一种储能电池电量优化管理方法、储能设备及存储介质

技术领域

本发明涉及储能控制技术领域，尤其涉及一种储能电池电量优化管理方法、储能设备及存储介质。

背景技术

目前，由于能源资源紧张，储能系统在电厂、工商业用户、家庭等应用越来越广。储能系统一般由光伏面板、光伏逆变器(PCS/Inv，也称能量变换系统、逆变器)和储能电池组成。其中，储能电池包括有高压电池包方案和低压电池包方案，高压电池包方案由多个低压电池串联后接入逆变器组成，低压电池包方案由各个低压电池通过DC/DC升压后接入逆变器。由于低压电池包方案独立，互相影响小且安全，大多数厂商越来越倾向于使用低压电池包方案。多个低压电池包并联后组网形成储能系统，由于各个低压电池包的电池电量Soc(State of charge，电池电量)可以不一致，导致储能系统的电池电量Soc无法准确地反映储能系统的电池充放电能力，无法保证不同电量电池包充放电的安全性。

发明内容

本发明实施例旨在提供一种储能电池电量优化管理方法、储能设备及存储介质，可以解决现有储能系统的电池电量无法准确地反映储能系统的电池充放电能力的问题。

为解决上述技术问题，本发明第一方面实施例提供一种储能电池电量优化管理方法，所述储能电池电量优化管理方法包括：

确定由多个低压电池包组成储能系统的电量分区管理策略；

对所述储能系统的电量进行统一管理，使所述储能系统的电量根据所述电量分区管理策略进行充放电控制；

根据各个低压电池包的温度和电量，确定所述储能系统的充电功率和放电功率；

根据预设电池电量均衡控制策略，对所述储能系统的所有低压电池包电量进行自动均衡管理。

可选地，所述确定由多个低压电池包组成储能系统的电量分区管理策略包括：

定义最大充电电量、电网停电备电电量和最大放电电量的三个参数，电池电量满足以下关系：0≤最大放电电量≤电网停电备电电量≤最大充电电量≤100％；

根据所述最大充电电量、电网停电备电电量和最大放电电量，将储能系统的电池电量划分为四个电量分区，并确定所述四个电量分区的电量保护范围和电量分区管理策略。

可选地，所述对所述储能系统的电量进行统一管理，使所述储能系统的电量根据所述电量分区管理策略进行充放电控制；包括：

对所述储能系统电量使用加权平均计算原始电量；

使用电量边界变换算法在原始电量分区边界进行电量检查和变换处理。

可选地，所述使用电量边界变换算法在所述原始电量分区边界进行电量检查和变换处理，包括：

(1)根据所述储能系统中各低压电池包电池电量，把低压电池包按照四个电量分区划分为四个集合；

(2)如果所有低压电池包都在其中一个集合中，按照第一电量计算公式计算所述储能系统的电池电量，不做变换，否则转(3)；

(3)评估电池电量的高低边界；

(4)确定所述储能系统的电池基本电量和电池包集合；

(5)根据第二电量计算公式计算所述储能系统的电池电量。

可选地，所述评估电池电量的高低边界，包括：

若能充电，则电池电量最大值小于最大充电电量；若能放电，则电池电量最小值大于电网停电备电电量；若能备电，则电池电量最小值大于最大放电电量。

可选地，所述确定所述储能系统的电池基本电量和电池包集合；包括：

若有低压电池包的电池电量大于电网停电备电电量，则电池基本电量等于电网停电备电电量，低压电池包选入电池包集合的条件为电网停电备电电量小于电池电量；

若没有低压电池包的电池电量大于电网停电备电电量，如有低压电池包的电池电量大于最大放电电量，则电池基本电量等于最大放电电量，低压电池包选入电池包集合的条件为最大放电电量小于电池电量。

可选地，所述预设电池电量均衡控制策略包括：

充电时，电池电量低的低压电池包优先分配充电电能；若有电池电量相同的多个低压电池包时，同时参与充电功率分配；

放电时，电池电量高的低压电池包优先分配放电电能；若有电池电量相同的多个低压电池包时，同时参与放电功率分配。

可选地，所述储能电池电量优化管理方法还包括：根据储能参数调整原则，对所述最大充电电量、所述电网停电备电电量和所述最大放电电量进行调优处理。

相应地，本发明第二方面实施例提供一种储能设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现本发明第一方面实施例所述的储能电池电量优化管理方法。

