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储能系统的管理方法、管理装置、储能系统和存储介质

文献发布时间:2024-04-18 20:02:40


储能系统的管理方法、管理装置、储能系统和存储介质

技术领域

本申请涉及电力系统领域,特别涉及一种储能系统的管理方法、储能系统的管理装置、储能系统和非易失性计算机可读存储介质。

背景技术

储能系统一般通过储能管理系统(Energy Management System,EMS),接收电网的能量调度信息,并根据接收到的电网的能量调度信息,对整个电网中的各个电池柜进行控制和调度,从而保证储能系统的高效运行和维持电网的稳定性。

但是,在EMS系统出现故障时,无法再对储能系统进行控制和调度,会导致整个储能系统无法正常运行,从而影响用户用电。

发明内容

本申请提供一种储能系统的管理方法、储能系统的管理装置、储能系统和非易失性计算机可读存储介质。通过确定多个储能子系统中的主机系统和从机系统,以对储能系统进行控制调度,在主机系统的主柜发生故障时,将主机系统的辅柜切换为主机系统的主柜,以使得储能系统能够快速恢复正常运行,避免影响用户用电。

本申请的储能系统的管理方法中,所述储能系统包括多个储能子系统,多个所述储能子系统中的其中一个作为主机系统,多个所述储能子系统中的其他子系统作为从机系统,所述储能子系统包括主柜和至少一个辅柜,所述主柜和辅柜中设有控制器,所述储能子系统中的主柜的控制器控制各个辅柜的控制器,所述主机系统中的所述主柜的控制器控制各个所述从机系统的所述主柜的控制器,所述方法包括:通过所述主机系统的辅柜获取所述主机系统的主柜的第一故障信息;在所述第一故障信息表征所述主机系统的主柜发生故障的情况下,在所述主机系统的各个所述辅柜中重新确定所述主机系统的主柜,并将发生故障的所述主机系统的主柜切换为所述主机系统的辅柜。

在某些实施方式中,所述第一故障信息包括所述主机系统的主柜是否存在故障,所述通过所述主机系统的辅柜获取所述主机系统的主柜的故障信息,包括:发送检测信号到所述主机系统的主柜;在预设时长内未收到所述主机系统的主柜的反馈信息的情况下,确定所述故障信息为所述主机系统的主柜存在故障;在预设时长内收到所述主机系统的主柜的反馈信息的情况下,确定所述故障信息为所述主机系统的主柜不存在故障。

在某些实施方式中,多个所述储能子系统之间两两相连,所述方法还包括:通过所述从机系统的主柜获取所述主机系统的主柜和辅柜的第二故障信息;在所述第二故障信息表征所述主机系统的主柜和辅柜均发生故障的情况下,在各个所述从机系统中重新确定所述主机系统,并将发生故障的所述主机系统切换为所述从机系统。

在某些实施方式中,所述第二故障信息包括所述主机系统的主柜和辅柜是否均存在故障,所述通过所述从机系统的主柜获取所述主机系统的主柜和辅柜的第二故障信息,包括:发送检测信号到所述主机系统的主柜和辅柜;在预设时长内均未收到所述主机系统的主柜和辅柜的反馈信息的情况下,确定所述第二故障信息为所述主机系统的主柜和辅柜均存在故障;在预设时长内收到所述主机系统的主柜和辅柜中至少一者的反馈信息的情况下,确定所述第二故障信息为所述主机系统的主柜和辅柜不是均存在故障。

在某些实施方式中,所述方法还包括:通过所述从机系统的辅柜获取所述从机系统的主柜的第三故障信息;在所述第三故障信息表征所述从机系统的主柜发生故障的情况下,在所述从机系统的各个所述辅柜中重新确定所述从机系统的主柜,并将发生故障的所述从机系统的主柜切换为所述从机系统的辅柜。

在某些实施方式中,所述第三故障信息包括所述从机系统的主柜是否存在故障,所述通过所述从机系统的辅柜获取所述从机系统的主柜的第三故障信息,包括:发送检测信号到所述从机系统的主柜;在预设时长内未收到所述从机系统的主柜的反馈信息的情况下,确定所述第三故障信息为所述从机系统的主柜存在故障;在预设时长内收到所述从机系统的主柜的反馈信息的情况下,确定所述第三故障信息为所述从机系统的主柜不存在故障。

在某些实施方式中,所述在所述主机系统的各个所述辅柜中重新确定所述主机系统的主柜,包括:获取所述主机系统的各个所述辅柜中,不存在故障的目标辅柜;确定任一所述目标辅柜为所述主机系统的主柜。

在某些实施方式中,所述储能系统还包括主机电源管理系统和从机电源管理系统,所述主机电源管理系统与所述主机系统的主柜和各个辅柜均连接,所述从机电源管理系统与所述从机系统的主柜和各个辅柜均连接。

在某些实施方式中,所述储能系统还包括主机储能变流器和从机储能变流器,所述主机储能变流器与所述主机系统的主柜的控制器及所述主机电源管理系统连接,所述从机储能变流器与所述从机系统的主柜的控制器及所述从机电源管理系统连接;其中,所述主机系统的主柜的控制器控制所述主机储能变流器,所述从机系统的主柜的控制器控制所述从机储能变流器。

