一种分布式储能电站电网保护方法与流程

1.本发明涉及分布式储能技术领域，具体为一种分布式储能电站电网保护方法。


背景技术：

2.目前的分布式储能电站单电站有可能都是分别部署，当产生逆流或者过载时，大部分处理方式都是直接停机，如果此情况发生则会影响充放电实际的有效电量，进而影响用户侧储能系统的收益。因此，设计实用性强的一种分布式储能电站电网保护方法是很有必要的。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种分布式储能电站电网保护方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方法：一种分布式储能电站电网保护方法，该方法以网络(局域网/互联网)为载体和工具，依靠通信的方式使得电站之间可以协同增加/减少充/放电功率。
5.根据上述技术方法，包括电网采集器、实时功率算法、主从机选举机制等模块功能，电网采集器采集到电网侧的实时功率，以网络协议的方式将其发送给电站主机，电站主机计算出功率增减值再通过网络发送给从机，从机接到主机信息后，就可以自行增加减少部分功率。
6.根据上述技术方法，该方法关键技术在于电网功率数据的精确采集以及主从机选举机制的实现，每个储能设备都有一个虚拟编号，从小到大，比如从1到n，并且每个设备都会不断广播自己的编号和在线标识到其他设备上，每个设备都会不断运算自己是不是在线，逻辑在线比如无法进行充放电或者网络掉线的设备会被逻辑判断为不在线，如果自己不在线，那么就取消自己的主机标识，如果计算出自己在线，那么需要判断自己的编号是否是当前在线机器中最小的，如果是则判断自己成为主机，如果不是则取消自己的主机标识。
7.根据上述技术方法，主机收到电网功率数据后会先判断是否超过阈值，为了不让储能电站设备频繁的启动停止，本方案的阈值是一个区间，会存在一个触发线和恢复线，触发线是电网功率数据超过触发线则会触发防逆流/过载，恢复线是电网功率恢复到恢复线以内才会让电网设备恢复正常。
8.根据上述技术方法，主机通过算法计算出需要调整的充/放电功率：
9.相关公式
10.触发：pδ是需要减少的充/放电功率，pα是采集到的电网功率(单位千瓦)，pa是保护/逆流触发阈值(单位千瓦)，n是当前在线的储能电站数量；
11.恢复：pδ是需要增加的充/放电功率(单位千瓦)，pα是采集到的电网功率，pb是保护/逆流恢复值(单位千瓦)，n是当前在线的储能电站数量；
12.主机计算出的pδ通过网络发送给从机，从机接收到主机的建议后会调整自己的充/放电功率。
13.根据上述技术方法，电网功率正常的情况下，储能电站的阈值没有触发，各自会按照各自的充放电时段配置进行充放电；电网功率触发了阈值，主机计算出需要减少的功率，通过网络发送给在线的所有从机，从机接收到调整功率后，纷纷调整自身的充/放电功率，既保护了电网，又保障了峰谷收益最大化。
14.根据上述技术方法，在用电趋势为越来越少时，应急电量供应模块检测电池实际自然损耗情况，当电池的电能自然流失速度大于用电减少速度的值时，应急电量供应模块为电池供电，维持电池电量与单位用电量预算模块预测的电量相等，当电池的电能自然流失速度小于用电减少速度的值时，应急电量供应模块停止对电池供电。
15.根据上述技术方法，包括以下控制方法：
16.s1.夜间用电负荷低谷期，常用照明系统关闭，本控制系统启动；
17.s2.第一主机感应到用电时，控制模块均分别以主机为中点，开启前后各两段充电指示灯，通讯模块将位置及编号发送至管理系统；
18.s3.下一个主机感应到用电时，通讯模块继续将位置及编号发送至管理系统；
19.s4.计算模块根据两次用电信息判断出负荷方向及该段负荷速度；
20.s5.计算模块再根据用电负荷速度计算出充电指示灯开启段数，并发送至控制模块；
21.s6.控制模块根据计算结果调整照明，仅开启该主机负荷前方的充电指示灯；
22.s7.用电负荷过第三及之后的主机，通讯模块继续将位置及编号发送至管理系统，控制模块自动关闭尾段的充电指示灯，重复步骤s3-s6。
23.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，本方法提出了一种简单可靠，实用性强的措施，在产生过载/逆流时，多个储能电站可以互相“沟通”，只需要减少一部分充/放电功率就能达到防过载/逆流而同时尽量保持充/放电功率以继续赚取收益的目的，多储能设备联动,保护电网的同时实现了峰谷收益最大化。
