一种储能能量管理系统及方法与流程

1.本技术涉及电力管理技术领域，尤其涉及一种储能能量管理系统及方法。


背景技术：

2.储能能量管理系统（ems）作为储能系统的大脑，协调管控整个储能系统的充放电管理，适用于各种储能应用场景，例如发电侧、电网侧、用电侧及微电网。
3.在现有技术中，通常是以固定参数配置，并且根据当前应用场景重新下载管理程序的方式实现储能能量管理，或者需要通过根据当前应用场景修改管理程序的方式实现储能能量管理。
4.但是，由于ems应用场景多样，控制策略众多，若基于现有技术实现能量管理，将导致储能能量管理效率较低。


技术实现要素：

5.本技术提供一种储能能量管理系统及方法，以解决现有技术储能能量管理效率低等缺陷。
6.本技术第一个方面提供一种储能能量管理系统，包括：多个策略模块，用于在不同的应用场景下对储能单元进行控制，各所述策略模块包括参数配置接口、输入接口和输出接口；所述参数配置接口用于接收当前应用场景对应的配置参数，所述输入接口用于接收输入变量，所述输出接口用于输出储能单元控制变量；其中，所述输入变量至少包括当前应用场景下的监控数据和储能单元的状态信息。
7.可选的，所述配置参数至少包括输入关联变量列表、输出关联变量列表和策略参数阈值列表。
8.可选的，所述配置参数还包括策略优先级。
9.可选的，所述策略模块还包括：外部访问接口，用于接收远程外部数据。
10.可选的，所述策略模块已通过模拟测试和带载测试。
11.可选的，所述系统还包括：系统级协控模块，用于监测储能系统和储能单元的状态信息，根据所述储能系统和储能单元的状态信息，对所述储能单元进行安全检测和任务协调分配。
12.可选的，所述系统级协控模块包括：系统级保护单元，用于根据储能系统和储能单元的状态信息，判断当前储能系统是否满足当前的应用条件；储能单元级保护单元，用于根据各储能单元的状态信息，判断是否存在故障单元；储能单元协调分配单元，用于根据各储能单元的状态信息，对当前的储能单元控制量进行任务协调分配。
13.本技术第二个方面提供一种储能能量管理方法，应用于储能能量管理系统，所述系统包括多个策略模块，所述方法包括：获取当前储能能量管理需求，其中，所述储能能量管理需求至少包括当前应用场景；根据所述当前储能能量管理需求，从所述多个策略模块中选取目标策略模块；基于所述目标策略模块的参数配置接口，对所述目标策略模块进行参数配置；利用所述目标策略模块获取输入变量，以使所述目标策略模块输出对应的储能单元控制变量；其中，输入变量至少包括当前应用场景下的监控数据和储能单元的状态信息。
14.可选的，当所述目标策略模块的数量大于1时，所述基于所述目标策略模块的参数配置接口，对所述目标策略模块进行参数配置，包括：获取当前应用场景对应的配置参数，其中，所述配置参数至少包括策略优先级；按照所述策略优先级，对所述目标策略模块进行排序，以使各所述目标策略模块按照预设运行顺序运行本技术第三个方面提供一种储能能量管理装置，应用于储能能量管理系统，所述系统包括多个策略模块，所述装置包括：获取模块，用于获取当前储能能量管理需求，其中，所述储能能量管理需求至少包括当前应用场景；选取模块，用于根据所述当前储能能量管理需求，从所述多个策略模块中选取目标策略模块；配置模块，用于基于所述目标策略模块的参数配置接口，对所述目标策略模块进行参数配置；控制模块，用于利用所述目标策略模块获取输入变量，以使所述目标策略模块输出对应的储能单元控制变量；其中，输入变量至少包括当前应用场景下的监控数据和储能单元的状态信息。
15.本技术第四个方面提供一种电子设备，包括：至少一个处理器和存储器；所述存储器存储计算机执行指令；所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上第二个方面以及第二个方面各种可能的设计所述的方法。
16.本技术第五个方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上第二个方面以及第二个方面各种可能的设计所述的方法。
