本发明涉及计算机储能控制,具体为一种分布式储能系统管理方法和系统。
背景技术:
1、分布式储能系统管理系统是针对分布在不同区域的储能设备进行集中监控、管理和优化调度的智能化系统。分布式储能系统管理系统通过先进的通信技术和控制技术,将分散的储能设备连接起来,形成一个统一的虚拟储能站,能够有效解决可再生能源发电间歇性和不稳定性的问题,提高电网供电可靠性和经济性。在功能方面,分布式储能系统管理系统具备能量管理、并网控制和安全管理等核心功能。能量管理功能可以实时监测储能设备的运行状态和能量存储情况,并根据电网负荷变化及可再生能源发电情况智能调度充放电,以实现能量优化利用。并网控制功能则确保了系统自动与电网进行并网和离网操作,保障电网稳定运行。安全管理功能则能预防电池过充、过放、过温等安全隐患,并在电网异常情况下快速响应,确保电力系统安全。分布式储能系统管理系统具有显著的灵活性、经济性和可靠性,可以根据实际需求配置不同数量和类型的储能设备,能够满足多种应用场景下的能源需求,还可以通过优化运行策略降低能源成本,为电网提供辅助服务获取经济收益。高度的可靠性和稳定性使得系统在恶劣环境下也能长时间稳定运行,在未来能源领域将发挥越来越重要的作用。
2、目前,传统分布式储能系统管理系统采用集中式bms控制方法,将所有储能设备的监测与控制集中在一个主控制器中,当主控制器发生故障,容易导致整个系统瘫痪,系统可靠性低,另外,在实际使用过程中,维护升级集中式bms网络时也较为复杂困难,单个节点出现问题时,需要停机维护整个系统。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种分布式储能系统管理方法和系统,具备分布式储能调度能力强、维护升级效率高等优点,解决了传统分布式储能系统管理系统可靠性低,维护升级操作成本高的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种分布式储能系统管理方法,包括以下步骤:
5、步骤一、数据采集模块通过网络连接储能组件,获取所有储能站点内监控管理的设备数据,将其组成站点数据集;
6、步骤二、数据采集模块通过网络连接储能站控一体机,获取所有时间点的站点储能数据,并按照时间顺序由早到晚组成储能数据集;
7、步骤三、数据采集模块通过网络连接移动客户端,获取能量调度策略相关的控制指令,并按照时间顺序由早到晚组成指令数据集;
8、步骤四、分布储能模块设置有leach算法模型,并将站点数据集和储能数据集代入leach算法模型,分析生成储能网络cnwl,分簇组成分布式网络;
9、步骤五、分布储能模块设置有rnn算法模型,并将指令数据集和储能网络cnwl代入rnn算法模型,分析生成调度数据组disj,规划每个储能站点能量调度的步骤流程;
10、步骤六、分布储能模块按照调度数据组disj控制储能组件执行能量调度流程,并记录储能站点完成调度的时间点,再分析生成能效数据组nxsj,得到每个储能站点的调度效率。
11、优选的,所述步骤一中,站点数据集的表达式为{z1s、z2s、z3s、...、zns},z1s至zns依次对应每个储能站点内监控管理的设备数据,s表示储能站点内互相连接的设备数据,设备数据包括bms、pcs、消防系统、动环系统、计量电表、断路器和控制开关,1至n表示共同监控管理的储能站点设置有n个。
12、优选的,所述步骤二中,储能数据集的表达式为{c1t、c2t、c3t、...、cnt},c1t至cnt依次对应每个时间点的站点储能数据,t表示储能站点提供储能数据的时间点,1至n表示共同监控管理的储能站点设置有n个,站点数据集中的z1s和储能数据集中的c1t表示同一储能站点。
13、优选的,所述步骤三中,指令数据集的表达式为{k1d、k2d、k3d、...、kmd},k1d至k1d依次对应每个能量调度策略相关的控制指令,d表示调度控制的电能总量,1至m表示能量调度策略相关的控制指令设置有m个。
14、优选的,所述步骤四中,储能网络cnwl计算公式如下:
15、cnwl=∑leach∑n(zis+cit)
16、公式中,cnwl表示储能网络,zis表示站点数据集中第i个储能站点内监控管理的设备数据,cit表示储能数据集第i个储能站点提供的储能数据,∑leach∑n(zis+cit)表示leach算法模型将n个储能站点分成多个簇,每个簇由一个簇头和多个簇内成员节点组成,簇头为bms,簇内成员节点为pcs、消防系统、动环系统、计量电表、断路器和控制开关,簇内成员节点将储能数据发送给簇头,簇头通过网络将储能数据传输给储能站控一体机,组合生成储能网络。
17、优选的,所述步骤五中,调度数据组disj计算公式如下:
18、
19、公式中,disj表示调度数据组,kkd表示指令数据集中第k个能量调度策略相关的控制指令,表示在储能网络cnwl的数据基础上,rnn算法模型根据m个控制指令规划每个储能站点能量调度的步骤流程,即为调度数据组。
20、优选的,所述步骤六中,分布储能模块按照调度数据组disj控制储能组件执行能量调度流程,并记录每个储能站点完成调度的时间点,将其标记为{t1+、t2+、t3+、...、tn+},1至n表示共同监控管理的储能站点设置有n个。
21、优选的,所述步骤六中,能效数据组nxsj计算公式如下:
22、
23、公式中,nxsj表示能效数据组,kld表示指令数据集中第l个控制指令需要调度的电能总量,tx+表示x个储能站点完成第l个控制指令的时间点,cxt表示储能数据集中x个储能站点执行第l个控制指令前的时间点,tn+-cxt表示x个储能站点完成第l个控制指令所消耗的总时长,表示根据m个控制指令,计算n个储能站点执行控制指令时的调度效率,即为能效数据组。
