一种储能电站功率分配方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及能源存储分配技术领域，尤其涉及一种储能电站功率分配方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

目前，储能电站功率分配策略主要考虑电池荷电状态、健康状态等约束，多以经济性最好为目标，对电站能效方面关注较少。储能电站各部分能效水平都与运行状态直接相关，造成不同运行状态下电站能效水平差值较大，从而导致储能单元的寿命不均匀及电网的稳定性不佳。

因此，如何在储能电站功率分配时使得各储能单元的能效水平保持均衡状态成为了亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种储能电站功率分配方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决当前在储能电站功率分配时使得各储能单元的能效水平不平衡的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种储能电站功率分配方法，包括：

获取目标储能电站的指令功率以及所述目标储能电站中多个储能单元的荷电状态；

基于所述指令功率、所述多个储能单元的荷电状态、荷电状态约束、最大出力功率约束以及指令功率约束，确定所述多个储能单元的出力功率。

在一种可能的实现方式中，所述基于所述指令功率、所述多个储能单元的荷电状态、荷电状态约束、最大出力功率约束以及指令功率约束，确定所述多个储能单元的出力功率，包括：

基于所述指令功率、所述多个储能单元的荷电状态以及所述荷电状态约束，确定所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率；

基于所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率、所述最大出力功率约束以及所述指令功率约束，确定所述多个储能单元的出力功率。

在一种可能的实现方式中，所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率基于以下公式确定：

其中，P

在一种可能的实现方式中，所述基于所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率、所述最大出力功率约束以及所述指令功率约束，确定所述多个储能单元的出力功率，包括：

基于所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率与所述多个储能单元的最大出力功率及最小出力功率之间的关系、所述最大出力功率约束以及所述指令功率约束，确定所述多个储能单元的出力功率。

在一种可能的实现方式中，所述基于所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率与所述多个储能单元的最大出力功率及最小出力功率之间的关系、所述最大出力功率约束以及所述指令功率约束，确定所述多个储能单元的出力功率，包括：

在所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率在所述多个储能单元的最大出力功率及最小出力功率之间的情况下，将所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率作为所述多个储能单元的出力功率；

在存在任一储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率大于所述多个储能单元的最大出力功率，或者在存在任一储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率小于所述多个储能单元的最小出力功率的情况下，基于所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率、所述多个储能单元的最大出力功率及最小出力功率确定所述多个储能单元的出力功率。

在一种可能的实现方式中，所述在存在任一储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率大于所述多个储能单元的最大出力功率的情况下，基于所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率、所述多个储能单元的最大出力功率及最小出力功率确定所述多个储能单元的出力功率，包括：

基于以下公式确定所述多个储能单元的出力功率：

其中，P

在一种可能的实现方式中，所述在存在任一储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率小于所述多个储能单元的最小出力功率的情况下，基于所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率、所述多个储能单元的最大出力功率及最小出力功率确定所述多个储能单元的出力功率，包括：

基于以下公式确定所述多个储能单元的出力功率：

其中，P

本发明还提供了一种储能电站功率分配装置，包括：

获取模块，用于获取目标储能电站的指令功率以及所述目标储能电站中多个储能单元的荷电状态；

确定模块，用于基于所述指令功率、所述多个储能单元的荷电状态、荷电状态约束、最大出力功率约束以及指令功率约束，确定所述多个储能单元的出力功率。

本发明还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现如上所述的储能电站功率分配方法。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的储能电站功率分配方法。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种储能电站功率分配方法、装置、电子设备及存储介质，首先获取目标储能电站的指令功率以及多个储能单元的荷电状态，从而能够确定出力储能单元，进而通过荷电状态约束、最大出力功率约束以及指令功率约束对指令功率和多个储能单元的SOC进行计算，最终得到每个储能单元的出力功率，从而使得各个储能单元的SOC相对均衡，优化了储能电站的能耗分配，提高了储能电站的使用寿命，提升了储能电站的经济性。

附图说明

图1为本发明提供的储能电站功率分配方法一实施例的流程示意图；

图2为本发明提供的储能电站功率分配策略一实施例的流程示意图；

图3为本发明提供的储能电站功率分配装置一实施例的结构示意图；

图4为本发明提供的电子设备一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。此外，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

目前，储能电站功率分配策略主要考虑电池荷电状态、健康状态等约束，多以经济性最好为目标，对电站能效方面关注较少。储能电站各部分能效水平都与运行状态直接相关，造成不同运行状态下电站能效水平差值较大。而电站能效水平与电站经济性相关，同时也与电站运行寿命相互影响。