相应地，本发明第三方面实施例提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有储能电池电量优化管理方法的程序，所述储能电池电量优化管理方法的程序被处理器执行时实现本发明第一方面实施例所述的储能电池电量优化管理方法。

相对于现有技术，本发明提供一种储能电池电量优化管理方法、储能设备及存储介质，该储能电池电量优化管理方法包括：确定由多个低压电池包组成储能系统的电量分区管理策略；对该储能系统的电量进行统一管理，使该储能系统的电量根据该电量分区管理策略进行充放电控制；根据各个低压电池包的温度和电量，确定该储能系统的充电功率和放电功率；根据预设电池电量均衡控制策略，对该储能系统的所有低压电池包电量进行自动均衡管理。从而可以实现低压电池包并联组网电量的优化管理，即使各个低压电池包的电池电量Soc不一致，也可以使储能系统的电池电量Soc准确地反映出储能系统的电池充放电能力；并且采用电量分区管理策略，针对不同的电量分区采用不同的充放电管理策略，保证不同电量电池包充放电的安全性；使用预设电池电量均衡控制策略，对该储能系统的所有低压电池包电量在充放电过程中自动进行电量均衡管理，各个低压电池包都能充电或者放电，做到最大功率充电或者放电；根据各个低压电池包的温度和电量，动态调整电池充放电功率参数，确保低压电池包充放电安全，提升低压电池包的电池寿命。从而可以解决现有储能系统的电池电量无法准确地反映储能系统的电池充放电能力，无法保证不同电量电池包充放电的安全性的问题。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明提供的一种由多个低压电池包并联组网形成储能系统的结构示意图；

图2是本发明提供的一种储能电池电量优化管理方法的流程示意图；

图3是本发明提供的一种储能电池电量优化管理方法的另一流程示意图；

图4是本发明提供的一种储能设备的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

目前，由于能源资源紧张，储能系统在电厂、工商业用户、家庭等应用越来越广。储能系统一般由光伏面板、光伏逆变器(PCS/Inv)和储能电池组成。其中，储能电池包括有高压电池包方案和低压电池包方案，高压电池包方案由多个低压电池串联后接入逆变器组成，低压电池包方案由各个低压电池通过DC/DC升压后接入逆变器。由于低压电池包方案独立，互相影响小且安全，大多数厂商越来越倾向于使用低压电池包方案。

如图1所示，多个低压电池包并联组网形成储能系统。在图1中，四个低压电池(BAT1、BAT2、BAT3和BAT4)分别通过DC/DC升压后并联组网接入逆变器PCS。通过DC/DC和BMS(Battery Management System，电池管理系统)能够进行电量储存、电量检测、充放电功率控制和电池状态管理。

由于各个低压电池包的电池电量Soc(State of charge，电池电量)可以不一致，例如，在图1中，电池BAT1的电池电量Soc为50％、电池BAT2的电池电量Soc为20％、电池BAT3的电池电量Soc为20％和电池BAT4的电池电量Soc为10％，这会造成以下的问题：

1、用户和能量管理算法不关心具体某个电池包的电量，只关心储能系统总电量，电量多少能够准确表述储能系统的电池充放电能力特征，即储能系统的电池电量Soc无法准确地反映储能系统的电池充放电能力。

2、如何保证不同电量电池包充放电的安全性。

3、如何保证整个储能系统具有最大放电功率输出。

4、低压电池的寿命一般要求10年以上，如何优化电池生命周期。

鉴于此，本发明提供一种储能电池电量优化管理方法，通过确定由多个低压电池包组成储能系统的电量分区管理策略；对该储能系统的电量进行统一管理，使该储能系统的电量根据该电量分区管理策略进行充放电控制；根据各个低压电池包的温度和电量，确定该储能系统的充电功率和放电功率；根据预设电池电量均衡控制策略，对该储能系统的所有低压电池包电量进行自动均衡管理。从而可以实现低压电池包并联组网电量的优化管理，即使各个低压电池包的电池电不一致，也可以使储能系统的电池电量准确地反映出储能系统的电池充放电能力，可以解决现有储能系统的电池电量无法准确地反映储能系统的电池充放电能力，无法保证不同电量电池包充放电的安全性的问题。

