低代码控制技术应用初探（三）：新型储能控制器
基于事件驱动和AOE技术的新型储能控制器研发成功!
储能在用户侧的应用
近年来，国家鼓励在用户侧建设分布式储能系统，储能技术逐步朝着商业化应用发展。在现有的政策和市场机制下，储能在用户侧已可应用于削峰填谷、紧急事故备用、促进新能源消纳、提高微网供电能力等场景，对于储能状态感知、控制、保护及其在微网中的能量管理需求日益增强。在分布式储能系统在用户侧大量推广应用的背景下，传统的储能控制器目前尚存在以下不足：
- 缺乏能量管理功能，实现与微网的协调控制需要定制化开发能量管理系统，并需在服务器中部署，能量管理系统的研发调试工作量较大，人力、时间及硬件成本较高；
- 控制程序开发运维工作量大，现有储能控制器需要在业务人员的配合下由专业技术背景人员编写所需通信和控制功能程序，不便于业务人员灵活配置调整控制策略，研发人力成本较高；
- 现有储能控制器控制功能是定制化实现，即针对特定的控制场景、控制目标及约束条件等开发专用程序，定制化方式存在程序复用率不高、测试不充分、可靠性不高的问题，难以适应用户侧储能复杂多样化的控制需求。
基于事件驱动和AOE技术的新型储能控制器
针对现有储能控制器在应用方面的不足，浙江大学SGOOL团队研发了基于事件驱动和AOE技术的新型储能控制器。该控制器集通信、控制和能量管理功能于一体，基于事件驱动和AOE控制技术，实现了储能控制和能量管理策略的通用化建模和灵活便捷配置，控制逻辑如下图所示。
新型储能控制器具有如下技术和应用优势：
- 通过预置常见PCS、BMS、电表、消防等系统的数据采集通道配置，以及均衡管理AOE、保护AOE、削峰填谷AOE等常用储能控制器策略，实现了适应性广，易于维护的可靠储能控制器；
- 新型储能控制器可以实现本地自治运行，也可以通过配置云端URL，开放接口给云平台，实现远程修改、增加、删除AOE控制策略和通道配置，运维难度小；
- 实现了储能控制和能量管理策略的通用化建模和低代码配置，除预置的典型控制策略以外，非编程技术背景的业务人员也可以方便地按照标准化格式录入控制配置文件，无需进行编程，降低了控制器应用成本。
- 相比现有储能控制器，硬件成本减少50%以上，部署效率提高2倍以上，人员成本减少1/3以上。
新型储能控制器在一个终端设备中集成了储能控制及其与微网协调的能量管理功能，除了实现储能电池状态感知、均衡管理、热管理、保护等功能，还可满足微网各类能源数据存储，并通过在线监测、状态感知、异常监控、优化运行、运维调度等功能，辅助微网安全运行、实时监测、高效管理、智能运维、分析决策等业务过程，实现能源管理信息化、自动化、智能化，提高微网能源管理效率，节约能源消耗，提升微网运行经济效益。
项目实例——阿里巴巴数据中心储能项目
团队研发的基于事件驱动和AOE技术的新型储能控制器已成功应用于阿里巴巴上海数据中心储能系统，在双十一期间等为数据中心提供了电力保障。
保证安全可靠的电力和网络供应是数据中心最基本的两大功能，所以数据中心都配备有不间断电源。储能系统并联接入数据中心，可简化数据中心供电的串联级数，优化改进电源结构，大幅改善数据中心应急电源的容量和备用时间，进而进一步增强了数据中心的供电可靠性。而储能系统的应用需要可靠的控制和能量管理技术支撑，常规数据中心的电池储能很少充放电，长期处于浮充状态，电池健康状态不明，仍然存在备电安全性问题。
本项目在现有数据中心备用电源系统基础上进行改造，基于事件驱动和AOE技术的新型储能控制器，从储能控制和能量管理两方面对数据中心电源管理方案优化改进，实现就地监控、远程管控、智能预警和应急机制双重护航。在改造后，一方面实现储能系统的无人值守运维，降低运维成本，另一方面利用新型储能控制器的能量管理和控制功能，制定储能电力和市电的联合调度策略，实时响应负荷变化，并通过削峰填谷、容量调配等机制，提升数据中心电力运营的经济性和环保性。项目在考虑储能寿命的条件下制定最优运行策略，将储能运行DOD100%调整至90%，并重新制定了充放电策略，在确保系统安全性的同时，增加了储能系统健康度及寿命，日收益由391元提高至435元，直接经济效益提升12%以上。
后续，团队将继续深耕储能控制领域，进一步完善和推广应用基于事件驱动和AOE技术的新型储能控制器，为实现储能及微网系统可靠、高效、低成本的控制管理而努力。
SGOOL团队
2021年12月11日
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