的ac-dc逆变器对电能装置中的储能电池柜进行电能调度。

6、进一步地，所述以变压器均衡目标负载率为调控目标控制各变压器下的对应的ac-dc逆变器对电能装置中的储能电池柜进行电能调度，进一步包括：以放电均衡目标负载率或以充电均衡目标负载率为调控目标控制各变压器下对应的ac-dc逆变器对电能装置中的储能电池柜进行电能调度。

7、进一步地，所述以放电均衡目标负载率为调控目标控制各变压器下对应的ac-dc逆变器对电能装置中的储能电池柜进行电能调度进一步包括：

8、基于各变压器当前负载有功功率、对应变压器预留给电网的放电余量功率及各变压器的额定容量计算各变压器的初始等效有功功率及当前的初始负载率，其中，所述初始等效有功，所述当前的初始负载率，i为大于等于2的自然数；

9、基于电能装置中各变压器当前的总等效有功功率、各变压器的总额定容量及当前电能需求功率计算放电均衡目标负载率，其中，所述总等效有功功率，所述放电均衡目标负载率，

10、基于各变压器当前的初始负载率及放电均衡目标负载率，通过各变压器下对应的ac-dc逆变器对电能装置中的储能电池柜进行电能调度进而调控各变压器运行在放电均衡目标负载区间范围内，所述放电均衡目标负载区间范围根据放电均衡目标负载率进行设定，其中，各变压器的充电功率通过计算得到。

11、进一步地，以放电均衡目标负载率为调控目标控制各变压器下对应的ac-dc逆变器对电能装置中的储能电池柜进行电能调度的过程中，基于采集各台变压器未启动放电工况前的实时运行数据，计算第i台变压器未启动放电工况前的初始负载率，若电能装置中的任意一台变压器未启动放电工况前的初始负载率小于放电均衡目标负载率时，可选择性地切换至剔除未启动放电工况前的初始负载率小于放电均衡目标负载率的变压器参与以放电均衡目标负载率为调控目标的电能调度，或者，控制对应变压器下的ac-dc逆变器对电能装置中的储能电池柜进行充电。

12、进一步地，所述以充电均衡目标负载率为调控目标控制各变压器下对应的ac-dc逆变器对电能装置中的储能电池柜进行电能调度进一步包括：

13、基于各变压器当前负载视在功率、各变压器为储能配置的充电余量功率及各变压器的额定容量计算各变压器可用容量及当前的初始负载率，其中，所述变压器的可用容量，所述当前的初始负载率，i为大于等于2的自然数；

14、基于各变压器当前的总视在功率、各变压器的可用容量及当前电能需求功率计算充电均衡目标负载率，其中，各变压器当前的总视在功率，各变压器的总可用容量所述充电均衡目标负载率；

15、基于各变压器可用容量当前的初始负载率及所述充电均衡目标负载率，通过各变压器下对应的ac-dc逆变器对电能装置中的储能电池柜进行电能调度进而调控各变压器运行在充电均衡目标负载区间范围内，所述充电均衡目标负载区间范围根据充电均衡目标负载率进行设定，其中，各变压器的放电功率通过计算得到。

16、进一步地，以充电均衡目标负载率为调控目标控制各变压器下对应的ac-dc逆变器对电能装置中的储能电池柜进行电能调度的过程中，基于采集各变压器未启动充电工况前的实时运行数据，计算第i台变压器初始负载率，若电能装置中的任意一台变压器未启动充电工况前的初始负载率大于充电均衡目标负载率时，可切换至剔除未启动充电工况前的初始负载率大于充电均衡目标负载率的变压器参与以充电均衡目标负载率为调控目标的电能调度，或者，控制对应变压器下的ac-dc逆变器对电能装置中的储能电池柜进行放电。

17、进一步地，若所述当前电能调度模式为第三方电能调度模式、用户自定义电能调度模式或手动电能调度模式中的任意一种时，则判定所述电能调度类型为所述指定电能调度类型，则根据第三方电能调度模式、用户自定义电能调度模式或手动电能调度模式指定的当前电能需求功率控制变压器下的ac-dc逆变器按照所述放电均衡目标负载率或所述充电均衡目标负载率为调控目标控制各变压器下对应的ac-dc逆变器对电能装置中的储能电池柜进行电能调度。

18、进一步地，若当前电能调度模式为峰谷套利电能调度模式，则判定所述当前电能调度类型为预设电能调度类型，并按照所述预设调度策略控制各变压器下的ac-dc逆变器对储能电池柜进行电能调度，所述预设调度策略进一步包括基于当前时间信息，识别并判断确定当前时间所处的时段类型，若当前时间属于预设尖/峰时段或预设谷时段，则以电价差最大化为目标并基于储能电池柜当前最大允许可充/可放容量、荷电状态及功率上限确定的当前电能需求功率，在所述预设尖/峰时段以所述放电均衡目标负载率为调控目标控制各变压器下的对应的ac-dc逆变器对电能装置中的储能电池柜优先放电，在所述预设谷时段以所述充电均衡目标负载率为调控目标控制各变压器下的对应的ac-dc逆变器对电能装置中的储能电池柜优先充电。

19、进一步地，若当前电能调度模式为峰谷套利电能调度模式，则判定为预设电能调度类型，按照所述预设调度策略控制各变压器下的ac-dc逆变器对储能电池柜进行电能调度，所述预设调度策略进一步包括基于当前时间信息，识别并判断确定当前时间所处的时段类型，若当前时间属于预设平时段，则基于一定时间段内的历史用电情况确定的所述当前电能需求功率，以所述放电均衡目标负载率或所述充电均衡目标负载率为调控目标控制各变压器下的对应的ac-dc逆变器对电能装置中的储能电池柜进行电能调度。

20、本发明第二方面提供的一种电能调度系统，其进一步包括：

21、电池堆管理系统，与电能装置场站内设置的电池簇管理系统及能量管理系统通讯连接；

22、能量控制系统，与变压器负载采集装置、电池堆管理系统及ac-dc逆变通讯连接，所述能量控制系统进一步包括处理器，用于实现如本发明第一方面提供的电能调度方法中的一条或多条计算机程序，以及计算机存储介质，存储有一条或多条计算机程序，所述一条或多条计算机程序适于由所述加载处理器并执行如本发明第一方面提供的电能调度方法。

23、本发明第三方面提供的一种电能装置，该装置包括本发明第二方面提供的电能调度系统、一由所述电能调度系统控制的电能路由设备；

24、所述电能路由设备进一步包括：

25、场站级直流母排；

26、多个ac-dc逆变器，其直流侧以并联方式与所述场站级直流母排电连接，交流侧接入各自对应变压器的低压侧；

27、所述电能装置还进一步包括多个变压器及多个储能电池柜，所述变压器低压侧与至少一个ac-dc逆变器的交流侧相互电连接，变压器的高压侧与电网电连接，所述储能电池柜以并联方式连接在所述场站级直流母排上。

28、进一步地，所述电能装置还进一步包括与变压器一一对应设置的负载采集装置，其安装于每台变压器低压侧，用于至少采集各变压器的当前的负载有功功率、视在功率、电流、电压、频率及功率因数。

29、本发明第四方面提供的一种计算机存储介质，其存储有一条或多条计算机程序，所述计算机程序被所述电能调度系统执行时，用于执行如本发明第一方面提供的电能调度方法

30、综上所述，本发明一种电能调度方法、系统、电能装置及其存储介质，能够有效地解决通过实时负载数据采集，针对多变压器场景，在不同运行模式下进行变压器维度电能互济的智能均衡调度。