[發明專利]一種含鈉硫電池的離網型微網能量管理方法

有效

• 申請號: 201710304617.6
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN106953346B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 張宇;周晨;謝偉;楊波;凌平;陶以彬;方陳;李官軍;王皓靖;余豪杰
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司;中國電力科學研究院;華東電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/38
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 朱成之;周乃鑫

1.一種含鈉硫電池的離網型微網能量管理方法，其特征在于，其在離網模式下的能量管理流程為：

S1：預測微網系統內分布式新能源發電功率和負荷功率P_L；

S2：得到所述微網系統內分布式新能源發電功率與負荷功率的差值P_{ref_all}；

S3：比較P_{ref_all}值與0的大小關系；

若P_{ref_all}≤0，跳轉到步驟S6；

若P_{ref_all}＞0，進行步驟S4；

S4：比較充電標志δP_C與0的大小關系；

若δP_C＞0，所述微網系統按照控制策略1操作，對儲能單元按照當前最大充電功率P_{Ci_now_max}進行充電；

若δP_C≤0，進行步驟S5；

S5：比較充電功率選擇標志S_CPi與0的大小關系；

若S_CPi＞0，微網系統按照控制策略3操作，并得到重新計算的儲能單元充電功率P'_{Ci_now}；

若S_CPi＝0，微網系統按照控制策略2操作，對儲能單元按照充電功率P_{Ci_now}進行充電；

S6：比較1級放電標志δP_D1與0的大小關系；

若δP_D1＞0，跳轉到步驟S9；

若δP_D1≤0，將微網系統中的非重要負荷切除，重新預測已去除非重要負荷后的新微網系統的負荷功率值，進行步驟S7；

S7：比較所述新微網系統內分布式新能源發電功率與負荷功率的差值P_{ref_all_new}與0的大小關系；

若P_{ref_all_new}＞0，則跳轉到所述步驟S4；

若P_{ref_all_new}≤0，則比較重新得到的1級放電標志δP_{D1_new}與0的大小關系：

若δP_{D1_new}＞0，則跳轉到所述步驟S9；若δP_{D1_new}≤0，進行步驟S8；

S8：比較2級放電標志δP_D2與0的大小關系；

若δP_D2＞0，則跳轉至所述步驟S9；

若δP_D2≤0，則微網系統按照控制策略6進行操作；

S9：比較放電功率選擇標志S_DPi與0的大小關系；

若S_DPi＝0，微網系統按照控制策略4操作，對儲能單元按照放電功率P_{Di_now}進行放電；

若S_DPi＞0，微網系統按照控制策略5操作，并得到重新計算的儲能單元放電功率P'_{Di_now}；

其中，所述分布式新能源發電功率與負荷功率的差值P_{ref_all}的計算公式為：其中P_Sj為第j個分布式新能源發電單元功率預測值，P_L為負荷功率預測值，m是分布式新能源發電單元的個數；

所述儲能單元當前最大充電功率P_{Ci_now_max}的計算公式為：

P_{Ci_now_max}＝S_Ci·min[P_{Ci_max},((1-SOC_i)·S_i)/T]；

所述充電標志δP_C的計算公式為：

其中，S_Ci為第i個儲能單元禁充標志，P_{Ci_max}為第i個儲能單元最大充電功率，P_{Ci_now_max}為第i個儲能單元當前最大充電功率，SOC_i為第i個儲能單元的SOC，S_i為第i個儲能單元在其滿充時的容量，SOC_imax為第i個儲能單元正常工作范圍的剩余容量的最大值，T為預測周期，n是儲能單元的個數；

所述充電功率選擇標志S_CPi計算公式為：σ_Ci為儲能單元充電功率加權系數；

所述儲能單元充電功率P_{Ci_now}的計算公式為：

P_{Ci_now}＝S_Ci·min[σ_Ci·P_{ref_all},P_{Ci_now_max}]；

所述1級放電標志δP_D1的計算公式為：其中，P_{Di_now_max}＝min[P_{Di_max},(SOC_i·S_i)/T]，P_{Di_max}為第i個儲能單元最大放電功率，P_{Di_now_max}為第i個儲能單元當前最大放電功率，S_D1i為儲能單元1級禁放標志，SOC_{i_min1}為第i個儲能單元正常工作區剩余容量的最小值；

所述放電功率選擇標志S_DPi的計算公式為：

其中，σ_Di為儲能單元放電功率加權系數；

所述儲能單元放電功率P_{Di_now}的計算公式為：

P_{Di_now}＝min[-σ_Di·P_{ref_all},P_{Di_now_max}]；

所述2級放電標志δP_D2的計算公式為：其中，其中，SOC_{i_min2}為第i個儲能單元保留區的剩余容量的最大值，S_D2i為儲能單元2級禁放標志；

其中，按照所述控制策略1操作后，所述微網系統的發電總功率為P_{S_all}，其計算公式為：

其中，按照所述控制策略2操作后，所述微網系統的發電總功率為P_{S_all}，其計算公式為：其中，n是儲能單元的個數；

其中，所述控制策略3是對儲能單元按照重新計算的儲能單元充電功率P'_{Ci_now}進行充電；所述微網系統的發電總功率為P_{S_all}，其計算公式為：

其中，n是儲能單元的個數；

其中，重新計算的儲能單元充電功率P'_{Ci_now}的計算流程為：

先重新計算所需分配總功率P'_{ref_all}，再計算充電功率重新分配的加權系數σ'_Ci并得到重新計算的儲能單元充電功率P'_{Ci_now}和重新計算的充電功率選擇標志S'_CPi；

當S'_CPi的值均為0時，則該儲能單元充電功率P'_{Ci_now}作為最終的儲能單元充電功率；若S'_CPi＞0，則返回重新計算直至S'_CPi值均為0；其中，所述重新計算的儲能單元充電功率P'_{Ci_now}的計算公式為：P′_{Ci_now}＝min[σ′_Ci·P′_{ref_all},P_{Ci_now_max}]，其中，

其中，所述控制策略5是對儲能單元按照所述重新計算的儲能單元放電功率P'_{Di_now}進行放電；

其中，重新計算的儲能單元放電功率P'_{Di_now}的計算流程為：

先重新計算所需分配總功率P”_{ref_all}，再計算放電功率重新分配的加權系數σ'_Di并得到儲能單元的放電功率P'_{Di_now}和重新計算的放電功率選擇標志S'_DPi；當S'_DPi均等于0時，則該儲能單元放電功率P'_{Di_now}作為最終的放電功率；若S'_DPi＞0，則返回重新計算直至S'_DPi值均為0；其中，所述重新計算的儲能單元放電功率P'_{Di_now}計算公式為：

P'_{Di_now}＝min[-σ'_Di·P”_{ref_all},P_{Di_now_max}]；其中，

其中，所述控制策略6是當微網系統內所有分布式新能源發電量以及儲能單元能量已無法滿足重要負荷需求，切除重要負載，微網系統待機運行，等待分布式新能源發電充足后或在微網系統并網時再次運行。