(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211029019.X (22)申请日 2022.08.26 (71)申请人 中国天楹股份有限公司 地址 226600 江苏省南 通市海安县城黄海 大道 （西） 268号 (72)发明人 严圣军　张澍　李军　钱华　 (74)专利代理 机构 南京钟山专利代理有限公司 32252 专利代理师 牛婧 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06T 5/00(2006.01) G06T 7/00(2017.01) (54)发明名称 基于电网调度的重力储能单元动机构联动 调节负载 方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于电网调度的重力储 能单元动机构联动调节负载方法， 包括： 在重力 储能系统中， 通过PLC控制器保持质量块移动的 相对高度一致； 当电网调度的方式为填谷运行方 式时， 电网调度发送启动指令， 重力储能系统执 行充电模式， 发电机带动左右两侧主轴通过电梯 曳引带把装 载有质量块的电梯提升至储能高度； 当电网调度的方式为削峰运行方式时， 选择最优 的质量块下落方式； 通过视觉摄像头动态方法扫 描设置于小车通道边梁上的标识， 获取小车的行 驶情况， 预测出小车行驶到质量块处的时间； 根 据小车行驶到质量块处的时间确定下一周期质 量块的下落方式。 该方法能够快速响应电网削峰 需求， 保证势能转换的连续性和重力储能系统输 出电能的稳定性。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115271535 A 2022.11.01 CN 115271535 A 1.一种基于电网调度的重力储能单元动机构联动调节负载方法， 其特征在于， 具体包 括如下步骤： (1)在重力储能系统中， 通过PLC控制器保持每 个质量块移动的相对高度一 致； (2)当电网调度的方式为填谷运行方式时， 电网调度发送启动指令， 重力储能系统执行 充电模式， 发电机带动左右两侧主轴通过电梯曳引带把装载有质量块的电梯提升至储能高 度； 当电网调度的方式为削峰运行 方式时， 选择最优的质量 块下落方式； (3)通过视觉摄像头动态方法扫描设置于小车通道边梁上的标识， 获取小车的行驶情 况， 预测出小车 行驶到质量 块处的时间； (4)根据小车 行驶到质量 块处的时间确定下一周期质量 块的下落方式； (5)重复步骤(2) ‑(4)， 直至 完成电网调度的需求。 2.根据权利要求1所述基于电网调度的重力储能单元动机构联动调节负载方法， 其特 征在于， 当电网调度的方式为削峰运行方式时， 选择最优的质量块移动方式的具体过程为： 电网调度发送启动指令， 重力储能系统执行放电模式， 发电机带动左右两侧主轴通过电梯 曳引带把装载有质量块的电梯下放至放能高度h， 根据势 能公式预设每个质量块提升所需 耗能Ws＝mgh ÷η； 通过发电机放能时质量块下落时间t， 计算出提升每个质量块所需功 率Ps ＝Ws÷t； 根据电网消耗功 率P， 计算出电动机单次下落质量块数量[X]＝P ÷Ps； 其中， m为质 量块系数， g为重力加速度常数， η为 折损系数， []表示向上 取偶。 3.根据权利要求2所述基于电网调度的重力储能单元动机构联动调节负载方法， 其特 征在于， 单次下放质量 块数量按照发电机左右两侧对称由内向外顺序进行。 4.根据权利要求1所述基于电网调度的重力储能单元动机构联动调节负载方法， 其特 征在于， 步骤(3)包括如下子步骤： (31)在边梁上设置标识码， 通过 行驶小车 上的摄像机采集标识码图像； (32)把采集的标识码图像的各像素的灰度值从模拟量到离散量进行转换， 得到RGB格 式图像， 并通过中值滤波 进行降噪处 理； (33)将降噪后的RGB格式图像转 化为YCrCb格式数据； (34)将每个像素点以坐标表示， 固定其相对位置， 并将每个像素点的YCrCb格式数据以 标签形式写入， 标记位置， 获得 带位置信息和Y CrCb信息的图像数据； (35)根据带位置信息和YCrCb信息的图像数据， 将质量块像素进行分级： 当质量块像素 占比为50 ‑100％， 小车进行匀减速至速度为0； 当质量块像素占比为25 ‑50％， 小车匀速行 驶； 当质量 块像素占比为0 ‑25％， 小车匀 加速行驶； (36)根据质量 块像素的分级情况， 预测出小车 行驶到质量 块处的时间。 5.根据权利要求4所述基于电网调度的重力储能单元动机构联动调节负载方法， 其特 征在于， 所述小车 行驶到质量 块处的时间的预测过程 为： Tv＝Vt/a1+Vt/a2+(S‑S1‑S2)/Vt 其中， Vt为小车最大速度， a1为匀加速的加速度， a2为匀减速的加速度， S为小车通道边 梁长度， S1为小车均加速度行驶的距离， S2为小车匀减速行驶的距离 。 6.根据权利要求1所述基于电网调度的重力储能单元动机构联动调节负载方法， 其特 征在于， 步骤(4)的实现过程如下： (4.1)当2Tv<T1+T2 +Tw×n时， 根据下一周期的电网调度需求确定的最优的质量块下落权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115271535 A 2方式运行作为下一周期质量 块的下落方式； (4.2)当2Tv≥T1+T2+Tw ×n时， 根据下一周期的电网调度 需求计算出的最优的质量块 下落方式， 采用比最优的质量块下落方式差一级的质量块下落方式作为下一周期质量块的 下落方式； 减少下落的质量 块分别位于发电机左右两侧对称下落的质量 块中的最外侧； 其中， T1为质量块下降时间， T2为电梯 上升时间， Tw为小车等待时间， n为下降的电梯组 数量， Tv为小车 行驶到质量 块处的时间。 7.根据权利要求6所述基于电网调度的重力储能单元动机构联动调节负载方法， 其特 征在于， 所述小车等待时间Tw ＝T‑(T1+T2)， 其中， T为 最大负荷调节时间。 8.根据权利要求7所述基于电网调度的重力储能单元动机构联动调节负载方法， 其特 征在于， 所述 最大负载调节时间T＝T1 ×n×η， 其中， η为 折损系数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115271535 A 3