[發明專利]基于溫度和功率控制平抑分布式能源功率波動的方法及系統

有效

• 申請號: 201710220876.0
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN106911136B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 施金曉;黃文燾;邰能靈;樊飛龍;余墨多
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/32;H02J3/38
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 顧天樂;王毓理

1.一種基于溫度和功率控制平抑分布式能源功率波動的方法，其特征在于，包括以下步驟：

①根據熱泵系統額定功率、歷史熱泵系統運行功率、當前發電波動功率以及歷史熱泵系統參與波動平抑的出力分量，通過功率控制獲得當前低頻波動分量的濾波時間常數；

②根據超級電容的容量、歷史充放電功率、歷史荷電狀態、蓄電池的容量、歷史充放電功率以及歷史荷電狀態，通過功率控制獲得當前中高頻波動分量的濾波時間常數；

③對低頻波動分量的濾波時間常數進行低通濾波，然后通過溫度控制模型獲得當前熱泵系統運行功率及當前熱泵系統參與波動平抑的出力分量；

④基于當前發電波動功率以及當前熱泵系統參與波動平抑的出力分量，對中高頻波動分量的濾波時間常數進行高通濾波，得到當前超級電容充放電功率與蓄電池充放電功率，從而平抑當前功率波動；

所述的溫度控制模型為：

ΔP_HP(t)＝ΔP_{HP_pre}(t)·α^*(t)，

其中：ΔP_{HP_pre}(t)為t時刻熱泵系統預出力分量，α*(t)為對ΔP_{HP_pre}(t)進行修正的權函數，C_HP(t-1)為t-1時刻用戶舒適度狀態；k為權函數趨勢斜率，γ₁與γ₂為權函數指數因子，防驟變系數λ₀為常量，T_max、T_min分別為室溫允許上下限，δ為室溫波動裕度，ΔP_HP(t)為t時刻熱泵系統參與波動抑制的出力分量，P_{HP_N}為熱泵系統額定功率。

2.根據權利要求1所述的基于溫度和功率控制平抑分布式能源功率波動的方法，其特征是，所述的發電功率波動平抑模型為P_Flu(t)＝P_SC(t)+ΔP_HP(t)+P_BESS(t)，ΔP_HP(t)＝P_HP(t)-P_{HP_N}，其中：P_Flu(t)為當前發電波動功率；P_BESS(t)與P_SC(t)分別為t時刻蓄電池與超級電容的充放電功率，充電為正，放電為負；P_HP(t)為當前熱泵系統運行功率。

3.根據權利要求1所述的基于溫度和功率控制平抑分布式能源功率波動的方法，其特征是，所述的功率控制包括對同一波動分量先后進行的模糊控制和濾波時間常數控制。

4.根據權利要求3所述的基于溫度和功率控制平抑分布式能源功率波動的方法，其特征是，所述的模糊控制過程中：

1)對于低頻波動分量：

t時刻輸入隸屬函數

t時刻輸入隸屬函數x₂(t)＝P_{LF_ref}(t)-ΔP_HP(t-1)，

2)對于中高頻波動分量：

t時刻輸入隸屬函數

t時刻輸入隸屬函數

其中：S_HP(t-1)為t-1時刻熱泵系統負載狀態，P_HP(t-1)為t-1時刻熱泵系統運行功率，P_{LF_ref}(t)為由P_Flu(t)經λ_a(t-1)低通濾波后獲得的熱泵系統參考出力分量，ΔP_HP(t-1)為歷史熱泵系統參與波動平抑的出力分量，λ_a(t-1)為t-1時刻低頻波動分量的濾波時間常數；SOC_SC(t-1)為t-1時刻超級電容荷電狀態，P_SC(t-1)為t-1時刻超級電容充放電功率，E_{SC_N}為超級電容容量，SOC_BESS(t)為t時刻蓄電池荷電狀態，P_BESS(t-1)為t-1時刻蓄電池充放電功率，E_{BESS_N}為蓄電池容量，Δt為系統采樣時間間隔。