本申请实施方式的储能系统的管理装置,所述储能系统包括多个储能子系统,多个所述储能子系统中的其中一个作为主机系统,多个所述储能子系统中的其他子系统作为从机系统,所述储能子系统包括主柜和至少一个辅柜,所述主柜和辅柜中设有控制器,所述储能子系统中的主柜的控制器控制各个辅柜的控制器,所述主机系统中的所述主柜的控制器控制各个所述从机系统的所述主柜的控制器,所述管理装置包括获取模块和确定模块,所述获取模块用于通过所述主机系统的辅柜获取所述主机系统的主柜的第一故障信息;所述确定模块用于在所述第一故障信息表征所述主机系统的主柜发生故障的情况下,在所述主机系统的各个所述辅柜中重新确定所述主机系统的主柜,并将发生故障的所述主机系统的主柜切换为所述主机系统的辅柜。

本申请实施方式的储能系统,包括:多个储能子系统,所述储能子系统包括主柜和至少一个辅柜,所述主柜和辅柜中设有控制器,所述储能子系统中的主柜的控制器控制各个辅柜的控制器;多个所述储能子系统中的其中一个作为主机系统,多个所述储能子系统中的其他子系统作为从机系统,所述主机系统中的所述主柜的控制器控制各个所述从机系统的所述主柜的控制器;所述主机系统中的所述辅柜的控制器用于获取所述主机系统的主柜的第一故障信息;及在所述第一故障信息表征所述主机系统的主柜发生故障的情况下,在所述主机系统的各个所述辅柜中重新确定所述主机系统的主柜,并将发生故障的所述主机系统的主柜切换为所述主机系统的辅柜。

在某些实施方式中,所述主机系统和所述从机系统之间、所述主机系统的主柜和辅柜之间、及所述从机系统的主柜和辅柜之间,采用星型结构线路通信。

本申请实施方式的非易失性计算机可读存储介质,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行上述任一实施方式所述的储能系统的管理方法。

本申请实施方式的储能系统的管理方法、储能系统的管理装置、储能系统和非易失性计算机可读存储介质通过在多个储能子系统中选用其中一个为主机系统、其他的储能子系统作为从机系统,并通过主机系统中的主柜的控制器,根据获取到的各个从机系统的信息、主机系统中的各个辅柜的信息以及获取到的AGC、AVC指令信息,使得实现对储能系统的控制和整体调度等功能,从而能够替代目前的EMS,也不需再考虑EMS与控制器之间的配合问题。

并且,与目前的EMS在出现故障时,储能系统便无法再接收到相应的AGC和AVC信息,导致储能系统无法正常运行相比,当主机系统的主柜发生故障,使得储能系统无法再接收到相应的AGC和AVC信息时,通过主机系统的辅柜获取主机系统的主柜的第一故障信息,使得辅柜可以在主机系统的主柜发生故障时即可确定主机系统的主柜的故障情况,在第一故障信息表征主机系统的主柜发生故障的情况下,在主机系统的各个辅柜中重新确定主机系统的主柜,并将发生故障的主机系统的主柜切换为主机系统的辅柜,确保发生故障的主柜的功能可以得到替代,从而缩短故障恢复时间,使得储能系统能够快速恢复正常工作,避免了储能系统中断和停机所带来的影响,提高了储能系统的运行效率、可用性和响应能力。

此外,相比EMS,本申请在主机系统发生故障,切换主柜和辅柜的过程中,不需要再恢复人工资源等进行对应操作,可以有效降低储能系统的生产和运维成本。

本申请的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实施方式的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是本申请某些实施方式中储能系统和储能系统的管理方法的场景示意图;

图2是本申请某些实施方式中储能系统的管理方法的流程示意图;

图3是本申请某些实施方式中储能系统的管理方法的流程示意图;

图4是本申请某些实施方式中储能系统的管理方法的流程示意图;

图5是本申请某些实施方式中储能系统的管理方法的流程示意图;

图6是本申请某些实施方式中储能系统的管理方法的流程示意图;

图7是本申请某些实施方式中储能系统的管理方法的流程示意图;

图8是本申请某些实施方式中储能系统的管理方法的流程示意图;

图9是本申请某些实施方式中储能系统的管理方法的流程示意图;

图10是本申请某些实施方式中储能系统的管理方法的流程示意图;

图11是本申请某些实施方式中储能系统的管理方法的流程示意图;

图12是本申请某些实施方式的储能系统的管理装置的模块示意图;

图13是本申请某些实施方式的非易失性计算机可读存储介质和处理器的连接状态示意图

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式,实施方式的示例在附图中示出,其中,相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本申请的实施方式,而不能理解为对本申请的实施方式的限制。

为方便理解本申请,下面对本申请出现的名词进行解释:

1、储能管理系统(Energy Management System,EMS):又称能量管理系统,用于实时监测、控制和优化储能系统的运行,它可以与电网、可再生能源发电设备以及其他电力设备进行通信,并根据电力需求和市场条件等对电池柜进行智能调度和管理。

