[發(fā)明專利]基于超短期預(yù)測(cè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)平滑新能源發(fā)電控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610143341.3
• 申請(qǐng)日: 2016-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105680478B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李相俊;任杰;楊錫運(yùn);李建林;田立亭;惠東;張節(jié)潭;李春來(lái);楊立濱;張桂紅;姜純;賈學(xué)翠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)青海省電力公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/32
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

本發(fā)明提供一種基于超短期預(yù)測(cè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)平滑新能源發(fā)電控制方法，所述方法包括：讀取新能源及儲(chǔ)能系統(tǒng)相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)；基于超短期預(yù)測(cè)功率和儲(chǔ)能系統(tǒng)荷電狀態(tài)建立目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)目標(biāo)函數(shù)，利用自適應(yīng)混沌粒子群算法對(duì)控制策略中的6個(gè)控制變量進(jìn)行尋優(yōu)；基于控制變量的最優(yōu)解，得到儲(chǔ)能系統(tǒng)功率命令值，并對(duì)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)功率命令值進(jìn)行功率限制；根據(jù)超短期預(yù)測(cè)每15min預(yù)報(bào)一次的特性，對(duì)控制變量滾動(dòng)更新；將所述儲(chǔ)能系統(tǒng)功能命令值輸出到儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，來(lái)執(zhí)行對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)新能源出力的平滑功能。本發(fā)明使儲(chǔ)能系統(tǒng)荷電狀態(tài)保持在適宜水平，提高儲(chǔ)能系統(tǒng)持續(xù)充放電能力，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)平滑能力和性能指標(biāo)的協(xié)同優(yōu)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種平滑新能源發(fā)電控制方法，具體涉及一種基于超短期預(yù)測(cè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)平滑新能源發(fā)電控制方法。

背景技術(shù)

隨著新能源不斷發(fā)展，風(fēng)電、光伏的大規(guī)模并網(wǎng)，其出力的波動(dòng)問(wèn)題日益嚴(yán)重。由于風(fēng)電、光伏屬于可再生能源，其出力的大小受到氣候、地形、光照等因素的影響，導(dǎo)致其出力的不確定性，出力的大小不可能一直保持恒定，而且在很多程度上是隨時(shí)變化，具有很強(qiáng)的波動(dòng)性和間歇性。新能源接入電網(wǎng)后，其波動(dòng)性會(huì)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性造成不利影響。隨著新能源并網(wǎng)在電網(wǎng)中的比例不斷增加，新能源輸出功率的平滑控制越來(lái)越受到關(guān)注。

隨著電池及其集成技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)用儲(chǔ)能系統(tǒng)平滑風(fēng)電輸出逐漸成為了一種可行方案。通過(guò)合理控制連接在儲(chǔ)能設(shè)備上的雙向變流器，高效地實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電，能在很大程度上解決新能源隨機(jī)性及波動(dòng)性帶來(lái)的新能源輸出不穩(wěn)定的問(wèn)題，以滿足新能源發(fā)電的平滑輸出要求，并有效解決由于新能源波動(dòng)給電網(wǎng)頻率波動(dòng)帶來(lái)的電能質(zhì)量等問(wèn)題。

儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量和充放電功率有限，利用儲(chǔ)能系統(tǒng)有效地平滑光伏電站功率波動(dòng)，對(duì)平滑控制策略提出了很高的要求。由于電池儲(chǔ)能系統(tǒng)存在充放電功率及儲(chǔ)能容量的約束條件，并且過(guò)大的充、放電深度均會(huì)對(duì)儲(chǔ)能電池的壽命造成影響，特別是在儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，需要控制其荷電狀態(tài)(state of charge，SOC)保持在適宜的范圍內(nèi)。現(xiàn)有控制策略在對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電進(jìn)行控制的同時(shí)，并沒(méi)有考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)，容易造成儲(chǔ)能系統(tǒng)的過(guò)度充放電，減少儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余可用容量，從而降低儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制效果。同時(shí)，現(xiàn)有控制策略主要側(cè)重于對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制，沒(méi)有考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)是否滿足未來(lái)時(shí)刻充放電的要求，缺乏對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電的全局性考慮。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于超短期預(yù)測(cè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)平滑新能源發(fā)電控制方法，本發(fā)明使儲(chǔ)能系統(tǒng)荷電狀態(tài)保持在適宜水平，提高儲(chǔ)能系統(tǒng)持續(xù)充放電能力，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)平滑能力和性能指標(biāo)的協(xié)同優(yōu)化。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

一種基于超短期預(yù)測(cè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)平滑新能源發(fā)電控制方法，所述方法包括如下步驟：

(1)讀取新能源及儲(chǔ)能系統(tǒng)相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)；

(2)基于超短期預(yù)測(cè)功率和儲(chǔ)能系統(tǒng)荷電狀態(tài)建立目標(biāo)函數(shù)；

(3)根據(jù)目標(biāo)函數(shù)，利用自適應(yīng)混沌粒子群算法對(duì)控制策略中的6個(gè)控制變量進(jìn)行尋優(yōu)；

(4)基于控制變量的最優(yōu)解，得到儲(chǔ)能系統(tǒng)功率命令值，并對(duì)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)功率命令值進(jìn)行功率限制；

(5)根據(jù)超短期預(yù)測(cè)每15min預(yù)報(bào)一次的特性，對(duì)控制變量滾動(dòng)更新；

(6)將所述儲(chǔ)能系統(tǒng)功能命令值輸出到儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，來(lái)執(zhí)行對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)新能源出力的平滑功能。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中，所述相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)包括：新能源的實(shí)際功率、儲(chǔ)能功率、超短期預(yù)測(cè)功率和儲(chǔ)能系統(tǒng)荷電狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中，建立所述目標(biāo)函數(shù)的公式如下：