[發(fā)明專利]一種復(fù)合儲能的超前優(yōu)化遞進(jìn)控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310362205.X
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103401260A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張峰;梁軍
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28
• 代理公司: 濟南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合儲能的超前優(yōu)化遞進(jìn)控制方法。

背景技術(shù)

隨著分布式可再生能源發(fā)電的快速發(fā)展，針對其間歇和隨機性的固有屬性，儲能成為平穩(wěn)能量流及其時空傳遞的重要方式。考慮到目前儲能技術(shù)的價格瓶頸，當(dāng)前的儲能主要用于微電網(wǎng)的能量平衡]和大規(guī)模可再生能源發(fā)電的波動平抑。上述中后者的相關(guān)研究對于削弱間歇性能源的隨機特性，提高風(fēng)資源利用率具有重要意義，并成為提升大規(guī)模風(fēng)電可調(diào)控能力的重要途徑。

鑒于尚未有特性突出、綜合能力顯著的儲能介質(zhì)，優(yōu)勢互補的HESS將成為未來儲能技術(shù)發(fā)展的重要方向。目前已有國內(nèi)外學(xué)者就風(fēng)電場中復(fù)合儲能的容量配置和控制問題展開了相關(guān)研究。

于芃，周瑋，孫輝等.用于風(fēng)電功率平抑的混和儲能系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)設(shè)計[J].中國電機工程學(xué)報，2011,31（17）：127-133.提出在大規(guī)模風(fēng)電配置超級電容（Ultracapacitor,Uc）和蓄電池構(gòu)成的復(fù)合儲能系統(tǒng)，并采用Uc優(yōu)先響應(yīng)和蓄電池適時調(diào)整Uc的荷電狀態(tài)（SOC）方式構(gòu)建充放電策略。

丁明，林根德，陳自年等.一種適用于混合儲能系統(tǒng)的控制策略[J].中國電機工程學(xué)報，2012，32（7）：1-6，利用模糊控制理論將功率平抑任務(wù)在復(fù)合儲能介質(zhì)中分配，當(dāng)Uc電量充足時由其獨立平抑功率波動，依此減少蓄電池充放電次數(shù)。

張坤，毛承雄，謝俊文等.風(fēng)電場復(fù)合儲能系統(tǒng)容量配置的優(yōu)化設(shè)計[J].中國電機工程學(xué)報，2012，32（25）：79-87，利用自學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)考慮儲能系統(tǒng)特性參數(shù)與平滑效果間的關(guān)系，并基于儲能系統(tǒng)參數(shù)-平滑度、成本特性建立長期數(shù)學(xué)模型，獲取復(fù)合儲能系統(tǒng)的最佳參數(shù)組合。

張野，郭力，賈宏杰，王成山.基于平滑控制的混合儲能系統(tǒng)能量管理方法.電力系統(tǒng)自動化，2012,36（16）：36-41.蔣平，熊華川.混合儲能系統(tǒng)平抑風(fēng)力發(fā)電輸出功率波動控制方法設(shè)計[J].電力系統(tǒng)自動化，2013，37（1）：122-126；李逢兵，謝開貴，張雪松等.基于鋰電池充放電狀態(tài)的混合儲能系統(tǒng)控制策略設(shè)計[J].電力系統(tǒng)自動化，2013，37（1）：70-75；分別公開了結(jié)合平抑效果、剩余容量等因素，對功率型儲能和能量型儲能的進(jìn)行平抑任務(wù)分配。

Mid-Eum?Choi,Seong-Woo?Kim,and?Seung-Woo?Seo.Energy?Management?Optimization?in?a?Battery/Supercapacitor?Hybrid?Energy?Storage?System[J].IEEE?Transactions?on?Smart?Grid,2012,3(1):463-472（晁忠爾，卡薩唔，席勝烏.電池-超級電容混合儲能系統(tǒng)的能量管理優(yōu)化[J].IEEE智能電網(wǎng)，2012,3(1):463-472），通過設(shè)定初級和次級濾波，并分別由Sc和鋰電池（Li-ion?Battery，LiB）承擔(dān)短時間尺度和長時間尺度的波動平抑。

Quanyuan?Jiang,Haisheng?Hong.Wavelet-Based?Capacity?Configuration?and?Coordinated?Control?of?Hybrid?Energy?Storage?System?for?Smoothing?Out?Wind?Power?Fluctuations[J].IEEE?Transactions?on?Power?Delivery,2013,28(2):1363-1372；（江全元，洪海生.平滑風(fēng)功率波動中基于小波變換的混和儲能容量配置和組合控制[J].IEEE能量傳遞，2013,28(2):1363-1372）則提出了由蓄電池和Sc構(gòu)成的復(fù)合儲能系統(tǒng)的優(yōu)化能量管理方案。

綜上而言，上述研究對于促進(jìn)儲能系統(tǒng)與可再生能源發(fā)的有效融合具有重要推動作用。但同時，考慮到復(fù)合儲能運行控制的實時性，以及間歇性未來出力的未知性，常規(guī)既定模式的控制策略并無法對未來風(fēng)電場出力的極度復(fù)雜性均具備適應(yīng)性，因此也無法實現(xiàn)各時段乃至全程的優(yōu)化控制，常規(guī)模式難免具有一定的主觀性，而上述相關(guān)研究并未對該問題進(jìn)行探討解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種復(fù)合儲能的超前優(yōu)化遞進(jìn)控制方法，該復(fù)合儲能的控制方法可有效消除既定模式對未知平抑信息的不適應(yīng)性，并可在選定遞進(jìn)區(qū)間利用預(yù)測信息構(gòu)建優(yōu)化的充放電協(xié)調(diào)方式，有效提升HESS（復(fù)合儲能系統(tǒng)）的整體運行效果，并在SOC（荷電狀態(tài)）、充放電切換、平抑效果等方面均具有優(yōu)化提升作用。