2、无源滤波电路(Inductor-Capacitor Circuit,LC电路):指使用元件电感器(L表示线圈)和电容器(C表示电容)的电路,用于生成特定频率的信号,或从更复杂的信号中提取特定频率的信号,即LC电路可以用作降压、升流或者变换电压的电路。在储能系统中,当需要将存储的电能输出到负载时,由于输出负载的需求电压和电池电压可能不匹配,可以通过LC电路来调整使之匹配。

3、储能变流器(Power Conversion System,PCS):又称双向储能逆变器,是储能系统与电网中间实现电能双向流动的核心部件,用作控制电池的充电和放电过程,进行交直流的变换。

4、电源管理系统(Battery Management System,BMS):BMS电源管理系统是配合监控储能电池状态的设备,和电芯一起组成电池系统。

5、自动发电控制系统(Automatic Generation Control,AGC):用于实时监测电力系统的负荷与发电能力之间的差距,并维持储能系统的频率稳定。

6、自动电压控制系统(Automatic Voltage Control,AVC):用于实时监测电力系统的电压水平,并维持储能系统的电压稳定。

7、星型结构:指以中央节点为中心,并用单独的线路使中央节点与其他各节点相连,相邻节点之间的通信都要通过中心节点。在本申请实施方式中,星型结构主要应用于主机系统和从机系统之间、主机系统的主柜和辅柜之间、及从机系统的主柜和辅柜之间的线路通信。

储能系统一般包括EMS、LC电路、PCS、BMS及其他子设备等。电池柜是储能系统中的重要组成部分,电池柜可以是独立的储能子系统。它通常由多个电池组、BMS、PCS、控制器、充电器等设备组成。电池柜可以实现对电能的储存和释放,并通过控制器和PCS将直流电转换成交流电,以满足不同的用电需求。通过电池柜中电池充放电作业,能够起到削峰填谷、提高电能质量、充当备用电源、调节频率参与智能电网建设等作用。

目前,一般是通过EMS采集各个电池柜的电池电压、温度等信息,并根据EMS接收到的AGC和AVC指令信息,对电网中的各个电池柜进行对应的控制和调度,从而实现储能系统的高效运行和维持电网的稳定性。

但是,在EMS出现故障时,储能系统无法再接收到相应的AGC和AVC信息,也无法再对储能系统进行控制和调度时,会导致整个储能系统无法正常运行,从而影响用户用电。

并且,由于EMS需要专用的硬件设备,在安装和恢复使用后需要专业人员进行操作和调整,还需要定期进行维护,使得EMS的人工成本、时间成本和技术支持等方面的成本较高。

而且,目前的电池柜之间通过手拉手架构(即通过电池柜A连接电池柜B,电池柜B连接电池柜C,依次连接各个电池柜的架构)进行连接。虽然可以减少储能系统的电池柜在布设时的施工量等,但是,当储能系统中的某个电池柜出现通信问题或出现故障无法连接上时,其他电池柜也会无法顺利连接,从而影响储能系统的正常通信。

另外,当用户对储能系统有其他需求(如扩充电池等)时,为了确保整个储能系统的稳定性,需要考虑新更改的设备与PCS、BMS等之间的连接,由于各个电池柜都是独立的、通过手拉手架构连接的储能子系统,因此,需要重新定制包括了所有功能的电池柜,成本高昂。

比如,当用户有扩充电池容量的需求时,由于BMS可以监测和控制扩充的电池的状态(如电压、电流、温度等参数)、帮助了解扩充的电池的寿命状况、根据改变后的电池容量调整优化电池组的充放电过程、及监测电池组的运行状况并及时发现故障等;BMS还需根据获取的信息适应性调整PCS,因此,当需要扩容储能系统的电池容量等时,接入的电池柜必须配置有PCS和BMS,使得成本较为高昂。

此外,在实际的生产与应用中,EMS通常由第三方厂家生产,因此,EMS与电池柜中的本地控制器之间的配合经常会出现故障,影响储能系统的稳定性。

为解决上述技术问题,本申请实施例提供一种储能系统的管理方法。

下面先对本申请的技术方案的一种应用场景进行介绍,如图1所示,本申请提供的储能系统的管理方法,可以应用于如图1所示的应用场景中。储能系统包括多个储能子系统,多个储能子系统中的其中一个作为主机系统,多个储能子系统中的其他子系统作为从机系统,储能子系统包括主柜和至少一个辅柜,主柜和辅柜中设有控制器,储能子系统中的主柜的控制器控制各个辅柜的控制器,主机系统中的主柜的控制器控制各个从机系统的主柜的控制器。

在一个实施例中,主柜用于集中控制和管理整个储能系统的运行,辅柜用于提供支持性的功能,如为主柜提供稳定的电源供应、监测储能系统周围环境的温度、湿度等参数,协助主柜完成对储能系统的控制和管理任务等。

在一个实施例中,储能系统还包括主机电源管理系统和从机电源管理系统,主机电源管理系统与主机系统的主柜和各个辅柜均连接,从机电源管理系统与从机系统的主柜和各个辅柜均连接。

