[發(fā)明專利]一種光伏充電站能量調(diào)度管理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710290707.4
• 申請(qǐng)日: 2017-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN106972534B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 明玲玲;梁偉;張友泉;孫鵬;劉勇波;李峰;張琳;郭建剛;卜鈞;宋嵬嵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司泰安供電公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/32
• 代理公司: 北京鍾維聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11579
• 代理人: 趙中璋

1.一種光伏充電站能量調(diào)度管理方法，包括：

步驟S100，提供光伏充電站能量調(diào)度管理系統(tǒng)，所述光伏充電站能量調(diào)度管理系統(tǒng)包括：光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、交流配電網(wǎng)以及用于控制儲(chǔ)能系統(tǒng)與交流配電網(wǎng)之間能量流動(dòng)的PCS控制系統(tǒng)，還包括調(diào)度管理系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)；

所述監(jiān)控系統(tǒng)與光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和交流配電網(wǎng)連接，用于監(jiān)測(cè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的狀況、儲(chǔ)能系統(tǒng)的狀況和交流配電網(wǎng)的負(fù)荷；

所述調(diào)度管理系統(tǒng)與所述監(jiān)控系統(tǒng)和所述PCS控制系統(tǒng)分別通訊連接，用于根據(jù)從監(jiān)控系統(tǒng)獲取的信息生成指令信號(hào)；

所述光伏發(fā)電系統(tǒng)連接所述儲(chǔ)能系統(tǒng)；所述儲(chǔ)能系統(tǒng)連接所述PCS控制系統(tǒng)，并通過PCS控制系統(tǒng)連接交流配電網(wǎng)；所述PCS控制系統(tǒng)連接所述調(diào)度管理系統(tǒng)并接收調(diào)度管理系統(tǒng)的指令信號(hào)，并且根據(jù)所述指令信號(hào)控制儲(chǔ)能系統(tǒng)與交流配電網(wǎng)之間能量流動(dòng)；

步驟S200，所述調(diào)度管理系統(tǒng)根據(jù)天氣預(yù)報(bào)的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)所述光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量，并根據(jù)預(yù)測(cè)的所述光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量向所述PCS控制系統(tǒng)發(fā)出指令信號(hào)，在所述交流配電網(wǎng)的夜間電網(wǎng)負(fù)荷低谷期間調(diào)度所述儲(chǔ)能系統(tǒng)從所述交流配電網(wǎng)吸收電能；

其中，所述調(diào)度管理系統(tǒng)結(jié)合天氣預(yù)報(bào)信息將一天分為N個(gè)時(shí)間段進(jìn)行光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)，其中，N₁是夜間電網(wǎng)負(fù)荷低谷起始時(shí)間段，N_n是白天電網(wǎng)進(jìn)入高峰起始時(shí)段，夜間電網(wǎng)負(fù)荷低谷于第N_m時(shí)段結(jié)束，自夜間電網(wǎng)負(fù)荷低谷起始時(shí)間段N₁至白天電網(wǎng)負(fù)荷高峰起始時(shí)段N_n包括n個(gè)時(shí)段；

所述儲(chǔ)能系統(tǒng)在夜間電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)期的N₁～N_m時(shí)段中以優(yōu)先充電為原則，充電模型如下：

上式中，Z_{char_G}為夜間電網(wǎng)負(fù)荷低谷期間所述儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠從所述交流配電網(wǎng)吸收的電量；A為儲(chǔ)能電池的容量；SOC為N₁時(shí)間段開始時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余電量；P_i為第i個(gè)時(shí)間段光伏發(fā)電的發(fā)電功率；Δt_i為第i個(gè)時(shí)間段的時(shí)長；

其中，自夜間電網(wǎng)負(fù)荷低谷起始時(shí)間段N₁至夜間電網(wǎng)負(fù)荷低谷結(jié)束時(shí)間段N_m包括m個(gè)時(shí)段，在進(jìn)入所述m個(gè)時(shí)段中的第i個(gè)時(shí)間段N_i時(shí)，i＝1～m，檢測(cè)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)中的每個(gè)儲(chǔ)能電池單元的充放電狀態(tài)，將最近充放電狀態(tài)為充電狀態(tài)的儲(chǔ)能電池單元列入充電組，將最近充放電狀態(tài)為放電狀態(tài)的儲(chǔ)能電池單元列入放電組，接著檢測(cè)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)中的每個(gè)儲(chǔ)能電池單元的剩余電量SOC，將充電組中的SOC值大于第一閾值的儲(chǔ)能電池單元列入放電組，將放電組中的SOC值小于第二閾值的儲(chǔ)能電池單元列入充電組，然后將充電組的全部x個(gè)儲(chǔ)能電池單元根據(jù)各自剩余電量SOC由大到小排序；

根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)出儲(chǔ)能系統(tǒng)在第i個(gè)時(shí)間段為消除負(fù)荷低谷需要從所述交流配電網(wǎng)吸收的電量Q_i；從充電組的x個(gè)儲(chǔ)能電池單元中依據(jù)SOC值由大到小選出a個(gè)儲(chǔ)能電池單元，使得其中q_j為第j個(gè)儲(chǔ)能電池單元在其最適充電電流條件下在第i個(gè)時(shí)段的時(shí)長中所能吸收的電量；

將從充電組選出的a個(gè)儲(chǔ)能電池單元分別連接到PCS控制器，并在各自的最適充電電流條件下充電；

當(dāng)根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)，自夜間電網(wǎng)負(fù)荷低谷起始時(shí)間段N₁至夜間電網(wǎng)負(fù)荷低谷結(jié)束時(shí)間段N_m包括的m個(gè)時(shí)段中，為消除負(fù)荷低谷需要從所述交流配電網(wǎng)吸收的電量遠(yuǎn)大于所述儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠從所述交流配電網(wǎng)吸收的電量Z_{char_G}，即，時(shí)，將全部充電組的儲(chǔ)能電池單元用于充電，并且使每個(gè)儲(chǔ)能電池單元的充電時(shí)段歷經(jīng)夜間電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)期的谷底時(shí)刻t₀；

其中，在夜間電網(wǎng)低谷時(shí)期的起始時(shí)間段N₁到來時(shí)，檢測(cè)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)中的每個(gè)儲(chǔ)能電池單元的SOC并計(jì)算該儲(chǔ)能電池單元在其最適電流充電條件下充電至其SOC大于第一閾值的時(shí)長ΔT；

當(dāng)ΔT大于等于夜間電網(wǎng)負(fù)荷低谷的總時(shí)長時(shí)，從進(jìn)入夜間電網(wǎng)負(fù)荷低谷的起始時(shí)間段N₁至結(jié)束時(shí)段N_m對(duì)該儲(chǔ)能電池單元充電；

當(dāng)ΔT小于夜間電網(wǎng)負(fù)荷低谷的總時(shí)長時(shí)，從t₀-ΔT/2時(shí)刻至t₀+ΔT/2時(shí)刻對(duì)該儲(chǔ)能電池單元充電。