为了便于理解本发明的以上发明构思，下面结合附图和具体实施例，对本发明的以上发明构思进行更详细的说明。

在一个实施例中，如图2所示，本发明提供一种储能电池电量优化管理方法，该储能电池电量优化管理方法包括：

S1、确定由多个低压电池包组成储能系统的电量分区管理策略；

S2、对该储能系统的电量进行统一管理，使该储能系统的电量根据该电量分区管理策略进行充放电控制；

S3、根据各个低压电池包的温度和电量，确定该储能系统的充电功率和放电功率；

S4、根据预设电池电量均衡控制策略，对该储能系统的所有低压电池包电量进行自动均衡管理。

在本实施例中，通过提供一种储能电池电量优化管理方法，包括：确定由多个低压电池包组成储能系统的电量分区管理策略；对该储能系统的电量进行统一管理，使该储能系统的电量根据该电量分区管理策略进行充放电控制；根据各个低压电池包的温度和电量，确定该储能系统的充电功率和放电功率；根据预设电池电量均衡控制策略，对该储能系统的所有低压电池包电量进行自动均衡管理。从而可以实现低压电池包并联组网电量的优化管理，即使各个低压电池包的电池电量Soc不一致，也可以使储能系统的电池电量Soc准确地反映出储能系统的电池充放电能力；并且采用电量分区管理策略，针对不同的电量分区采用不同的充放电管理策略，保证不同电量电池包充放电的安全性；使用预设电池电量均衡控制策略，对该储能系统的所有低压电池包电量在充放电过程中自动进行电量均衡管理，各个低压电池包都能充电或者放电，做到最大功率充电或者放电；根据各个低压电池包的温度和电量，动态调整电池充放电功率参数，确保低压电池包充放电安全，提升低压电池包的电池寿命。从而可以解决现有储能系统的电池电量Soc无法准确地反映储能系统的电池充放电能力，无法保证不同电量电池包充放电的安全性的问题。

在一个实施例中，在步骤S1中，该确定由多个低压电池包组成储能系统的电量分区管理策略。具体包括：

S11、定义最大充电电量chg_max、电网停电备电电量soc_res和最大放电电量dod_max的三个参数，电池电量soc满足以下关系：0≤dod_max≤soc_res≤chg_max≤100％。

一般锂电池在电量30％至80％范围内进行充放电，对电池的损害比较小，充放电效率比较高，尽量避免在非常低或者非常高的电量区进行充放电。

在本发明中，储能系统定义以下三个参数：最大充电电量chg_max、最大放电电量dod_max和电网停电备电电量soc_res。其中，该最大放电电量dod_max，表示最大放电深度的应急充电电量，dod的英文含义为Depth of discharge，中文含义为放电深度。

储能系统支持电网停电备电，在电网正常时，需要预留足够的电量在电网停电时给负载进行备电，这个备电电量被称为电网停电备电电量soc_res。

储能系统的电池电量soc满足以下关系：0≤dod_max≤soc_res≤chg_max≤100％。

最大充电电量chg_max、电网停电备电电量soc_res和最大放电电量dod_max的取值可以根据外部环境进行动态调整。最大放电电量dod_max和最大充电电量chg_max，根据光伏发电特点，天气状态预测，电网告警，运行日期等因素动态调整，兼顾储能备电容量，储能管理经济效益，电池循环寿命等需求。在实际应用中，一般最大放电电量dod_max取10％，最大充电电量chg_max取95％，电网停电备电电量soc_res取30％。

S12、根据最大充电电量chg_max、电网停电备电电量soc_res和最大放电电量dod_max，将储能系统的电池电量划分为四个电量分区，并确定该四个电量分区的电量保护范围和电量分区管理策略。

具体地，根据最大充电电量chg_max、电网停电备电电量soc_res和最大放电电量dod_max，将储能系统的电池电量划分为四个电量分区：应急补电区、备电工作区、正常工作区和电池充满区；并确定上述四个电量分区的电量保护范围和电量分区管理策略，分别为：