在一个实施例中,储能系统还包括主机储能变流器和从机储能变流器,主机储能变流器与主机系统的主柜的控制器及主机电源管理系统连接,从机储能变流器与从机系统的主柜的控制器及从机电源管理系统连接;其中,主机系统的主柜的控制器控制主机储能变流器,从机系统的主柜的控制器控制从机储能变流器。

在一个实施例中,主机电源管理系统与主机系统的主柜的控制器、主机系统的各个辅柜的控制器均通过控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)中使用的通信线路进行连接;从机电源管理系统与从机系统的主柜的控制器、从机系统的各个辅柜的控制器均通过控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)中使用的通信线路进行连接。

在一个实施例中,主机系统和从机系统之间、主机系统的主柜和辅柜之间、及从机系统的主柜和辅柜之间,采用星型结构线路通信。

在一个实施例中,主柜是可以独立运行的最小储能子系统,配置BMS、PCS、液冷机组、消防设备、电气干节点等其他装置;各个辅柜不配置BMS和PCS,各个辅柜无法独立运行,辅柜需要依赖主柜才可运行。

下面将对本申请的储能系统的管理方法进行详细阐述:

请参阅图1和图2,本申请的储能系统的管理方法包括:

步骤011:通过主机系统的辅柜获取主机系统的主柜的第一故障信息。

具体地,储能系统包括多个储能子系统,选用多个储能子系统中的其中一个作为主机系统,并将多个储能子系统中的其他子系统作为从机系统。储能子系统包括主柜和至少一个辅柜,主柜和辅柜中均设有控制器,储能子系统中的主柜的控制器控制各个辅柜的控制器,主机系统中的主柜的控制器控制各个从机系统的主柜的控制器。

可以理解,从机系统中的主柜的控制器控制从机系统中的各个辅柜的控制器,可以采集从机系统中的各个辅柜的信息以做相应控制策略;还可以采集从机系统中的主柜的信息;接收来自主机系统中的主柜的控制器发送的调度指令,并根据调度指令控制对应的从机系统等。

主机系统中的主柜的控制器控制各个从机系统的主柜的控制器,可以通过从机系统中的主柜的控制器采集从机系统的信息,以对从机系统做相应控制策略;主机系统中的主柜的控制器控制主机系统中的各个辅柜的控制器,可以采集主机系统中的各个辅柜的信息以做相应控制策略。

因此,在多个储能子系统中选用其中一个为主机系统,将其他的储能子系统作为从机系统,通过主机系统中的主柜的控制器,根据获取到的各个从机系统的信息、主机系统中的各个辅柜的信息以及获取到的AGC、AVC指令信息,可以实现对储能系统进行整体调度、安全保护等,替代目前的EMS。

其中,第一故障信息可以是主机系统的主柜存在通信故障、控制器故障、电源异常等故障的故障信息。通过主机系统的辅柜获取主机系统的主柜的第一故障信息可以是基于主机系统的辅柜与主机系统的主柜之间的通信连接,主机系统的辅柜的控制器确定主机系统的主柜存在故障,并获取对应的第一故障信息。例如,通过主机系统的辅柜的控制器发送通信请求至主机系统的主柜的控制器,在一定时间内未接收到来自主机系统的主柜的反馈信息时,认为主机系统的主柜存在通信故障,从而获取主机系统的主柜存在通信故障这一故障信息;再例如,主机系统的主柜的控制器具有自检功能,能够采集自身主机系统(包括主柜和所有连接的辅柜)的信息,在采集到故障信息(如电源异常等故障信息)时,向主机系统的辅柜发送对应的表征故障的信息,使得主机系统的辅柜可以获取主机系统的主柜的第一故障信息。

可选地,储能系统还包括主机电源管理系统和从机电源管理系统,主机电源管理系统与主机系统的主柜和各个辅柜均连接,从机电源管理系统与从机系统的主柜和各个辅柜均连接。

具体地,请再次参阅图1,储能系统包括多个储能子系统,各个储能子系统中,都各自配置有电源管理系统(BMS)。确定主机系统中的电源管理系统为主机电源管理系统,主机电源管理系统与主机系统的主柜和各个辅柜均连接,以通过主机电源管理系统监测主机系统中的主柜和各个辅柜中电源状态(如电压参数、电流参数、温度参数等),实现对主机系统的电源等的控制;同理,从机系统中的电源管理系统为从机电源管理系统,从机电源管理系统与从机系统的主柜和各个辅柜均连接,可以通过从机电源管理系统监测从机系统中的主柜和各个辅柜中电源状态(如电压参数、电流参数、温度参数等),以实现对应的控制。

可选地,储能系统还包括主机储能变流器和从机储能变流器,主机储能变流器与主机系统的主柜的控制器及主机电源管理系统连接,从机储能变流器与从机系统的主柜的控制器及从机电源管理系统连接;

