[發明專利]一種復合型能源充電儲能系統及其方法

有效

• 申請號: 201310151920.9
• 申請日: 2013-04-27
• 公開（公告）號: CN103248064A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 劉飛;文鋒;阮旭松;李少林
• 申請（專利權）人: 惠州市億能電子有限公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/32
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

1.一種復合型能源充電儲能系統，包括監控調度模塊，監控調度模塊連接于用于傳輸數據的數據總線上，還包括多個充電機，各充電機通過對應的DC/DC轉換器連接到用于輸電的直流母線上，DC/DC轉換器通過數據總線與監控調度模塊連接，并設置有與直流母線連接的用于與外部電網連接的配電模塊，其特征在于，還包括連接到直流母線上的光伏發電模塊、風力發電模塊以及用于儲能的綜合儲能模塊。

2.根據權利要求1所述復合型能源充電儲能系統，其特征在于：所述光伏發電模塊通過其對應的DC/DC轉換器連接到直流母線，所述風力發電模塊通過其對應的AC/DC轉換器連接到直流母線；

所述DC/DC轉換器及AC/DC轉換器均通過數據總線與監控調度模塊連接。

3.根據權利要求1所述復合型能源充電儲能系統，其特征在于：配電模塊通過其對應的多個雙向DC/AC轉換器與直流母線連接；

所述多個雙向DC/AC轉換器均通過數據總線與監控調度模塊連接。

4.根據權利要求1所述復合型能源充電儲能系統，其特征在于：所述綜合儲能模塊包括通過相對應的雙向DC/DC轉換器連接到直流母線的儲能電池組、電動汽車換電電池組、儲能及換電互用電池組，以及直接連接到直流母線的超級電容器組；?

所述儲能電池組、電動汽車換電電池組、儲能及換電互用電池組分別設置有一一對應的電池管理系統BMS；超級電容組設置有超級電容管理系統CMS；

所述雙向DC/DC轉換器、電池管理系統BMS及超級電容管理系統CMS均通過數據總線與監控調度模塊連接。

5.根據權利要求1~4任一項所述復合型能源充電儲能系統，其特征在于：還包括分別為整個系統內的交流負載和直流負載提供電能的交流微網及直流微網，交流微網及直流微網分別通過對應的DC/AC轉換器、DC/DC轉換器連接到直流母線上；所述DC/AC轉換器、DC/DC轉換器均通過數據總線與監控調度模塊連接。

6.一種復合型能源充電儲能方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）采集當前綜合儲能系統實時可充放超級電容量????????????????????????????????????????????????及充放電功率，次日負荷預測曲線、次日光照預測強度曲線、次日風速預測曲線、次日功率需求預測曲線，根據當前實時數據和次日預測數據，計算出t時刻，第個儲能單元可充放超級電容量范圍及充放電功率大小、范圍和第j臺發電系統的出力范圍，其中t?=?1,2,3,…,24；

（2）建立復合型能源充電儲能系統的經濟調度數學模型：

，

其中，為電壓偏差，為復合型能源充電儲能系統運行效率，n為節點數，為節點i的電壓，為電壓偏差限制量，、分別為節點i電壓的上下限；?

為運行周期；m為發電機數量；為第j臺發電機在t時段的報價函數；為第j臺發電機t時段的出力；為j臺發電機t時段的狀態；為時間段；為儲能單元數量；為綜合儲能系統充放電的階梯電價函數；為第e個儲能單元在t時刻的出力；為第e個儲能單元的充放電狀態；為第x個儲能單元的折舊系數；為第x個儲能單元的充放電次數，為第x個儲能單元的成本；

（3）建立約束條件，利用改進型粒子群算法計算步驟2所述數學模型的最優解；

（4）根據步驟（3）得到的最優解進行相應的調度指令。

7.根據權利要求6所述的一種復合型能源充電儲能方法，其特征在于：步驟（3）所述約束條件為：

(A)負荷平衡約束：，其中，為t時段的損耗功率，為平衡電網的負荷功率，t?=?1,2,3,…,T；

(B)電站負荷備用約束：，其中，為在t時段的備用功率，為發電系統在次日t時段的出力，為電網在次日t時刻的負荷預測，為電動汽車在次日t時段的功率需求預測，為常數，1為充電，-1為放電，t?=?0,1,2,…,T；

?(C)發電機功率限制：，其中、分別為第j臺發電機輸出功率的下限和上限；

(D)儲能單元容量限制：，其中、分別為第e個儲能單元的容量下限和上限；

(E)儲能單元充電功率限制：，其中、分別為第e個儲能單元充電功率的最小值和最大值；

(F)儲能單元放電功率限制：，其中、分別為第e個儲能單元放電功率的最小值和最大值。