[發明專利]高滲透率光伏配網中電池儲能系統綜合運行控制系統及方法

有效

• 申請號: 201710612553.6
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107370172B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 陳健;李佳琪
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/12;H02J3/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

1.一種高滲透率光伏配網中電池儲能系統綜合運行控制系統，其特征在于，包括：電壓控制單元和經濟優化單元；

所述電壓控制單元包括：

中心決策層：根據各備選電池的狀態參數及靈敏度特性建立評價矩陣，選擇綜合性能最佳者進行控制；

就地控制層，根據各節點電壓越限情況及所選電池的VSF，計算具體充放電功率，并更新電池的狀態參數；

所述經濟優化單元包括：

優化決策層：根據當前電價情況制定充放電決策并構建經濟優化評價矩陣，選擇最優控制對象進行控制；

優化控制層：根據各節點電壓越限情況及所選電池的VSF，計算具體充放電功率，并更新電池的狀態參數。

2.如權利要求1所述的一種高滲透率光伏配網中電池儲能系統綜合運行控制系統，其特征在于，當出現電壓越限情況時，電壓控制單元優先動作；電壓安全時，經濟優化單元動作。

3.一種高滲透率光伏配網中電池儲能系統綜合運行控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)給定電壓幅值限值、電池容量限值；

(2)判斷當前電壓幅值是否越限，如果越限，進入步驟(3)；否則，轉入步驟(5)；

(3)進行電壓控制：構建電池評價矩陣，選擇綜合評價最優的電池作為控制對象，并根據越限電壓值調整其充放功率；

(4)根據調整后的充放電功率，更新電池SOC，返回步驟(2)；

(5)進行經濟優化：如果當前電池容量和功率還有剩余，則根據當前電價情況制定充放電決策并構建經濟優化評價矩陣A，選擇綜合評價最優的電池作為控制對象，調整其充放電功率，進入步驟(6)；否則，進入下一采樣時刻的運行控制；

(6)根據調整后的充放電功率，更新電池SOC，返回步驟(2)。

4.如權利要求3所述的一種高滲透率光伏配網中電池儲能系統綜合運行控制方法，其特征在于，所述步驟(3)中，構建的電池評價矩陣具體為：

A_V＝T·E；

其中，T為根據各電池當前SoC和充放電功率狀態，各電池的剩余壽命以及綜合電壓靈敏度因數構建的技術指標矩陣；E為根據綜合電壓控制費用靈敏度因數構建的經濟指標矩陣。

5.如權利要求3所述的一種高滲透率光伏配網中電池儲能系統綜合運行控制方法，其特征在于，所述步驟(3)中，根據越限電壓值調整其充放功率具體為：

1)計算被控電池的ΔP_BES；

2)若被控電池充放功率增加ΔP_BES后其容量不越限，則直接進入步驟(3)，否則，按SoC限值對被控電池充放電功率進行調整，并將對應的電池當前SoC指標置零；

3)判斷被控電池當前充放電功率是否小于最大充放功率限值，如果是，結束對被控電池充放電功率的調整；否則，進入步驟4)；

4)按最大充放功率限值對被控電池充放電功率進行調整，并將對應充放電功率狀態指標置零。

6.如權利要求5所述的一種高滲透率光伏配網中電池儲能系統綜合運行控制方法，其特征在于，ΔP_BES的計算與越限節點的電壓偏差量和相應的電壓靈敏度因數有關，節點電壓越限越嚴重，其相應電壓靈敏度因數在電池充放功率決策中的權重越大。

7.如權利要求3所述的一種高滲透率光伏配網中電池儲能系統綜合運行控制方法，其特征在于，所述步驟(5)中，如果當前電池容量和功率還有剩余，則判斷當前電價是否為谷電價，如果是，電池選擇充電；如果不是，則電池選擇放電。

8.如權利要求3所述的一種高滲透率光伏配網中電池儲能系統綜合運行控制方法，其特征在于，所述步驟(5)中，經濟優化評價矩陣A_E具體為：

其中，S，P矩陣分別表示各電池當前SoC和充放電功率狀態；L矩陣代表各電池的剩余壽命；VSF_dtotal矩陣為綜合電壓靈敏度因數矩陣；VCSF_total為電壓控制費用靈敏度因數矩陣。