17.本技术技术方案，具有如下优点：本技术提供一种储能能量管理系统及方法，该系统包括多个策略模块，策略模块用于在不同的应用场景下对储能单元进行控制，各策略模块包括参数配置接口、输入接口和输出接口；参数配置接口用于接收当前应用场景对应的配置参数，输入接口用于接收输入变量，输出接口用于输出储能单元控制变量；其中，输入变量至少包括当前应用场景下的监控数据和储能单元的状态信息。上述方案提供的系统，策略模块中预先封装了控制策略，以使用户可以直接调用当前需要的策略模块进行储能能量管理，节约了控制策略开发时间，提高了储能能量管理效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本技术实施例提供的一种储能能量管理系统的结构示意图；图2为本技术实施例提供的策略模块的结构示意图；图3为本技术实施例提供的另一种储能能量管理系统的结构示意图；图4为本技术实施例提供的示例性的储能能量管理系统的结构示意图；图5为本技术实施例提供的储能能量管理方法的流程示意图；图6为本技术实施例提供的储能能量管理装置的结构示意图；图7为本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
20.通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
21.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
22.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在以下各实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.本技术实施例提供了一种储能能量管理系统，用于对储能系统中的储能单元进行管理。
24.如图1所示，为本技术实施例提供的一种储能能量管理系统的结构示意图，该系统10包括：多个策略模块101。
25.其中，策略模块用于在不同的应用场景下对储能单元进行控制，各策略模块包括参数配置接口、输入接口和输出接口。
26.其中，参数配置接口用于接收当前应用场景对应的配置参数，输入接口用于接收输入变量，输出接口用于输出储能单元控制变量。
27.需要说明的是，可以将模块式控制策略开发为应用驱动，可通过加载驱动的方式调用策略模块，并且，各种控制策略的配置采用可视化窗口操作，可直观便捷地供用户使用。
28.具体地，用户可以根据当前应用场景下的储能能量管理需求，调用对应的策略模块，并通过参数配置接口，对其进行参数配置，完成参数配置后便可以将其投入使用。策略模块具体可以按照配置参数，通过输入接口获取对应的输入变量，经过对输入变量进行数据分析和统计，生成相应的储能单元控制变量，并通过输出接口发送到指定的储能单元。
29.需要进一步说明的是，储能单元控制变量具体指储能单元执行部件控制量。
30.其中，如图2所示，为本技术实施例提供的策略模块的结构示意图，配置参数至少包括输入关联变量列表、输出关联变量列表和策略参数阈值列表。
31.需要说明的是，输入关联变量列表主要包括指定的输入变量类型，例如：入网点的实时功率和储能单元的电量状态等，输出关联变量列表主要包括输出的储能单元控制变量的数据类型，例如：有功功率和无功功率等，具体可关联储能单元执行部件控制量。相应的，策略参数阈值主要包括各输入变量对应的阈值和输出变量（储能单元控制变量）的阈值等。
32.其中，输入变量至少包括当前应用场景下的监控数据和储能单元的状态信息。输入变量具体包括的内容可以根据当前实际的储能能量管理需求来设定，本技术实施例不做限定。
33.具体地，在一实施例中，配置参数还包括策略优先级。
34.在实际应用中，可能会出现当前场景需要多个控制策略联合控制的情况下，此时则需要调用多个策略模块，为了保障各策略模块可以按照规定的运行顺序执行，以达到预期的储能能量控制能力，可以在启用这些策略模块之前，先为其设定策略优先级，以控制策略模块的运行顺序。
35.具体地，在一实施例中，配置参数还包括策略启动开关，以供用户控制策略模块的运行。
36.在上述实施例的基础上，为了提高策略模块的适应能力，作为一种可实施的方式，在一实施例中，策略模块还包括：外部访问接口，用于接收远程外部数据。