其中,主机系统的主柜的控制器控制主机储能变流器,从机系统的主柜的控制器控制从机储能变流器。

具体地,请再次参阅图1,储能系统包括多个储能子系统,各个储能子系统中,都各自配置有储能变流器(PCS)。确定主机系统中的储能变流器为主机储能变流器,主机储能变流器与主机系统的主柜的控制器及主机电源管理系统连接,使得主机储能变流器可以接收来自主柜控制器和主机电源管理系统的运行指令和控制命令,并进行数据交互和对主柜或辅柜进行相应的控制,以满足主机系统对能量的需求和调节的要求;而从机系统的主柜的控制器接受来自主机系统的主柜的控制器的命令和调度,并做出对应的响应,从机储能变流器接收来自从机系统的主柜的控制器包括对应的响应的指令、和从机电源管理系统的运行指令和控制指令,满足从机系统的调节要求,通过主机系统的主机储能变流器和从机系统的从机储能变流器,实现对整个储能系统的能量需求、能量利用效率、运行稳定性和安全性。

步骤012:在第一故障信息表征主机系统的主柜发生故障的情况下,在主机系统的各个辅柜中重新确定主机系统的主柜,并将发生故障的主机系统的主柜切换为主机系统的辅柜。

具体地,主柜是可以独立运行的最小储能子系统,配置BMS、PCS;而各个辅柜不配置BMS和PCS,需要依赖主柜才可运行。当第一故障信息表征主机系统的主柜发生故障时,储能系统会停止工作,并对主机系统的各个辅柜进行评估,以得到可以切换为主柜的目标辅柜,根据评估结果将目标辅柜重新确定为主机系统的主柜,发生故障的主机系统的主柜不再具备主机系统的主柜的功能,因此,可以将发生故障的主机系统的主柜切换为主机系统的辅柜,在故障恢复后,发生故障的主机系统的主柜仍作为主机系统的辅柜进行工作。在主机系统发生故障影响储能系统的正常运行时,发生故障的主机系统的主柜的功能可以得到替代,通过发生故障的主柜和目标辅柜之间的切换,能够缩短故障恢复时间,储能系统能够快速恢复正常工作,避免了系统中断和停机所带来的影响,提高了系统的可用性和响应能力。

请参阅图3,在某些实施例中,步骤012:在主机系统的各个辅柜中重新确定主机系统的主柜,包括:

步骤0121:获取主机系统的各个辅柜中,不存在故障的目标辅柜;

步骤0122:确定任一目标辅柜为主机系统的主柜。

具体地,当第一故障信息表征主机系统的主柜发生故障时,通过获取主机系统的各个辅柜中不存在故障的目标辅柜,并将任一目标辅柜确定为主机系统的主柜;或者,对主机系统中的各个辅柜进行编号,按照编号顺序依次检测各个辅柜是否存在故障,在检测到不存在故障的辅柜时,将该辅柜确定为目标辅柜,并将该目标辅柜确定为主机系统的主柜。

可以理解,主柜是可以独立运行的最小储能子系统,配置有电源管理系统和储能变流器等,而各个辅柜不配置电源管理系统和储能变流器,且各个辅柜无法独立运行,需要依赖主柜才可运行。主机电源管理系统与主机系统中的主柜控制器和各个辅柜控制器均连接,主机储能变流器与主柜的控制器及主机电源管理系统连接。因此,当主机系统的主柜发生故障时,不需要重新将程序或数据写入主机系统中,只需修改发生故障的主机系统的主柜和目标辅柜的配置信息,即将原本连接到主机系统的主柜的主机储能变流器重新连接至目标辅柜,并断开发生故障的主机系统的主柜的控制器与主机储能变流器之间的连接,即可实现为主机系统配置新的主柜,使整个主机系统能够快速恢复正常运行。

进一步地,当用户对储能系统的需求发生变化,如需要扩充主机系统的电池容量时,只需扩充主机系统的辅柜,即将扩充的辅柜与主机系统的主机电源管理系统连接,而主机电源管理系统采集扩充的辅柜的信息,与主机系统的主柜控制器及主机储能变流器共同作用,维持主机系统及从机系统的稳定,进而使得储能系统在达到需求的电量要求的情况下,保证储能系统的安全性和稳定性等。

如此,通过在多个储能子系统中选用其中一个为主机系统、其他的储能子系统作为从机系统,并通过主机系统中的主柜的控制器,根据获取到的各个从机系统的信息、主机系统中的各个辅柜的信息以及获取到的AGC、AVC指令信息,使得实现对储能系统的控制和整体调度等功能,从而能够替代目前的EMS,也不需再考虑EMS与控制器之间的配合问题。

并且,与目前的EMS在出现故障时,储能系统便无法再接收到相应的AGC和AVC信息,导致储能系统无法正常运行相比,当主机系统的主柜发生故障,使得储能系统无法再接收到相应的AGC和AVC信息时,通过主机系统的辅柜获取主机系统的主柜的第一故障信息,使得辅柜可以在主机系统的主柜发生故障时即可确定主机系统的主柜的故障情况,在第一故障信息表征主机系统的主柜发生故障的情况下,在主机系统的各个辅柜中重新确定主机系统的主柜,并将发生故障的主机系统的主柜切换为主机系统的辅柜,确保发生故障的主柜的功能可以得到替代,从而缩短故障恢复时间,使得储能系统能够快速恢复正常工作,避免了储能系统中断和停机所带来的影响,提高了储能系统的运行效率、可用性和响应能力。