应急补电区的电量保护范围为：0≤soc≤dod_max，电量分区管理策略为：不放电，及时补电，使soc不低于dod_max。

备电工作区的电量保护范围为：dod_max

正常工作区的电量保护范围为：Soc_res

电池充满区的电量保护范围为：Soc≥Chg_max，电量分区管理策略为：不允许充电，可放电。

各个电量分区的电量管理策略如下表1所示。

表1：电量分区的电量管理策略

在本实施例中，通过对由多个低压电池包组成储能系统采用电量分区管理策略，针对不同的电量分区采用不同的充放电管理策略，针对单个低压电池包，严格执行电量分区管理策略，不允许充电的电量分区坚决不充，不允许放电的电量分区坚决不放，需要应急补电的电量分区及时补电；对于整个储能系统，根据所有低压电池包的电池电量特性决定允许充电或者放电，保证不同电量电池包充放电的安全性，确保低压电池包充放电安全，提升低压电池包的电池寿命。

在一个实施例中，在步骤S2中，该对该储能系统的电量进行统一管理，使该储能系统的电量根据该电量分区管理策略进行充放电控制。具体包括：

S21、对该储能系统电量使用加权平均计算原始电量。

由多个低压电池包组成的储能系统的电池电量可以用第一电量计算公式(1.1)加权平均计算，其中Cap

如图1所示，假定每个低压电池充放电功率为2.5kw，最大放电电量dod_max取10％，最大充电电量chg_max取95％，电网停电备电电量soc_res取30％。则储能系统在各个场景中计算得到的电池电量如表2所示。

表2储能系统在各个场景中计算得到的电池电量

在表2中，电池BAT1的电池电量为Soc1，电池BAT2的电池电量为Soc2，电池BAT3的电池电量为Soc3，电池BAT4的电池电量为Soc4。储能系统的电池电量为均值Soc。

对于低压电池包电量比较均衡的场景(例如表2中的CASE1，CASE7，CASE8)，根据表1的电量分区管理策略，储能系统的电池电量soc真实的反应电池充放电能力。

对于低压电池包电量差异比较大的场景(例如表2中的Case3，Case4，Case5)，储能系统的电池电量soc不能准确反应电池充放电能力，其原因在于：

CASE3，均值soc为7.5％，根据表1的电量分区管理策略不能备电，实际上电池BAT4还可备电2.5kw。

CASE4，均值soc为95％，根据表1的电量分区管理策略不能充电，实际上电池BAT1和电池BAT2没有充满，还需充电5kw。

CASE5，均值soc为27.5％，根据表1的电量分区管理策略不能放电，实际上电池BAT1可放电2.5kw。

S22、使用电量边界变换算法在原始电量分区边界进行电量检查和变换处理。

对于低压电池包电量差异比较大的场景(例如表2中的Case3，Case4，Case5)，储能系统的电池电量soc不能准确反应电池充放电能力。对于这种情况，可以使用电量边界变换算法在该原始电量分区边界进行电量检查和变换处理。

使用电量边界变换算法，其soc要实现的目标是：

(1)储能系统的电池电量soc真实的反应电池充放电能力(参照表1)。能充电，电池电量soc不高于最大充电电量chg_max；能放电，电池电量soc不低于电网停电备电电量soc_res；能备电，电池电量soc不低于最大放电电量dod_max；

(2)变换后的电池电量soc，变化平稳，不跳变，高则表示实际电量多，低则表示实际电量少。

具体地，步骤S22中，使用电量边界变换算法在原始电量分区边界进行电量检查和变换处理，具体过程包括：

(1)根据该储能系统中各低压电池包电池电量soc，把低压电池包按照四个电量分区划分为以下四个集合：第一集合Set1(电池电量soc≤最大放电电量dod_max)，第二集合Set2(最大放电电量dod_max<电池电量soc≤电网停电备电电量soc_res)，第三集合Set3(电网停电备电电量soc_res<电池电量soc<最大充电电量chg_max)，第四集合Set4(电池电量soc≥最大充电电量chg_max)。

(2)如果所有低压电池包都在其中一个集合中，按照第一电量计算公式(1.1)计算该储能系统的电池电量，不做变换，否则转(3)。

(3)评估电池电量的高低边界。若能充电，则电池电量soc最大值soc_max<最大充电电量chg_max；若能放电，则电池电量soc最小值soc_min>电网停电备电电量soc_res；若能备电，则电池电量soc最小值soc_min>最大放电电量dod_max。

(4)确定该储能系统的电池基本电量soc_base和电池包集合Set

(A)若有低压电池包的电池电量soc大于电网停电备电电量soc_res，则电池基本电量soc_base＝电网停电备电电量soc_res，低压电池包选入电池包集合Set

