一种用于储能系统的自适应控制方法及系统与流程
本技术涉及储能系统功率分配，尤其是一种用于储能系统的自适应控制方法及系统。
背景技术：
1、新能源革命是个几十年长期工程，风光储的建设也是长期工程。对于长期的能源工程，工程的分期建设和改造性建设是个长期需伴随的建设，在这个过程，比如会遇到不同期建设的设备和系统之间的协同工作运行的事宜。其中如对于储能系统来说，就会涉及储能容量的扩容，扩容包括扩功率扩电量、只扩功率、只扩容量等不同工况需求。
2、对于涉及扩容量时需要新增电池簇，由于不同阶段新增的电池簇会存在电池容量、和使用时长的不同，会带来直流电压的差异、充放电速度的差异，这些差异给储能整个系统(原系统和扩容系统)的控制带来了挑战。如控制不合理，整个系统会因为这些差异而带来储能系统的安全风险、使用效率降低、使用寿命降低等一系列连锁问题。
技术实现思路
1、本技术的目的在于克服现有技术中不同时期建设的储能系统中不同的电池系统和不同功率系统带来的差异，给不同工况带来控制不便的问题，提供一种用于储能系统的自适应控制方法及系统。
2、第一方面，提供了一种用于储能系统的自适应控制方法，包括：
3、获取储能系统的第一信息，所述储能系统包括下述的至少一种：原系统和扩容系统；
4、根据所述第一信息识别不同耦合方式的储能模块，并建立储能模块的信息矩阵库；
5、根据工况目标对所述信息矩阵库进行对比分析，以获取信息矩阵排序；
6、根据调度目标和用户需求从所述信息矩阵排序中筛选出满足要求的目标电池簇，并计算出所述目标电池簇的功率分配矩阵；
7、根据所述所述目标电池簇的功率分配矩阵进行功率值的分配。
8、在一些可能的实现方式中，所述第一信息包括下述的至少一种：原系统的电池soc、原系统的电池soh、原系统的功率、原系统的状态、扩容系统的电池soc、扩容系统的电池soh、扩容系统的功率和扩容系统的状态。
9、在一些可能的实现方式中，所述储能模块的信息矩阵库由储能模块的信息矩阵组成，所述储能模块的信息矩阵包括：变压器的信息矩阵、所述变压器下接入的不同容量的变流器和簇管理器的信息矩阵、以及相应容量的电池簇的信息矩阵；
10、所述变压器的信息矩阵表示为：[pg(t)、cap1、u1/u2]t，其中，pg(t)表示变压器和电网之间的功率交互曲线，cap1表示变压器容量、u1/u2表示变压器低侧/高侧的电压，有t个变压器；
11、所述变流器的信息矩阵表示为：[p1(t)、s1]，p1(t)表示变流器的功率运行曲线，s1是当前运行状态；
12、所述簇管理器的信息矩阵表示为：[p2(t)、s2],p2(t)表示簇管理器的功率运行曲线，s2是当前运行状态；
13、所述电池簇的信息矩阵表示为：[cap2、rat、p3(t)、soc(t)、soh(t)、run(t)],cap2表示电池簇容量，rat表示电池簇倍率，p3(t)表示电池簇运行功率曲线，soc(t)表示电池簇的soc曲线，soh(t)表示电池簇的健康评估曲线，run(t)表示电池簇的运行动态响应时间曲线。
14、在一些可能的实现方式中，所述工况目标包括下述的至少一种：电池寿命目标、soc均衡目标、动态响应目标和功率支撑目标。
15、在一些可能的实现方式中，所述用户需求包括工况目标优先级和储能系统充放电计划。
16、在一些可能的实现方式中，根据调度目标和用户需求从所述信息矩阵排序中筛选出满足要求的目标电池簇，并计算出所述目标电池簇的功率分配矩阵，包括：
17、基于所述储能系统中所有电池簇的soc和充放电工况情况筛选出基础电池簇，其中，所述基础电池簇在充电工况时soc低于第一阈值，所述基础电池簇在放电工况时soc高于第二阈值；
18、从所述基础电池簇中筛选出soh排序前n的电池簇作为第一电池簇，其中，所述第一电池簇的功率目标值为所述储能系统的功率目标值的0.3倍；
19、从所述基础电池簇中剔除第一电池簇将剩余的电池簇作为第二电池簇
20、通过k-means聚类策略对所述第二电池簇的soc进行分布离散聚类分析，从所述第二电池簇中剔除偏离soc中心值远的m个电池簇并将剩余的电池簇作为第三电池簇，其中，所述第三电池簇的功率目标值为所述储能系统的功率目标值的0.3倍；
21、从所述第二电池簇中剔除第三电池簇将剩余的电池簇作为第四电池簇；
22、从所述第四电池簇中筛选满足当前工况要求的动态响应时间要求的电池簇作为第五电池簇；
23、从所述第四电池簇中剔除第五电池簇将剩余的电池簇作为第六电池簇；
24、基于所述第一电池簇、第三电池簇和第五电池簇按照迭预设筛选方法筛选出目标电池簇并计算功率分配矩阵。
25、在一些可能的实现方式中，所述预设筛选方法具体包括：
26、s4081、判断所述储能系统的状态是否需要切换；
27、s4082、若所述储能系统的状态需要切换，则选择第一电池簇、第三电池簇和第五电池簇中满足动态响应时间的电池簇作为第七电池簇，并执行步骤s4083，否则直接执行步骤s4083；
28、s4083、判断所述第七电池簇和功率系统的功率总和是否处于电网调度功率*(1±a％)的范围内；