37.需要说明的是，远程外部数据主要包括云端数据、外部采集通道数据和响应外部调度接口数据等外部数据，使每个策略模块可以实时在线自由组合配置。
38.示例性的，当输入关联变量列表所指定的某种输入变量类型无法直接采集时，可以利用外部访问接口，接收云端数据，以保障可以得到完整的输入变量。或者，当用户无法正常访问参数配置接口时，可以利用外部访问接口向策略模块发送配置参数，以达到远程配置的效果。
39.具体地，在一实施例中，策略模块已通过模拟测试和带载测试。
40.需要说明的是，模拟测试是对策略模块进行仿真测试，带载测试是为策略模块挂载实体设备，以测试真实投入到实际应用场景下使用的效果。
41.具体地，在将策略模块部署到储能能量管理系统之前，为了保障策略模块的可用性和稳定性，可以先对其自身进行模拟测试和带载测试，测试通过后再对其进行后续部署工作。
42.在上述实施例的基础上，为了保障储能能量管理系统的安全性和负载均衡，如图3所示，为本技术实施例提供的另一种储能能量管理系统的结构示意图，作为一种可实施的方式，在一实施例中，系统还包括：系统级协控模块102，用于监测储能系统和储能单元的状态信息，根据储能系统和储能单元的状态信息，对储能单元进行安全检测和任务协调分配。
43.需要说明的是，储能单元的状态信息主要指单元级别的状态信息，如储能单元的有功功率和无功功率等，储能系统的状态信息主要指系统级的状态信息，如交流点的安全指标和汇流点的安全指标等。
44.具体地，在策略模块运行的过程中，可以利用系统级协控模块根据储能系统和储能单元的状态信息，进行安全防护和任务协调分配，例如储能额定功率限值、有功功率/无
功功率协调和储能系统故障保护等，具体可以根据实际应用情况进行适应性拓展，本技术实施例不做限定。
45.具体地，在一实施例中，系统级协控模块包括：系统级保护单元，用于根据储能系统和储能单元的状态信息，判断当前储能系统是否满足当前的应用条件；储能单元级保护单元，用于根据各储能单元的状态信息，判断是否存在故障单元；储能单元协调分配单元，用于根据各储能单元的状态信息，对当前的储能单元控制量进行任务协调分配。
46.示例性的，如图4所示，为本技术实施例提供的示例性的储能能量管理系统的结构示意图，系统级协控模块部署在策略模块和储能单元之间的通信链路上，以起到对储能单元进行协调控制的作用。
47.具体地，系统级保护单元具体可以根据储能系统的状态信息及系统中所有储能单元的状态信息，判断当前储能系统是否能满足当前策略模块生成的储能单元控制变量，若不能，则将生成报警信息，以提醒操作人员进行人工介入。储能单元级保护单元具体可以根据各储能单元的状态信息，判断各储能单元的状态指标是否超出额定值，若是，则确定该储能单元为故障单元，此时可以切除故障单元，以将任务分配到其他正常单元。类似地，若根据储能系统的状态信息，确定当前储能系统发生了故障，也可以切除整个储能系统，以将任务分配到其他储能系统。储能单元协调分配单元具体可以根据各储能单元的状态信息，确定各储能单元的当前储电量等负载指标，进而实现任务（储能单元控制量）的协调分配。
48.本技术实施例提供的储能能量管理系统，包括多个策略模块，策略模块用于在不同的应用场景下对储能单元进行控制，各策略模块包括参数配置接口、输入接口和输出接口；参数配置接口用于接收当前应用场景对应的配置参数，输入接口用于接收输入变量，输出接口用于输出储能单元控制变量；其中，输入变量至少包括当前应用场景下的监控数据和储能单元的状态信息。上述方案提供的系统，策略模块中预先封装了控制策略，以使用户可以直接调用当前需要的策略模块进行储能能量管理，节约了控制策略开发时间，提高了储能能量管理效率，提高了项目应用场景的适配性，大大缩短项目交付与设备配套应用时间，极大提高了用户的使用便捷性。并且，系统中的系统级协控模块保障了系统的安全性和负载均衡，以使系统可以安全可靠地运行。
49.本技术实施例提供了一种储能能量管理方法，应用于储能能量管理系统，用于对储能系统中的储能单元进行管理。本技术实施例的执行主体为电子设备，比如服务器、台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、嵌入式设备及其他可用于管理储能单元的电子设备。