为了满足电网的功率等级要求，往往需要多台储能单元并联配置，形成分布式储能系统，其中各储能单元的容量可能不一致。为了避免各储能单元的荷电状态(State ofCharge，SOC)不均衡，导致过充或过放，从而影响储能单元的寿命及电网的稳定性，需要对储能单元的输出电流及SOC进行协调控制，保证各储能单元的输出电流按容量比例精确分配以及SOC的均衡。

为了均衡各储能单元的SOC，本发明将电站能耗、经济性和寿命作为优化目标，可有效保障储能电站在多种工况下的能效达到或接近额定能效。

以下分别对具体实施例进行详细说明：

本发明的一个具体实施例，公开了一种储能电站功率分配方法，结合图1来看，图1为本发明提供的储能电站功率分配方法一实施例的流程示意图，包括步骤S101和S102，其中：

在步骤S101中，获取目标储能电站的指令功率以及所述目标储能电站中多个储能单元的荷电状态；

在步骤S102中，基于所述指令功率、所述多个储能单元的荷电状态、荷电状态约束、最大出力功率约束以及指令功率约束，确定所述多个储能单元的出力功率。

实施时，首先可以获取目标储能电站的指令功率P

本发明提供的储能电站功率分配方法，可以应用于储能电站的功率分配，也可以应用于电池组的功率分配，本发明对此不做具体限定。

与现有技术相比，本实施例提供的储能电站功率分配方法，首先获取目标储能电站的指令功率以及多个储能单元的荷电状态，从而能够确定出力储能单元，进而通过荷电状态约束、最大出力功率约束以及指令功率约束对指令功率和多个储能单元的SOC进行计算，最终得到每个储能单元的出力功率，从而使得各个储能单元的SOC相对均衡，优化了储能电站的能耗分配，提高了储能电站的使用寿命，提升了储能电站的经济性。

示例性地，所述基于所述指令功率、所述多个储能单元的荷电状态、荷电状态约束、最大出力功率约束以及指令功率约束，确定所述多个储能单元的出力功率，包括：

基于所述指令功率、所述多个储能单元的荷电状态以及所述荷电状态约束，确定所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率；

基于所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率、所述最大出力功率约束以及所述指令功率约束，确定所述多个储能单元的出力功率。

具体地，在根据指令功率、多个储能单元的荷电状态、荷电状态约束、最大出力功率约束以及指令功率约束，确定多个储能单元的出力功率时，首先可以根据指令功率、多个储能单元的荷电状态以及荷电状态约束，确定多个储能单元基于荷电状态约束的输出功率。然后再根据多个储能单元基于荷电状态约束的输出功率、最大出力功率约束以及指令功率约束，确定多个储能单元的出力功率。

示例性地，所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率基于以下公式确定：

其中，P

具体地，可以根据以上公式计算多个储能单元基于荷电状态约束的输出功率。

示例性地，所述基于所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率、所述最大出力功率约束以及所述指令功率约束，确定所述多个储能单元的出力功率，包括：

基于所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率与所述多个储能单元的最大出力功率及最小出力功率之间的关系、所述最大出力功率约束以及所述指令功率约束，确定所述多个储能单元的出力功率。

具体地，在根据多个储能单元基于荷电状态约束的输出功率、最大出力功率约束以及指令功率约束，确定多个储能单元的出力功率时，可以先判断多个储能单元基于荷电状态约束的输出功率与多个储能单元的最大出力功率及最小出力功率之间的大小关系，然后再结合最大出力功率约束以及指令功率约束，确定多个储能单元的出力功率。

示例性地，所述基于所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率与所述多个储能单元的最大出力功率及最小出力功率之间的关系、所述最大出力功率约束以及所述指令功率约束，确定所述多个储能单元的出力功率，包括：

在所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率在所述多个储能单元的最大出力功率及最小出力功率之间的情况下，将所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率作为所述多个储能单元的出力功率；

在存在任一储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率大于所述多个储能单元的最大出力功率，或者在存在任一储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率小于所述多个储能单元的最小出力功率的情况下，基于所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率、所述多个储能单元的最大出力功率及最小出力功率确定所述多个储能单元的出力功率。

具体地，当多个储能单元基于荷电状态约束的输出功率在多个储能单元的最大出力功率及最小出力功率之间时，可以将多个储能单元基于荷电状态约束的输出功率作为多个储能单元的出力功率。

当存在任一储能单元基于荷电状态约束的输出功率大于多个储能单元的最大出力功率，或者小于多个储能单元的最小出力功率时，可以根据多个储能单元基于荷电状态约束的输出功率、多个储能单元的最大出力功率及最小出力功率确定多个储能单元的出力功率。

示例性地，所述在存在任一储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率大于所述多个储能单元的最大出力功率的情况下，基于所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率、所述多个储能单元的最大出力功率及最小出力功率确定所述多个储能单元的出力功率，包括：