29、s4084、若所述第七电池簇和功率系统的功率总和处于电网调度功率*(1±a％)的范围内，则执行步骤s4086，否则基于第七电池簇或上次迭代的电池簇以所述储能系统的soc均衡电池簇排序扩展，并执行步骤s4085；
30、s4085、判断扩展后的电池簇和功率系统的功率总和是否处于电网调度功率*(1±a％)的范围内；
31、s4086、若扩展后的电池簇和功率系统的功率总和处于电网调度功率*(1±a％)的范围内，则执行步骤s4086，否则基于扩展后的电池簇以所述储能系统的寿命电池簇排序扩展，并执行步骤s4083；
32、s4086、基于第七电池簇或扩展后的电池簇进行功率分配以得到功率分配矩阵。
33、第二方面，提供了一种用于储能系统的自适应控制系统，包括：
34、信息获取模块，用于获取储能系统的第一信息，所述储能系统包括下述的至少一种：原系统和扩容系统；
35、信息矩阵库建立模块，用于根据所述第一信息识别不同耦合方式的储能模块，并建立储能模块的信息矩阵库；
36、排序模块，用于根据工况目标对所述信息矩阵库进行对比分析，以获取信息矩阵排序；
37、处理模块，用于根据调度目标和用户需求从所述信息矩阵排序中筛选出满足要求的目标电池簇，并计算出所述目标电池簇的功率分配矩阵；
38、功率分配模块，用于根据所述所述目标电池簇的功率分配矩阵进行功率值的分配。
39、第三方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的方法。
40、第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读介质存储用于设备执行的程序代码，该程序代码包括用于执行如上述第一方面中的任意一种实现方式中方法的步骤。
41、本技术具有如下有益效果：通过获取储能系统的信息，建立信息矩阵库并在不同维度上进行信息矩阵的排序，根据不同工况目标要求，从而进行基于数据信息的快速迭代优化控制策略，从而以达到各储能模块的快速动态响应，并且能够自适应识别储能系统，基于识别情况和工况目标要求，自适应协同控制各储能模块，能够对储能系统进行可持续可自适应的优化控制，从而能够应对各种不同形式的储能扩容，从而最终达到满足不同扩容场景下的系统控制需求。
技术特征：
1.一种用于储能系统的自适应控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于储能系统的自适应控制方法，其特征在于，所述第一信息包括下述的至少一种：原系统的电池soc、原系统的电池soh、原系统的功率、原系统的状态、扩容系统的电池soc、扩容系统的电池soh、扩容系统的功率和扩容系统的状态。
3.根据权利要求1所述的用于储能系统的自适应控制方法，其特征在于，所述储能模块的信息矩阵库由储能模块的信息矩阵组成，所述储能模块的信息矩阵包括：变压器的信息矩阵、所述变压器下接入的不同容量的变流器和簇管理器的信息矩阵、以及相应容量的电池簇的信息矩阵；
4.根据权利要求1所述的用于储能系统的自适应控制方法，其特征在于，所述工况目标包括下述的至少一种：电池寿命目标、soc均衡目标、动态响应目标和功率支撑目标。
5.根据权利要求1所述的用于储能系统的自适应控制方法，其特征在于，所述用户需求包括工况目标优先级和储能系统充放电计划。
6.根据权利要求1或4所述的用于储能系统的自适应控制方法，其特征在于，根据调度目标和用户需求从所述信息矩阵排序中筛选出满足要求的目标电池簇，并计算出所述目标电池簇的功率分配矩阵，包括：
7.根据权利要求6所述的用于储能系统的自适应控制方法，其特征在于，所述预设筛选方法具体包括：
8.一种用于储能系统的自适应控制系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品内存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求1-7任一所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储用于设备执行的程序代码，该程序代码包括用于执行如权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。
技术总结
本申请涉及储能系统功率分配技术领域，解决了现有技术中不同时期建设的储能系统中不同的电池系统和不同功率系统带来的差异，给不同工况带来控制不便的问题，公开了一种用于储能系统的自适应控制方法及系统，该方法包括：根据现有储能系统的信息识别不同耦合方式的储能模块并建立信息矩阵库，获取不同维度的信息矩阵库排序，先通过粗筛选出最终参与控制的电池簇，再经过细算出对应电池簇的充放电功率大小，本申请能够自适应识别储能系统，基于识别情况和工况目标要求，自适应协同控制各储能模块，能够对储能系统的不同发展阶段进行可持续可自适应的优化控制。
技术研发人员：李运生,周刚,赵持恒,张涛,郑晨亮
受保护的技术使用者：浙江南都电源动力股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23