附图说明
24.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
25.图1是本发明的整体架构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方法进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1，本发明提供技术方法：一种分布式储能电站电网保护方法，该方法以网络(局域网/互联网)为载体和工具，依靠通信的方式使得电站之间可以协同增加/减少充/放电功率；
28.架构图中电网采集模块需要通过传感器(如：霍尔线圈)采集电网数据；
29.电网采集模块采集到电网数据后，通过网络发送给主机；
30.主机得到电网采集模块传输的电网功率，进行阈值判断及目标功率计算出结果后，发送给从机。
31.包括电网采集器、实时功率算法、主从机选举机制等模块功能，电网采集器采集到电网侧的实时功率，以网络协议的方式将其发送给电站主机，电站主机计算出功率增减值再通过网络发送给从机，从机接到主机信息后，就可以自行增加减少部分功率；
32.该方法关键技术在于电网功率数据的精确采集以及主从机选举机制的实现，每个储能设备都有一个虚拟编号，从小到大，比如从1到n，并且每个设备都会不断广播自己的编号和在线标识到其他设备上，每个设备都会不断运算自己是不是在线，逻辑在线比如无法进行充放电或者网络掉线的设备会被逻辑判断为不在线，如果自己不在线，那么就取消自己的主机标识，如果计算出自己在线，那么需要判断自己的编号是否是当前在线机器中最小的，如果是则判断自己成为主机，如果不是则取消自己的主机标识；
33.主机收到电网功率数据后会先判断是否超过阈值，为了不让储能电站设备频繁的启动停止，本方案的阈值是一个区间，会存在一个触发线和恢复线，触发线是电网功率数据超过触发线则会触发防逆流/过载，恢复线是电网功率恢复到恢复线以内才会让电网设备恢复正常；
34.主机通过算法计算出需要调整的充/放电功率：
35.相关公式
36.触发：pδ是需要减少的充/放电功率，pα是采集到的电网功率(单位千瓦)，pa是保护/逆流触发阈值(单位千瓦)，n是当前在线的储能电站数量；
37.恢复：pδ是需要增加的充/放电功率(单位千瓦)，pα是采集到的电网功率，pb是保护/逆流恢复值(单位千瓦)，n是当前在线的储能电站数量；
38.主机计算出的pδ通过网络发送给从机，从机接收到主机的建议后会调整自己的充/放电功率；
39.电网功率正常的情况下，储能电站的阈值没有触发，各自会按照各自的充放电时段配置进行充放电；
40.实施例1：电网功率触发了阈值，主机计算出需要减少的功率，通过网络发送给在线的所有从机，从机接收到调整功率后，纷纷调整自身的充/放电功率，既保护了电网，又保障了峰谷收益最大化；
41.在用电趋势为越来越少时，应急电量供应模块检测电池实际自然损耗情况，当电池的电能自然流失速度大于用电减少速度的值时，应急电量供应模块为电池供电，维持电池电量与单位用电量预算模块预测的电量相等，当电池的电能自然流失速度小于用电减少速度的值时，应急电量供应模块停止对电池供电。
42.包括以下控制方法：
43.s1.夜间用电负荷低谷期，常用照明系统关闭，本控制系统启动；
44.s2.第一主机感应到用电时，控制模块均分别以主机为中点，开启前后各两段充电指示灯，通讯模块将位置及编号发送至管理系统；
45.s3.下一个主机感应到用电时，通讯模块继续将位置及编号发送至管理系统；
46.s4.计算模块根据两次用电信息判断出负荷方向及该段负荷速度；
47.s5.计算模块再根据用电负荷速度计算出充电指示灯开启段数，并发送至控制模块；
48.s6.控制模块根据计算结果调整照明，仅开启该主机负荷前方的充电指示灯；
49.s7.用电负荷过第三及之后的主机，通讯模块继续将位置及编号发送至管理系统，控制模块自动关闭尾段的充电指示灯，重复步骤s3-s6。
50.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。