基于以下公式确定所述多个储能单元的出力功率：

其中，P

具体地，当存在任一储能单元基于荷电状态约束的输出功率大于多个储能单元的最大出力功率时，可以根据以上公式计算多个储能单元的出力功率。

示例性地，所述在存在任一储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率小于所述多个储能单元的最小出力功率的情况下，基于所述多个储能单元基于所述荷电状态约束的输出功率、所述多个储能单元的最大出力功率及最小出力功率确定所述多个储能单元的出力功率，包括：

基于以下公式确定所述多个储能单元的出力功率：

其中，P

具体地，当存在任一储能单元基于荷电状态约束的输出功率小于多个储能单元的最小出力功率时，可以根据以上公式计算多个储能单元的出力功率。

下面结合一个具体的应用场景，更好地说明本发明技术方案：

结合图2来看，图2为本发明提供的储能电站功率分配策略一实施例的流程示意图，该策略包括如下步骤：

1、根据所获取的指令功率P

2、将各储能单元的SOC输入到预先建立的包含约束条件并能同时优化多个目标的目标函数中，得到各储能单元的出力功率P

具体计算过程如下：

当P

P

当存在P

当存在P

本发明提供的储能电站功率分配策略基于各储能单元SOC和当前实际功率，防止功率波动过大，可以尽可能的满足全站最大输出功率的稳定，避免无法响应总指令功率；并尽可能的平衡各储能单元的SOC值，防止过充或过放，从而优化了电站能耗、经济性和寿命。

本发明实施例还提供了一种储能电站功率分配装置，结合图3来看，图3为本发明提供的储能电站功率分配装置一实施例的结构示意图，储能电站功率分配装置300包括：

获取模块301，用于获取目标储能电站的指令功率以及所述目标储能电站中多个储能单元的荷电状态；

确定模块302，用于基于所述指令功率、所述多个储能单元的荷电状态、荷电状态约束、最大出力功率约束以及指令功率约束，确定所述多个储能单元的出力功率。

储能电站功率分配装置的各个模块的具体实现方式可以参见对于上述储能电站功率分配方法的描述，且具有与之相似的有益效果，在此不再赘述。

需要说明的是，储能电站功率分配装置可以设置在储能电站的控制台中，也可以设置在维护人员的维护装置中，本发明对此不作具体限定。

本发明实施例还提供了一种电子设备，结合图4来看，图4为本发明提供的电子设备一实施例的结构示意图，电子设备400包括处理器401、存储器402及存储在存储器402上并可在处理器401上运行的计算机程序，处理器401执行程序时，实现如上所述的储能电站功率分配方法。

作为优选的实施例，上述电子设备400还包括显示器403，用于显示处理器401执行如上所述的储能电站功率分配方法。

示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器402中，并由处理器401执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在电子设备400中的执行过程。例如，计算机程序可以被分割成上述实施例中的获取模块301及确定模块302，各模块的具体功能如上所述，在此不一一赘述。

电子设备400可以是带可调摄像头模组的桌上型计算机、笔记本、掌上电脑或智能手机等设备。

其中，处理器401可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器401可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)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。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该处理器也可以是任何常规的处理器等。

其中，存储器402可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。其中，存储器402用于存储程序，所述处理器401在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流程定义的方法可以应用于处理器401中，或者由处理器401实现。

其中，显示器403可以是LCD显示屏，也可以是LED显示屏。例如，手机上的显示屏。

可以理解的是，图4所示的结构仅为电子设备400的一种结构示意图，电子设备400还可以包括比图4所示更多或更少的组件。图4中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

根据本发明上述实施例提供的电子设备，可以参照根据本发明实现如上所述的储能电站功率分配方法具体描述的内容实现，并具有与如上所述的储能电站功率分配方法类似的有益效果，在此不再赘述。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，实现如上所述的储能电站功率分配方法。

一般来说，用于实现本发明方法的计算机指令的可以采用一个或多个计算机可读的存储介质的任意组合来承载。非临时性计算机可读存储介质可以包括任何计算机可读介质，除了临时性地传播中的信号本身。

计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件，或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言，特别是可以使用适于神经网络计算的Python语言和基于TensorFlow、PyTorch等平台框架。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行，或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

本发明公开了一种储能电站功率分配方法、装置、电子设备及存储介质，首先获取目标储能电站的指令功率以及多个储能单元的荷电状态，从而能够确定出力储能单元，进而通过荷电状态约束、最大出力功率约束以及指令功率约束对指令功率和多个储能单元的SOC进行计算，最终得到每个储能单元的出力功率，从而使得各个储能单元的SOC相对均衡，优化了储能电站的能耗分配，提高了储能电站的使用寿命，提升了储能电站的经济性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。