[發明專利]一種自治型微電網儲能容量配置方法

有效

• 申請號: 201210401149.1
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN103001239A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 黃秀瓊;田培根;肖曦;孫藝敏;王奎;楊藝云;丁若星;高立克;陳衛東
• 申請（專利權）人: 廣西電網公司;清華大學
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 黃永校

技術領域

本發明涉及一種自治型微電網儲能容量的配置方法，特別是在考慮孤島運行時間和故障狀態下期望系統穩定運行時間要求下的多元復合儲能容量配置方法，屬于微電網系統領域。?

背景技術

儲能容量的優化配置問題是微電網規劃設計的重要問題。目前常用的儲能容量配置和優化方法主要包括：差額補充法，波動平抑分析法，經濟特性優化法。差額補充法又分為年能量平衡法、基本負荷連續供電保障小時計算法等。核心是采用儲能補充發電和負荷的能量供需不平衡，或者是保障負荷在一定特殊情形下的能量需求。傳統的差額補充法未考慮實際運行過程中儲能容量的動態變化，配置的儲能容量值可能存在偏差。波動平抑分析法主要分析儲能對波動功率平抑效果，根據平抑的指標要求進行儲能容量的優化配置。具體又包括頻譜分析法和時間常數法。波動平抑分析法是以平抑的效果來修正儲能容量，需要進行反復的計算。該方法主要應用于大型并網風電場的儲能容量配置，對于微電網的應用針對性不強。經濟特性優化法主要是建立系統的經濟運行模型，推導目標函數和約束條件，儲能系統容量作為其中的一個優化變量采用遺傳算法、粒子群算法等進行求解。經濟性分析方法目前沒有標準統一的目標函數和求解算法，求解過程復雜。?

發明內容

本發明針對微電網實際運行過程中可能出現的孤島運行，以及在系統極端條件下對微電網能夠穩定運行的期望，考慮運行過程中儲能容量的動態變化，提出一種自治型微電網儲能容量的配置方法，該方法針對微電網運行的具體參數進行儲能的額定容量和額定功率計算，不需要進行大量的時域仿真，計算簡單，針對性強。?

本發明采用的技術方案是：1.一種自治型微電網儲能容量配置方法，包括如下步驟：?

（1）確定微電網中發電的裝機容量和接入的負荷大小和性質；?

（2）計算計劃運行時間T內微電網中發電和負荷的有功功率；?

（3）計算計劃運行時間T內微電網中發電與負荷之間供需不平衡功率；?

（4）計算微電網從某時刻開始孤島運行T1時間累計的不平衡能量E1；?

（5）計算需要儲能提供的最小放電能量E2；?

（6）計算需要儲能吸收的最小充電能量E3；?

（7）考慮充放電效率和變換器效率，計算需要儲能提供的最小容量E4；?

（8）考慮儲能的荷電狀態的上下限，計算微電網中儲能的額定容量Erate1；?

（9）計算計劃運行時間T內微電網中發電與負荷之間的最大供需不平衡功率絕對值；?

（10)計算計劃運行時間T內微電網中需要儲能平抑的最大波動功率P1；?

（11）考慮功率型儲能的充放電效率和變換器效率，計算需要儲能提供的最小功率P2；?

（12）考慮儲能的荷電狀態的上下限，計算微電網中儲能的額定功率Prate1；?

（13）計算微電網從某時刻開始孤島運行T1-T2時間累計的不平衡能量E5；?

（14）計算微電網在系統極端條件下，需要儲能備用的最小放電能量E6；?

（15）計算微電網在系統極端條件下需要儲能提供的最小放電能量E7；?

（16）計算微電網在系統極端條件下需要儲能吸收的最小充電能量E8；?

（17）考慮充放電效率和變換器效率，計算微電網在系統極端條件下需要儲能提供的最小容量E9；?

（18）考慮儲能的荷電狀態的上下限，計算微電網在系統極端條件下儲能的額定容量Erate2；?

（19）計算計劃運行時間T內微電網在系統極端條件下需要儲能平抑的最大波動功率P3；?

（20）考慮充放電效率和變換器效率，計算需要儲能提供的最小功率P4；?

（21）考慮儲能的荷電狀態的上下限，計算微電網中儲能的額定功率Prate2；?

（22）計算自治型微電網的儲能額定容量Erate；?

（23）計算自治型微電網的儲能額定功率Prate；?

所述累計的不平衡能量E1的計算方法為：?

計算計劃運行時間T內微電網中發電與負荷之間供需不平衡功率曲線；?

ΔP(t)=P_DG(t)-P_load(t)?

計算微電網從時刻tj開始孤島運行T1時間累計的不平衡能量E1，?