51.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方法进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种分布式储能电站电网保护方法，其特征在于：该方法以网络(局域网/互联网)为载体和工具，依靠通信的方式使得电站之间可以协同增加/减少充/放电功率。2.根据权利要求1所述的一种分布式储能电站电网保护方法，其特征在于：包括电网采集器、实时功率算法、主从机选举机制等模块功能，电网采集器采集到电网侧的实时功率，以网络协议的方式将其发送给电站主机，电站主机计算出功率增减值再通过网络发送给从机，从机接到主机信息后，就可以自行增加减少部分功率。3.根据权利要求2所述的一种分布式储能电站电网保护方法，其特征在于：该方法关键技术在于电网功率数据的精确采集以及主从机选举机制的实现，每个储能设备都有一个虚拟编号，从小到大，比如从1到n，并且每个设备都会不断广播自己的编号和在线标识到其他设备上，每个设备都会不断运算自己是不是在线，逻辑在线比如无法进行充放电或者网络掉线的设备会被逻辑判断为不在线，如果自己不在线，那么就取消自己的主机标识，如果计算出自己在线，那么需要判断自己的编号是否是当前在线机器中最小的，如果是则判断自己成为主机，如果不是则取消自己的主机标识。4.根据权利要求3所述的一种分布式储能电站电网保护方法，其特征在于：主机收到电网功率数据后会先判断是否超过阈值，为了不让储能电站设备频繁的启动停止，本方案的阈值是一个区间，会存在一个触发线和恢复线，触发线是电网功率数据超过触发线则会触发防逆流/过载，恢复线是电网功率恢复到恢复线以内才会让电网设备恢复正常。5.根据权利要求4所述的一种分布式储能电站电网保护方法，其特征在于：主机通过算法计算出需要调整的充/放电功率：相关公式触发：pδ是需要减少的充/放电功率，pα是采集到的电网功率(单位千瓦)，pa是保护/逆流触发阈值(单位千瓦)，n是当前在线的储能电站数量；恢复：pδ是需要增加的充/放电功率(单位千瓦)，pα是采集到的电网功率，pb是保护/逆流恢复值(单位千瓦)，n是当前在线的储能电站数量；主机计算出的pδ通过网络发送给从机，从机接收到主机的建议后会调整自己的充/放电功率。6.根据权利要求5所述的一种分布式储能电站电网保护方法，其特征在于：电网功率正常的情况下，储能电站的阈值没有触发，各自会按照各自的充放电时段配置进行充放电。7.根据权利要求6所述的一种分布式储能电站电网保护方法，其特征在于：在用电趋势为越来越少时，应急电量供应模块检测电池实际自然损耗情况，当电池的电能自然流失速度大于用电减少速度的值时，应急电量供应模块为电池供电，维持电池电量与单位用电量预算模块预测的电量相等，当电池的电能自然流失速度小于用电减少速度的值时，应急电量供应模块停止对电池供电。8.根据权利要求7所述的一种分布式储能电站电网保护方法，其特征在于：包括以下控制方法：s1.夜间用电负荷低谷期，常用照明系统关闭，本控制系统启动；s2.第一主机感应到用电时，控制模块均分别以主机为中点，开启前后各两段充电指示
灯，通讯模块将位置及编号发送至管理系统；s3.下一个主机感应到用电时，通讯模块继续将位置及编号发送至管理系统；s4.计算模块根据两次用电信息判断出负荷方向及该段负荷速度；s5.计算模块再根据用电负荷速度计算出充电指示灯开启段数，并发送至控制模块；s6.控制模块根据计算结果调整照明，仅开启该主机负荷前方的充电指示灯；s7.用电负荷过第三及之后的主机，通讯模块继续将位置及编号发送至管理系统，控制模块自动关闭尾段的充电指示灯，重复步骤s3-s6。

技术总结
本发明公开了一种分布式储能电站电网保护方法，该方法以网络(局域网/互联网)为载体和工具，依靠通信的方式使得电站之间可以协同增加/减少充/放电功率，包括电网采集器、实时功率算法、主从机选举机制等模块功能，电网采集器采集到电网侧的实时功率，以网络协议的方式将其发送给电站主机，电站主机计算出功率增减值再通过网络发送给从机，从机接到主机信息后，就可以自行增加减少部分功率，该方法关键技术在于电网功率数据的精确采集以及主从机选举机制的实现，每个储能设备都有一个虚拟编号，从小到大，比如从1到n，并且每个设备都会不断广播自己的编号和在线标识到其他设备上，本发明，具有实用性强的特点。具有实用性强的特点。具有实用性强的特点。


技术研发人员：张周竹 蒋宁罡 万昱罡
受保护的技术使用者：青岛能蜂电气有限公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/7/19