此外,相比EMS,本申请在主机系统发生故障,切换主柜和辅柜的过程中,不需要再恢复人工资源等进行对应操作,可以有效降低储能系统的生产和运维成本。

请参阅图4和图5,在某些实施例中,第一故障信息包括主机系统的主柜是否存在故障,步骤011:通过主机系统的辅柜获取主机系统的主柜的第一故障信息,包括:

步骤0111:发送检测信号到主机系统的主柜;

步骤0112:在预设时长内未收到主机系统的主柜的反馈信息的情况下,确定故障信息为主机系统的主柜存在故障;

步骤0113:在预设时长内收到主机系统的主柜的反馈信息的情况下,确定故障信息为主机系统的主柜不存在故障。

其中,第一故障信息包括主机系统的主柜是否存在故障。预设时长根据具体生产需求设置,可以是50毫秒(ms),100ms,1秒(s),2s,3s等预设时长。

具体地,主机系统的主柜和辅柜之间存在通信,通过主机系统的辅柜的控制器发送检测信号(如检测主机系统的主柜是否能够接收到通信信号的检测信号等)到主机系统的主柜,在预设时长内未接收到主机系统的主柜的反馈信息的情况下,确定故障信息为主机系统的主柜存在故障,以进行后续的切换操作;在预设时长内收到主机系统的主柜的反馈信息的情况下,确定故障信息为主机系统的主柜不存在故障。

请参阅图6,在某些实施例中,多个储能子系统之间两两相连,储能系统的管理方法还包括:

步骤013:通过从机系统的主柜获取主机系统的主柜和辅柜的第二故障信息;

步骤014:在第二故障信息表征主机系统的主柜和辅柜均发生故障的情况下,在各个从机系统中重新确定主机系统,并将发生故障的主机系统切换为从机系统。

具体地,多个储能子系统之间两两相连,如通过星型结构,使得多个储能子系统之间两两相连。通过将任一储能子系统确定为主机系统,多个储能子系统中的其他子系统确定从机系统,从而配置储能系统。也就是说,两两相连的多个储能子系统之间并无区别。储能系统通过主机系统接收AGC、AVC信息,那么,当主机系统的主柜和辅柜均发生故障时,不需要对整个系统的程序或数据进行重新写入,只需修改主柜和辅柜均发生故障的主机系统和替代主柜和辅柜均发生故障的主机系统的从机系统的配置信息,即将主机系统接收AGC和AVC信息更改至由替代主柜和辅柜均发生故障的主机系统的从机系统接收AGC和AVC信息,即可实现主机系统和从机系统的切换。

也就是说,在从机系统的主柜获取主机系统的主柜和辅柜的第二故障信息,如基于主机系统和从机系统之间的通信连接,从机系统的主柜的控制器获取主机系统的主柜和辅柜的第二故障信息;或者主机系统的主柜控制器、辅柜控制器均具有自检功能,能够自采集主柜、或辅柜的信息,在均采集到故障信息时,主机系统的主柜控制器向从机系统的主柜的控制器发送对应表征故障的第二故障信息,使得从机系统的主柜能够获取主机系统的主柜和辅柜的第二故障信息。

而在第二故障信息表征主机系统的主柜和辅柜均发生故障的情况下,可以通过在各个从机系统中,确定满足主机系统的条件的从机系统,如通过获取各个从机系统中不存在故障、可正常运行的从机系统为目标从机系统,并将任一目标从机系统重新确定为主机系统,将发生故障的主机系统切换为从机系统;或者,通过对储能系统中的各个从机系统进行编号,按照编号顺序依次检测各个从机系统是否存在故障,在检测到不存在故障的从机系统时,将该从机系统确定为目标从机系统,并将该目标从机系统重新确定为主机系统,将发生故障的主机系统切换为从机系统,从而使得新的储能系统能够快速恢复正常运行,避免因主机系统故障导致的整个储能系统长时间停止运行,提高储能系统的运行效率等。

请参阅图7和图8,在某些实施例中,第二故障信息包括主机系统的主柜和辅柜是否均存在故障,步骤013:通过从机系统的主柜获取主机系统的主柜和辅柜的第二故障信息,包括:

步骤0131:发送检测信号到主机系统的主柜和辅柜;

步骤0132:在预设时长内均未收到主机系统的主柜和辅柜的反馈信息的情况下,确定第二故障信息为主机系统的主柜和辅柜均存在故障;

步骤0133:在预设时长内收到主机系统的主柜和辅柜中至少一者的反馈信息的情况下,确定第二故障信息为主机系统的主柜和辅柜不是均存在故障。

其中,第二故障信息包括主机系统的主柜和辅柜是否均存在故障。预设时长根据具体生产需求设置,可以是50毫秒(ms),100ms,1秒(s),2s,3s等预设时长。

具体地,通过从机系统的主柜的控制器发送检测信号(如检测主机系统的主柜和辅柜是否能够接收到通信信号的检测信号等)到主机系统的主柜和辅柜,在预设时长内均未收到主机系统的主柜和辅柜的反馈信息的情况下,确定第二故障信息为主机系统的主柜和辅柜均存在故障,以进行后续的切换操作;在预设时长内收到主机系统的主柜和辅柜中至少一者的反馈信息的情况下,确定第二故障信息为主机系统的主柜和辅柜不是均存在故障。