(B)若没有低压电池包的电池电量soc大于电网停电备电电量soc_res，如有低压电池包的电池电量soc大于最大放电电量dod_max，则电池基本电量soc_base＝最大放电电量dod_max，低压电池包选入电池包集合Set

(5)根据第二电量计算公式(1.2)计算该储能系统的电池电量soc，该储能系统的电池电量soc作为给用户显示和能量管理使用。

在第二电量计算公式(1.2)中，分母部分表示所有低压电池容量之和，分子部分表示电池包集合Set

通过使用电量边界变换算法变换后，表2所示的各种场景的电池电量如最后一列(变换后soc)所示，完全可以用表1所示的电量分区管理策略进行充放电控制，即：Case3,Case4和Case5解决了电池电量表征错误的问题，Case3中，变换后的电池电量10.5％高于最大放电电量dod_max(10％)，可以备电，输出一定的电能；Case4中，变换后的电量93.5％低于最大充电电量chg_max(95％)，可以充电；Case5中，变换后的电量32.5％高于电网停电备电电量soc_res(30％)，可以放电。

在本实施例中，通过对该储能系统的电量进行统一管理，使该储能系统的电量根据该电量分区管理策略进行充放电控制，可以确保能充电时，电池电量soc小于最大充电电量；能放电时，电池电量soc大于电网停电备电电量(并网使用场景)或者应急充电电量(离网使用场景)，对能量管理和用户提供符合逻辑的电量，而且电量不会跳变。从而可以实现低压电池包并联组网电量的优化管理，即使各个低压电池包的电池电量Soc不一致，也可以使储能系统的电池电量Soc准确地反映出储能系统的电池充放电能力。

在一个实施例中，在步骤S3中，该根据各个低压电池包的温度和电量，确定该储能系统的充电功率和放电功率。

假定Pchg为与温度相关的电池充放电功率参数，Pdchg为与电量相关的电池充放电功率参数，则对于某个低压电池包i，在当前温度temp

在本发明中，由多个低压电池包组成储能系统，可以用应急补电功率Pemgt，充电功率Pchg和放电功率Pdchg来表示，应急补电功率Pemgt，充电功率Pchg和放电功率Pdchg的计算方法如(2.3)、(2.4)和(2.5)所示。其中，对于充电功率Pchg和放电功率Pdchg，所有低压电池包都参与计算；应急补电电池包集合Set

在储能能量管理时，首先通过电池电量soc判断储能系统是否可充电或者放电，再通过上述应急补电功率Pemgt，充电功率Pchg和放电功率Pdchg的三个参数来判断应急补电、可充电和可放电功率大小，进行能量分配和管理。

在本实施例中，通过根据各个低压电池包的温度和电量，可以动态调整电池充放电功率参数，确保低压电池包充放电安全，提升低压电池包的电池寿命。

在一个实施例中，在步骤S4中，该根据预设电池电量均衡控制策略，对该储能系统的所有低压电池包电量进行自动均衡管理。

根据表2可知，如果低压电池包的电池电量差异比较大，通过使用电量边界变换算法变换后得到的电池电量soc虽然可以进行放电，但充放电功率与储能系统的容量差异比较大，只有在所有低压电池包的电池电量比较均衡时，充放电功率才能比较大，所以在充放电过程中，通过合理的功率分配，使所有低压电池包的电池电量趋于均衡。

本发明的储能系统的储能管理，一般通过光伏发电优先满足负载，余电给低压电池包组成的储能电池充电，或者在指定时间段给低压电池快速充电。如果光伏发电不足以给负载供电，则需要储能电池放电满足负载用电需求，储能电池放电一般很少直接送入电网。所以给储能电池充放电的功率有一定要求，由储能管理算法进行分配。

在给定功率充放电条件下，预设电池电量均衡控制策略包括：

(1)充电时，电池电量soc低的低压电池包优先分配充电电能；若有电池电量soc相同的多个低压电池包时，可以同时参与充电功率分配；

(2)放电时，电池电量soc高的低压电池包优先分配放电电能；若有电池电量soc相同的多个低压电池包时，可以同时参与放电功率分配。

本发明的储能系统所采用的充电功率分配算法在进行充电功率分配，具体过程如下：

(1)能量管理算法输入可充电功率chgPower；

(2)初始化变量now_soc＝-1，lookfor_soc＝101；

(3)在所有低压电池包的电池电量soc中查找比变量now_soc大的最小电量lookfor_soc；

(4)若最小电量lookfor_soc>变量now_soc且最小电量lookfor_soc<最大充电电量chg_max，则把所有电池电量soc为最小电量lookfor_soc的低压电池输入列表ListM，转(5)；否则分配结束(无可充电电池)；

