[發明專利]基于ANFIS短期負荷預測的大規模儲能電站調峰控制器及方法

有效

• 申請號: 201710332291.8
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107370169B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 王曉東;苗宜之;劉穎明
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/00
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 周智博;宋鐵軍

基于ANFIS短期負荷預測的大規模儲能電站調峰控制器及方法，該控制器包括調峰控制主站模塊和與之連接的儲能子站模塊，調峰控制主站模塊包括浮點運算處理器、FPGA處理器、CAN通訊接口、電源模塊、顯示模塊、RAM存儲器、調度網口和按鍵，浮點運算處理器連接FPGA處理器，CAN通訊接口和按鍵連接浮點運算處理器，電源模塊連接浮點運算處理器和FPGA處理器，顯示模塊、RAM存儲器和調度網口均連接至FPGA處理器；其能實時評估儲能電站綜合荷電水平，對區域電網負荷進行預測，協調控制電站內多組儲能電池充放電功率，充分發揮大規模儲能電站快速、靈活功率吞吐能力，參與電網負荷削峰填谷，有效緩解調峰壓力。同時優化儲能電池荷電水平，避免過充、過放，延長電池壽命。

技術領域:

本發明涉及一種基于ANFIS短期負荷預測的大規模儲能電站調峰控制器及其控制方法。

背景技術

迫于環境壓力，近年來光伏、風電等間歇性、波動性新能源發電裝機容量不斷擴大，電網面臨空前的調峰壓力。為了保證電力供需平衡，提高供電穩定性和可靠性，必須采取更加有效的調峰措施。傳統的調峰一般采用火電調峰和水電調峰等，這些供給側調節成本高、實施難度大，大規模電池儲能系統可實現快速、靈活的功率吞吐，能滿足電網削峰填谷需求，有效緩解調峰壓力。但充放電平衡是儲能系統參與調峰控制必須解決的問題。

發明內容

發明目的：

本發明提出一種基于ANFIS(自適應網絡模糊推理)短期負荷預測的大規模儲能電站調峰控制器及其控制方法，其目的是解決調峰過程中的儲能系統充放電不平衡問題。

技術方案：

基于ANFIS短期負荷預測的大規模儲能電站調峰控制器，其特征在于：該控制器包括調峰控制主站模塊和與之連接的儲能子站模塊，調峰控制主站模塊包括浮點運算處理器、FPGA處理器、CAN通訊接口、電源模塊、顯示模塊、RAM存儲器、調度網口和按鍵，浮點運算處理器連接FPGA處理器，CAN通訊接口和按鍵連接浮點運算處理器，電源模塊連接浮點運算處理器和FPGA處理器，顯示模塊、RAM存儲器和調度網口均連接至FPGA處理器；

儲能子站模塊包括浮點運算處理器、CAN通訊接口、電源模塊、顯示模塊、調試網口、瞬時直流電壓測量、隔離電路、濾波電路、信號調理和瞬時直流電流測量，隔離電路、濾波電路和信號調理為兩組，其中一組為瞬時直流電壓測量連接隔離電路，隔離電路連接濾波電路，濾波電路連接信號調理，信號調理連接浮點運算處理器，另一組為瞬時直流電流測量連接隔離電路，隔離電路連接濾波電路，濾波電路連接信號調理，信號調理連接浮點運算處理器，電源模塊連接浮點運算處理器和兩個隔離電路，CAN通訊接口、顯示模塊和調試網口均連接至浮點運算處理器；其中儲能子站模塊中的CAN通訊接口與調峰控制主站模塊中的CAN通訊接口通訊連接。

本發明提出了一種大規模儲能電站的調峰控制器及其功率控制方法，大規模儲能電站的調峰控制器由調峰控制主站模塊、儲能子站模塊組成，主站模塊負責負荷預測、輸出功率計算與分配，配備以太網接口用于獲取區域電網負載歷史數據，主站模塊集成后置于機架式外殼內，采用無風扇方式通過外殼散熱，各電纜接口采用機械自鎖式插針結構。子站模塊負責電量信號采集、SOC(儲能充電狀態)評估、功率指令轉發等，安裝在每組儲能電池輸出質量母線，并從母線獲取供電，子站模塊采用絕緣外殼封裝，并通過絕緣柱安裝在電池組出口直流母線。主站和子站采用CAN協議進行實時數據交換，由主站輪詢方式獲取各子站數據，無法獲得數據時以上一次循環獲得數據替代，并作標記。通訊采用光纖介質，一個主站可鏈接32個子站。

調峰控制器內運行控制軟件實現基于ANFIS短期負荷預測的大規模儲能電站調峰方法。該方法由ANFIS負荷預測、儲能系統SOC計算、儲能功率參考值計算、儲能功率加權調整四個環節組成，儲能系統SOC計算在子站模塊運行，其余三個環節在主站模塊運行。