请参阅图9,在某些实施例中,储能系统的管理方法还包括:

步骤015:通过从机系统的辅柜获取从机系统的主柜的第三故障信息;

步骤016:在第三故障信息表征从机系统的主柜发生故障的情况下,在从机系统的各个辅柜中重新确定从机系统的主柜,并将发生故障的从机系统的主柜切换为从机系统的辅柜。

具体地,基于从机系统中主柜和各个辅柜的连接关系,通过从机系统的辅柜的控制器,获取对应的从机系统的主柜的第三故障信息。例如,通过从机系统的辅柜的控制器发送通信请求至从机系统的主柜的控制器,在一定时间内未接收到来自从机系统的主柜的反馈信息时,认为从机系统的主柜存在通信故障,从而获取从机系统的主柜存在通信故障这一故障信息;再例如,从机系统的主柜的控制器具有自检功能,能够采集自身从机系统(包括主柜和所有连接的辅柜)的信息,在采集到故障信息(如电源异常等故障信息)时,向从机系统的辅柜发送对应的表征故障的信息,使得从机系统的辅柜可以获取从机系统的主柜的第三故障信息。

在第三故障信息表征从机系统的主柜发生故障的情况下,对从机系统的各个辅柜进行评估,以得到可以切换为主柜的目标辅柜,根据评估结果将目标辅柜重新确定为从机系统的主柜,发生故障的从机系统的主柜不再具备从机系统的主柜的功能。例如,通过获取从机系统的各个辅柜中不存在故障的目标辅柜,并将任一目标辅柜确定为从机系统的主柜;或者,对从机系统中的各个辅柜进行编号,按照编号顺序依次检测各个辅柜是否存在故障,在检测到不存在故障的辅柜时,将该辅柜确定为目标辅柜,并将该目标辅柜确定为从机系统的主柜。

主柜是可以独立运行的最小储能子系统,配置有电源管理系统和储能变流器等,而各个辅柜不配置电源管理系统和储能变流器,且各个辅柜无法独立运行,需要依赖主柜才可运行。从机电源管理系统与从机系统中的主柜控制器和各个辅柜控制器均连接,从机储能变流器与主柜的控制器及从机电源管理系统连接。因此,当从机系统的主柜发生故障时,不需要重新将程序或数据写入从机系统中,只需修改发生故障的从机系统的主柜和目标辅柜的配置信息,即将原本连接到从机系统的主柜的从机储能变流器重新连接至目标辅柜,并断开发生故障的从机系统的主柜的控制器与从机储能变流器之间的连接,即可实现为从机系统配置新的主柜,使整个从机系统能够快速恢复正常运行。

进一步地,当用户对储能系统的需求发生变化,如需要扩充从机系统的电池容量时,只需扩充从机系统的辅柜,即将扩充的辅柜与从机系统的从机电源管理系统连接,而从机电源管理系统采集扩充的辅柜的信息,与从机系统的主柜控制器及从机储能变流器共同作用,维持从机系统的稳定。

请参阅图10和图11,在某些实施例中,第三故障信息包括从机系统的主柜是否存在故障,步骤015:通过从机系统的辅柜获取从机系统的主柜的第三故障信息,包括:

步骤0151:发送检测信号到从机系统的主柜;

步骤0152:在预设时长内未收到从机系统的主柜的反馈信息的情况下,确定第三故障信息为从机系统的主柜存在故障;

步骤0153:在预设时长内收到从机系统的主柜的反馈信息的情况下,确定第三故障信息为从机系统的主柜不存在故障。

其中,第三故障信息包括从机系统的主柜是否存在故障。预设时长根据具体生产需求设置,可以是50毫秒(ms),100ms,1秒(s),2s,3s等预设时长。

具体地,从机系统的主柜和辅柜之间存在通信,通过从机系统的辅柜的控制器发送检测信号(如检测从机系统的主柜是否能够接收到通信信号的检测信号等)到从机系统的主柜,在预设时长内未接收到从机系统的主柜的反馈信息的情况下,确定故障信息为从机系统的主柜存在故障,以进行后续的切换操作;在预设时长内收到从机系统的主柜的反馈信息的情况下,确定故障信息为从机系统的主柜不存在故障。

需要指出的是,在主机系统的辅柜和从机系统的辅柜中至少一者发生故障的情况下,对当前储能系统的正常运行不发生影响,可以在主机系统的辅柜或从机系统的辅柜故障恢复后,将主机系统的辅柜对应接入主机系统,从机系统的辅柜对应接入从机系统。

这是因为,请参阅图1,在储能子系统中,各个辅柜均依赖主柜得以正常运行,但各个辅柜之间相互独立,当其中某个辅柜发生故障时,其他辅柜不收故障辅柜的影响,可以继续运行。因此,在主机系统的辅柜发生故障的情况下,不影响主机系统中的主柜和其他辅柜正常运行;在从机系统的辅柜发生故障的情况下,不影响从机系统中的主柜和其他辅柜正常运行;在主机系统的辅柜和从机系统的辅柜均发生故障的情况下,不影响主机系统中的主柜和其他辅柜、及不影响从机系统中的主柜和其他辅柜正常运行,从而使得对当前储能系统的正常运行均不发生影响。