24、优选的,所述步骤六中,分布储能模块通过网络将储能网络cnwl、调度数据组disj和能效数据组nxsj同步传输至储能站控一体机和移动客户端,并以图表形式存储备份至储能站控一体机和移动客户端。
25、一种分布式储能系统管理系统,包括储能组件、储能站控一体机和移动客户端,储能组件、储能站控一体机和移动客户端之间通过网络互联,该系统包括数据采集模块和分布储能模块;
26、所述数据采集模块包括监控设备单元、边缘设备单元和移动设备单元,所述监控设备单元通过网络连接储能组件采集站点数据集,所述站点数据集包括所有储能站点内监控管理的设备数据,所述边缘设备单元通过网络连接储能站控一体机采集储能数据集,所述储能数据集包括所有时间点的站点储能数据,所述移动设备单元通过网络连接移动客户端采集指令数据集,所述指令数据集包括能量调度策略相关的控制指令,所述数据采集模块通过网络将站点数据集、储能数据集和指令数据集传输至分布储能模块;
27、所述分布储能模块包括网络分析单元、调度分析单元和能效分析单元,所述网络分析单元设置有leach算法模型,并将站点数据集和储能数据集代入leach算法模型,分析生成储能网络cnwl,再通过网络传输至调度分析单元,所述调度分析单元设置有rnn算法模型,并将指令数据集和储能网络cnwl代入rnn算法模型,分析生成调度数据组disj,再通过网络传输至能效分析单元,所述能效分析单元按照调度数据组disj控制储能组件执行能量调度流程,并记录储能站点完成调度的时间点,再分析生成能效数据组nxsj,所述分布储能模块通过网络将储能网络cnwl、调度数据组disj和能效数据组nxsj同步传输至储能站控一体机和移动客户端。
28、与现有技术相比,本发明提供了一种分布式储能系统管理方法和系统,具备以下有益效果:
29、1、本发明通过数据采集模块网络连接储能组件、储能站控一体机和移动客户端,分类采集站点数据集、储能数据集和指令数据集后传输至分布储能模块,分布储能模块设置有网络分析单元、调度分析单元和能效分析单元,网络分析单元设置有leach算法模型,并将站点数据集和储能数据集代入leach算法模型,分析生成储能网络cnwl,分布式管理每个储能站点,解决了传统集中式bms控制可靠性低的问题,有利于优化整体系统的能源利用效率,调度分析单元设置有rnn算法模型,并将指令数据集和储能网络cnwl代入rnn算法模型,分析生成调度数据组disj,规划每个储能站点能量调度的步骤流程,分布式储能调度能力强。
30、2、本发明通过能效分析单元按照调度数据组disj控制储能组件执行能量调度流程,并记录储能站点完成调度的时间点,再分析生成能效数据组nxsj,得到每个储能站点的调度效率,分布储能模块通过网络将储能网络cnwl、调度数据组disj和能效数据组nxsj同步传输至储能站控一体机和移动客户端,并以图表形式存储备份至储能站控一体机和移动客户端,单个节点出现问题时,无需停机维护整个系统,响应速度快,维护升级效率高。
1.一种分布式储能系统管理方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求3所述的一种分布式储能系统管理方法,其特征在于:所述步骤一中,站点数据集的表达式为{z1s、z2s、z3s、...、zns},z1s至zns依次对应每个储能站点内监控管理的设备数据,s表示储能站点内互相连接的设备数据,设备数据包括bms、pcs、消防系统、动环系统、计量电表、断路器和控制开关,1至n表示共同监控管理的储能站点设置有n个。
3.根据权利要求3所述的一种分布式储能系统管理方法,其特征在于:所述步骤二中,储能数据集的表达式为{c1t、c2t、c3t、...、cnt},c1t至cnt依次对应每个时间点的站点储能数据,t表示储能站点提供储能数据的时间点,1至n表示共同监控管理的储能站点设置有n个,站点数据集中的z1s和储能数据集中的c1t表示同一储能站点。
4.根据权利要求3所述的一种分布式储能系统管理方法,其特征在于:所述步骤三中,指令数据集的表达式为{k1d、k2d、k3d、...、kmd},k1d至k1d依次对应每个能量调度策略相关的控制指令,d表示调度控制的电能总量,1至m表示能量调度策略相关的控制指令设置有m个。
5.根据权利要求4所述的一种分布式储能系统管理方法,其特征在于:所述步骤四中,储能网络cnwl计算公式如下:
6.根据权利要求5所述的一种分布式储能系统管理方法,其特征在于:所述步骤五中,调度数据组disj计算公式如下:
7.根据权利要求6所述的一种分布式储能系统管理方法,其特征在于:所述步骤六中,分布储能模块按照调度数据组disj控制储能组件执行能量调度流程,并记录每个储能站点完成调度的时间点,将其标记为{t1+、t2+、t3+、...、tn+},1至n表示共同监控管理的储能站点设置有n个。
8.根据权利要求7所述的一种分布式储能系统管理方法,其特征在于:所述步骤六中,能效数据组nxsj计算公式如下:
9.根据权利要求8所述的一种分布式储能系统管理方法,其特征在于:所述步骤六中,分布储能模块通过网络将储能网络cnwl、调度数据组disj和能效数据组nxsj同步传输至储能站控一体机和移动客户端,并以图表形式存储备份至储能站控一体机和移动客户端。
10.一种分布式储能系统管理系统,应用于权利要求1-9任一所述的分布式储能系统管理方法,包括储能组件、储能站控一体机和移动客户端,储能组件、储能站控一体机和移动客户端之间通过网络互联,其特征在于:所述分布式储能系统管理系统包括数据采集模块和分布储能模块;