50.如图5所示，为本技术实施例提供的储能能量管理方法的流程示意图，该方法包括：步骤501，获取当前储能能量管理需求，其中，储能能量管理需求至少包括当前应用场景；步骤502，根据当前储能能量管理需求，从多个策略模块中选取目标策略模块；步骤503，基于目标策略模块的参数配置接口，对目标策略模块进行参数配置；步骤504，利用目标策略模块获取输入变量，以使目标策略模块输出对应的储能单元控制变量。
51.其中，输入变量至少包括当前应用场景下的监控数据和储能单元的状态信息。
52.具体地，在一实施例中，当目标策略模块的数量大于1时，可以获取当前应用场景
对应的配置参数，其中，配置参数至少包括策略优先级；按照策略优先级，对目标策略模块进行排序，以使各目标策略模块按照预设运行顺序运行。
53.示例性的，若当前需要对某用电区域的入网点功率进行监测，则可以选取可进行入网点公里处监测的策略模块作为目标策略模块，并将额定功率作为配置参数对目标策略模块进行配置，然后由目标策略模块监控该入网点的实时功率，当监控到的实时功率即将达到额定功率时，可以根据储能单元的电量状态，判断各储能单元是否满足放电要求，并根据当前实时功率和额定功率之间的差值，控制储能单元按照相应的放电标准进行放电，以避免该用电区域出现功率超标的情况。
54.本技术实施例提供的储能能量管理方法，通过获取当前储能能量管理需求，其中，储能能量管理需求至少包括当前应用场景；根据当前储能能量管理需求，从多个策略模块中选取目标策略模块；基于目标策略模块的参数配置接口，对目标策略模块进行参数配置；利用目标策略模块获取输入变量，以使目标策略模块输出对应的储能单元控制变量，提高了储能能量管理效率，并且可实时调整优化，提高了收益，同时保障了储能系统的安全性，延长了储能系统的寿命。
55.本技术实施例提供了一种储能能量管理装置，用于执行上述实施例提供的储能能量管理方法。
56.如图6所示，为本技术实施例提供的储能能量管理装置的结构示意图。该储能能量管理装置60包括获取模块601、选取模块602、配置模块603和控制模块604。
57.其中，获取模块，用于获取当前储能能量管理需求，其中，储能能量管理需求至少包括当前应用场景；选取模块，用于根据当前储能能量管理需求，从多个策略模块中选取目标策略模块；配置模块，用于基于目标策略模块的参数配置接口，对目标策略模块进行参数配置；控制模块，用于利用目标策略模块获取输入变量，以使目标策略模块输出对应的储能单元控制变量；其中，输入变量至少包括当前应用场景下的监控数据和储能单元的状态信息。
58.关于本实施例中的储能能量管理装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
59.本技术实施例提供的储能能量管理装置，用于执行上述实施例提供的储能能量管理方法，其实现方式与原理相同，不再赘述。
60.本技术实施例提供了一种电子设备，用于执行上述实施例提供的储能能量管理方法。
61.如图7所示，为本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备70包括：至少一个处理器71和存储器72；所述存储器存储计算机执行指令；所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上实施例提供的储能能量管理方法。
62.本技术实施例提供的一种电子设备，用于执行上述实施例提供的储能能量管理方法，其实现方式与原理相同，不再赘述。
63.本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上任一实施例提供的储能能量管理方法。
64.本技术实施例的包含计算机可执行指令的存储介质，可用于存储前述实施例中提供的储能能量管理方法的计算机执行指令，其实现方式与原理相同，不再赘述。
65.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。