(5)计算每个低压电池可分配功率Pavg，Pavg＝chgPower/ListM.size()(电池个数)，低压电池实际分配功率Palloc，Palloc＝min{Pchgi,Pavg}，min表示取最小值；

(6)更新参数chgPower＝chgPower-∑Palloc,now_soc＝lookfor_soc,lookfor_soc＝101；∑Palloc表示电量为lookfor_soc分配的功率；

(7)可充电功率chgPower已经分配完毕或者低压电池包已经分配完毕，结束，否则转(3)。

本发明的储能系统所采用的放电功率分配算法在进行充电功率分配，具体过程如下：

(1)能量管理算法输入放电功率需求dchgPower；

(2)初始化变量now_soc＝101，lookfor_soc＝-1；

(3))在所有低压电池包的电池电量soc中查找比now_soc小的最大电量lookfor_soc；

(4)若最大电量lookfor_soc电池基本电量soc_base，则把所有电池电量soc为lookfor_soc的低压电池输入列表ListM，转(5)；否则分配结束(无可放电电池)；

(5)计算每个低压电池可分配功率Pavg，Pavg＝chgPower/ListM.size()(电池个数)，低压电池实际分配功率Palloc，Palloc＝min{Pdchgi,Pavg}，min表示取最小值；

(6)更新参数dchgPower＝dchgPower-∑Palloc,now_soc＝lookfor_soc,lookfor_soc＝-1；∑Palloc表示电量为lookfor_soc分配的功率；

(7)放电功率需求dchgPower已经分配完毕或者低压电池包已经分配完毕，结束，否则转(3)。

在本实施例中，通过根据预设电池电量均衡控制策略，对该储能系统的所有低压电池包电量进行自动均衡管理；且采用充电功率分配算法和放电功率分配算法，使充电最低的低压电池电量优先，放电最高的低压电池电量优先，通过几轮充放电后，所有低压电池包电量自动进行均衡，各低压电池包都能充电或者放电，做到最大功率充电或者放电。

在一个实施例中，如图3所示，该储能电池电量优化管理方法还包括：S5、根据储能参数调整原则，对最大充电电量chg_max、电网停电备电电量soc_res和最大放电电量dod_max的三个参数进行调优处理。

具体地，由前述可知，对该储能系统的电量进行统一管理中电量边界变换算法，电量分区管理策略依赖于最大充电电量chg_max、电网停电备电电量soc_res和最大放电电量dod_max的三个参数。上述三个参数对储能系统的容量，备电能力，低压电池寿命等有比较大的影响。

最大放电电量dod_max对低压电池寿命，储能系统的容量，备电能力有影响。加大最大放电电量dod_max，会提高低压电池寿命，但会减弱备电能力。

电网停电备电电量soc_res对放电容量，储能管理效益有影响。加大电网停电备电电量soc_res，会加强备电能力，但会降低储能管理效益；

最大充电电量chg_maxchg_max对电池寿命，储能管理效益有影响。加大最大充电电量chg_max，会减弱低压电池寿命，但会管理效益提高。

低压电池寿命，一般取决于电池最大充放电循环次数，最大循环次数受最高充电电量和最低放电电量影响，在高电区和低电区充放电对锂离子的损伤比较大，电池寿命会降低。提高低压电池寿命，充放电电量尽量控制在中电区。但不充分使用高电区和低电区，储能容量受到影响，在需要备电，或者提高储能经济效益的场景，需要储能充放电能力大。

综合考虑低压电池寿命，储能需求，表3总结了在相关条件下，参数调整的原则。

表3储能参数调整原则

在表3中，储能系统首先对最大充电电量chg_max、电网停电备电电量soc_res和最大放电电量dod_max的三个参数设置默认值(例如，最大放电电量dod_max取10％，最大充电电量chg_max取95％，电网停电备电电量soc_res取30％)，根据不同的场景对上述参数调大，调小或者恢复到默认值。

