[發明專利]一種基于儲能的光伏匯集系統功率穩定輸出協同控制方法

有效

• 申請號: 201811514981.6
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109995076B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 奚鑫澤;邢超;李勝男;徐志
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/32
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請提供了一種基于儲能的光伏匯集系統功率穩定輸出協同控制方法，方法包括：據光伏出力超短期預測數據辨識當前控制周期光伏功率變化模式，針對不同模式自適應調整及優化目標函數，通過目標函數結合粒子群算法獲取最優濾波系數，根據最優濾波系數控制儲能出力，平滑光伏功率的波動，降低光波功率的波動性；在此基礎上，利用儲能電池荷電狀態為反饋，對儲能電池的充放電進行二次修正，使得最終光儲聯合輸出能夠位于預測出力區間內，追蹤光伏預測出力，提高光伏預測能力的準確度，本申請將平抑光伏輸出波動于補償光伏出力預測誤差的問題進行了結合，并實現了利用較小規模儲能電池完成上述兩重目標。

技術領域

本申請涉及光伏系統技術領域，尤其涉及一種基于儲能的光伏匯集系統的功率穩定輸出協同控制方法。

背景技術

近年來，以光伏為代表的可再生能源發展迅猛，然而我國光伏利用率卻相對較低，主要原因有兩方面：一是光伏系統出力的波動性，光伏出力波動大會造成并網點電壓閃動、頻率波動、諧波過多等問題；光伏出力波動可以分為高頻波動和低頻波動，其中對于低頻波動，電網擁有足夠的反應時間進行響應，因此低頻波動對電網的影響可以忽略不計，減小光伏出力波動主要指的是減小光伏出力的高頻波動；二是光伏出力預測的準確度低，電網根據光伏出力預測光伏電站出力計劃及系統備用，預測準確度直接影響光伏上網空間。

基于儲能的光伏發電系統是在光伏發電系統的基礎上增加儲能裝置，通過儲能系統快速釋放和吸收電能的功能平抑光伏發電系統出力的高頻波動，可以達到對系統輸出功率的平滑控制目的；然而現有技術中基于儲能的光伏發電系統在平滑光伏功率抑制光伏波動的同時，雖能較好地利用光伏出力的歷史數據進行光伏出力預測，但是并未考慮未來光伏出力對當前時刻儲能充放電行為的影響；或直接將預測數據代替實際出力輸入仿真模型，導致光伏處理預測準確度降低。

因此亟需一種以平滑光伏功率和追蹤光伏預測出力為雙重目標的功率穩定輸出系統控制方法。

發明內容

本申請提供了一種基于儲能的光伏匯集系統功率穩定輸出協同控制方法，以平滑光伏功率穩定光伏功率輸出的同時追蹤預測出力提高光伏預測出力的準確度。

為了解決上述技術問題，本申請實施例公開了如下技術方案：

本申請提供了一種基于儲能的光伏匯集系統的功率穩定輸出協同控制方法，所述方法包括：

對光伏出力進行超短期預測得到光伏預測輸出功率P_f；

根據所述光伏預測輸出功率P_f判定光伏出力趨勢模式，所述光伏出力趨勢模式包括上升模式、下降模式及波動模式；

根據所述光伏出力趨勢模式獲取λ，所述λ為表征電池充放電強度項的權重系數；

建立目標函數J，所述目標函數J為其中P_O為光儲聯合輸出功率，P_b為儲能電池輸出功率；

根據所述目標函數J采用粒子群算法獲取最優濾波系數α_opt；

根據所述最優濾波系數α_opt基于低通濾波算法平滑光伏輸出功率，同時將所述最優濾波系數α_opt傳遞給協同控制模塊得到初步光儲聯合輸出功率P_o,temp及電池出力值P_b,pri；

根據儲能電池荷電狀態SOC對所述初步光儲聯合輸出功率P_o,temp進行補償預測誤差得到儲能修正功率P_b,rec；

根據所述電池出力值P_b,pri和所述儲能修正功率P_b,rec計算儲能電池輸出功率P_b。

優選地，所述根據所述光伏預測輸出功率P_f判定光伏出力趨勢模式包括：