请参阅图12,为便于更好地实施本申请实施方式的语音识别方法,本申请实施方式还提供一种储能系统的管理装置10,储能系统包括多个储能子系统,多个储能子系统中的其中一个作为主机系统,多个储能子系统中的其他子系统作为从机系统,储能子系统包括主柜和至少一个辅柜,主柜和辅柜中设有控制器,储能子系统中的主柜的控制器控制各个辅柜的控制器,主机系统中的主柜的控制器控制各个从机系统的主柜的控制器,储能系统的管理装置10包括获取模块11和确定模块12,获取模块11用于通过主机系统的辅柜获取主机系统的主柜的第一故障信息;确定模块12用于在第一故障信息表征主机系统的主柜发生故障的情况下,在主机系统的各个辅柜中重新确定主机系统的主柜,并将发生故障的主机系统的主柜切换为主机系统的辅柜。

在一个实施例中,第一故障信息包括主机系统的主柜是否存在故障,获取模块11具体还用于发送检测信号到主机系统的主柜;在预设时长内未收到主机系统的主柜的反馈信息的情况下,确定故障信息为主机系统的主柜存在故障;在预设时长内收到主机系统的主柜的反馈信息的情况下,确定故障信息为主机系统的主柜不存在故障。

在一个实施例中,多个储能子系统之间两两相连,获取模块11具体还用于通过从机系统的主柜获取主机系统的主柜和辅柜的第二故障信息;确定模块12具体还用于在第二故障信息表征主机系统的主柜和辅柜均发生故障的情况下,在各个从机系统中重新确定主机系统,并将发生故障的主机系统切换为从机系统。

在一个实施例中,第二故障信息包括主机系统的主柜和辅柜是否均存在故障,获取模块11具体还用于发送检测信号到主机系统的主柜和辅柜;在预设时长内均未收到主机系统的主柜和辅柜的反馈信息的情况下,确定第二故障信息为主机系统的主柜和辅柜均存在故障;在预设时长内收到主机系统的主柜和辅柜中至少一者的反馈信息的情况下,确定第二故障信息为主机系统的主柜和辅柜不是均存在故障。

在一个实施例中,获取模块11具体还用于通过从机系统的辅柜获取从机系统的主柜的第三故障信息;确定模块12具体还用于在第三故障信息表征从机系统的主柜发生故障的情况下,在从机系统的各个辅柜中重新确定从机系统的主柜,并将发生故障的从机系统的主柜切换为从机系统的辅柜。

在一个实施例中,第三故障信息包括从机系统的主柜是否存在故障,获取模块11具体还用于发送检测信号到从机系统的主柜;在预设时长内未收到从机系统的主柜的反馈信息的情况下,确定第三故障信息为从机系统的主柜存在故障;在预设时长内收到从机系统的主柜的反馈信息的情况下,确定第三故障信息为从机系统的主柜不存在故障。

在一个实施例中,确定模块12具体还用于获取主机系统的各个辅柜中,不存在故障的目标辅柜;确定任一目标辅柜为主机系统的主柜。

上文中结合附图从功能模块的角度描述了储能系统的管理装置10,该功能模块可以通过硬件形式实现,也可以通过软件形式的指令实现,还可以通过硬件和软件模块组合实现。具体地,本申请实施例中的方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路和/或软件形式的指令完成,结合本申请实施例公开的方法的步骤可以直接体现为硬件编码处理器执行完成,或者用编码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。可选地,软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器、可编程只读存储器、电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域的成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法实施例中的步骤。

请再次参阅图1,本申请实施方式的储能系统包括多个储能子系统,储能子系统包括主柜和至少一个辅柜,主柜和辅柜中设有控制器,储能子系统中的主柜的控制器控制各个辅柜的控制器;

多个储能子系统中的其中一个作为主机系统,多个储能子系统中的其他子系统作为从机系统,主机系统中的主柜的控制器控制各个从机系统的主柜的控制器;

主机系统中的辅柜的控制器用于获取主机系统的主柜的第一故障信息;及在第一故障信息表征主机系统的主柜发生故障的情况下,在主机系统的各个辅柜中重新确定主机系统的主柜,并将发生故障的主机系统的主柜切换为主机系统的辅柜。

在一个实施例中,主机系统和从机系统之间、主机系统的主柜和辅柜之间、及从机系统的主柜和辅柜之间,采用星型结构线路通信。

请参阅图13,本申请实施方式还提供了一种计算机可读存储介质600,其上存储有计算机程序610,计算机程序610被处理器620执行的情况下,实现上述任意一种实施方式的储能系统的管理方法的步骤,为了简洁,在此不再赘述。

在本说明书的描述中,参考术语“具体地”、“进一步地”、“特别地”、“可以理解地”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不预定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施方式,可以理解的是,上述实施方式是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

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