Case1属于需要提高备电能力的情况，如果天气预报有飓风、下雪等不良天气，或者电网通知停电，或者检测到负载在近期用电需求增加，这些因素都需要增强储能容量，保证在备电时有足够的能量输出。特别是需要备电的应用需求，最大充电电量chg_max可以提高到100％，电网停电备电电量soc_res可以提高到80％以上，备电优先。

Case2是正常情况使用，无极端天气，电网无停电通知，备电需求降低，可以降低电网停电备电电量soc_res，提高能量管理经济效益；降低最大充电电量chg_max，提高电池寿命；

Case3和4，最大放电电量dod_max一般受光伏影响，系统有光伏会优先给电池应急补电。如果近期内光伏发电能力好，可降低最大放电电量dod_max，加大系统的备电能力；如果持续一段时间内光伏输出能力弱，需恢复最大放电电量dod_max，增加电池的安全性。如果允许电网给电池充电，最大放电电量dod_max受光伏影响小，电网可给电池应急补电，可降低最大放电电量dod_max。

在本实施例中，通过根据光伏发电特点，天气状态预测，电网告警，运行日期等因素，使用储能参数调整原则对最大充电电量chg_max、电网停电备电电量soc_res和最大放电电量dod_max的三个参数进动态调整，可以兼顾储能备电容量，储能管理经济效益，电池循环寿命等需求，确保低压电池包充放电安全，提升低压电池包的电池寿命。

基于同一构思，在一个实施例中，本发明还提供一种储能设备，如图4所示，所述储能设备900包括：存储器902、处理器901及存储在所述存储器902中并可在所述处理器901上运行的一个或者多个计算机程序，所述存储器902和所述处理器901通过总线系统903耦合在一起，所述一个或者多个计算机程序被所述处理器901执行时以实现本发明实施例提供的一种储能电池电量优化管理方法的以下步骤：

S1、确定由多个低压电池包组成储能系统的电量分区管理策略；

S2、对该储能系统的电量进行统一管理，使该储能系统的电量根据该电量分区管理策略进行充放电控制；

S3、根据各个低压电池包的温度和电量，确定该储能系统的充电功率和放电功率；

S4、根据预设电池电量均衡控制策略，对该储能系统的所有低压电池包电量进行自动均衡管理。

上述本发明实施例揭示的方法可以应用于所述处理器901中，或者由所述处理器901实现。所述处理器901可能是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过所述处理器901中的硬件的集成逻辑电路或软件形式的指令完成。所述处理器901可以是通用处理器、DSP、或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。所述处理器901可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器902，所述处理器901读取存储器902中的信息，结合其硬件完成前述方法的步骤。

可以理解，本发明实施例的存储器902可以是易失性存储器或者非易失性存储器，也可以包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Read-Only Memory)、电可擦除只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM，Ferromagnetic Random Access Memory)、闪存(Flash Memory)或其他存储器技术、光盘只读存储器(CD-ROM，Compact Disk Read-Only Memory)、数字多功能盘(DVD，DigitalVideoDisk)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置；易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(SRAM，Static Random Access Memory)、静态随机存取存储器(SSRAM，Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM，Synchronous Dynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM，Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM，Enhanced Synchronous Dynamic Random AccessMemory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM，SyncLink Dynamic Random AccessMemory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM，Direct Rambus Random Access Memory)。本发明实施例描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

需要说明的是，上述储能设备实施例与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在所述储能设备实施例中均对应适用，这里不再赘述。

另外，在示例性实施例中，本发明实施例还提供一种计算机存储介质，具体为计算机可读存储介质，例如包括存储计算机程序的存储器902，所述计算机存储介质上存储有一种储能电池电量优化管理方法的一个或者多个程序，所述储能电池电量优化管理方法的一个或者多个程序被处理器901执行时以实现本发明实施例提供的一种储能电池电量优化管理方法的以下步骤：

S1、确定由多个低压电池包组成储能系统的电量分区管理策略；

S2、对该储能系统的电量进行统一管理，使该储能系统的电量根据该电量分区管理策略进行充放电控制；

S3、根据各个低压电池包的温度和电量，确定该储能系统的充电功率和放电功率；

S4、根据预设电池电量均衡控制策略，对该储能系统的所有低压电池包电量进行自动均衡管理。

需要说明的是，上述计算机可读存储介质上的储能电池电量优化管理方法程序实施例与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在上述计算机可读存储介质的实施例中均对应适用，这里不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。