[發(fā)明專利]一種含可變速海水抽蓄機(jī)組和化學(xué)儲能的聯(lián)合系統(tǒng)混合模型預(yù)測控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910355108.5
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN110034569B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧長虹;陳亞紅;李定林;陳滿
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué);南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電有限公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/46
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

1.一種含可變速海水抽蓄機(jī)組和化學(xué)儲能的聯(lián)合系統(tǒng)混合模型預(yù)測控制方法，其特征在于，包括：

步驟1，進(jìn)行微電網(wǎng)的實(shí)時運(yùn)行模擬；按1:1設(shè)定機(jī)組和儲能電池的下垂曲線斜率，再按日前運(yùn)行計(jì)劃設(shè)定下垂曲線的功率設(shè)定點(diǎn)，將實(shí)時測得的可再生能源出力和負(fù)載功率輸入進(jìn)微電網(wǎng)，模擬微電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行；

步驟2，實(shí)時監(jiān)測儲能電池的實(shí)際SOC，并判斷其值是否位于[SOC_low,SOC_high]區(qū)間范圍；

步驟3，若儲能電池實(shí)際SOC越限，判斷預(yù)測誤差的擾動大小；取一個設(shè)定值ε，可再生能源出力實(shí)時測量值與日前預(yù)測值之差小于該值則判定為小誤差，反之則為大誤差；

步驟4，若判定為可再生能源出力小預(yù)測誤差擾動，則采用減時域滾動優(yōu)化策略，根據(jù)儲能電池實(shí)時SOC反饋值，實(shí)時改變微電網(wǎng)在日內(nèi)剩余時段的運(yùn)行計(jì)劃指令；

步驟5，若判定為可再生能源出力大預(yù)測誤差擾動，則采用啟發(fā)式協(xié)調(diào)控制策略；為確保啟發(fā)式控制的經(jīng)濟(jì)性，以日前的功率指令作為基本值，在此基礎(chǔ)上根據(jù)微電網(wǎng)的實(shí)時SOC、功率和狀態(tài)反饋信息對機(jī)組和儲能電池的實(shí)時功率和狀態(tài)指令進(jìn)行調(diào)整；啟發(fā)式協(xié)調(diào)控制策略執(zhí)行過程如下；該策略由日前計(jì)劃和實(shí)時運(yùn)行兩層組成；實(shí)時監(jiān)視儲能電池SOC狀態(tài)，若SOC在上、下安全范圍內(nèi)，則微電網(wǎng)繼續(xù)按原日前計(jì)劃運(yùn)行；若SOC超過了上、下安全范圍線，則在日前計(jì)劃指令基礎(chǔ)上，根據(jù)儲能電池SOC和機(jī)組狀態(tài)反饋信息，實(shí)時調(diào)整微電網(wǎng)的控制指令，改變機(jī)組和儲能電池工作狀態(tài)，使儲能SOC恢復(fù)到上、下安全范圍內(nèi)，維持儲能正常運(yùn)行；啟發(fā)式協(xié)調(diào)控制策略流程，控制邏輯如下：

(1)若儲能電池實(shí)際SOC≤SOC_low，表明儲能電池電能不足；為避免儲能電池過放，不能繼續(xù)給負(fù)荷供電，須對儲能電池充電；首先檢測儲能電池功率流向及機(jī)組開關(guān)機(jī)狀態(tài)；若功率流入儲能電池且機(jī)組關(guān)機(jī)，說明可再生能源充沛，充分利用可再生能源對儲能電池充電；

若功率流入儲能電池且機(jī)組開機(jī)，為提高機(jī)組運(yùn)行效率，降低總?cè)剂舷模龃髾C(jī)組出力，以儲能電池最大功率充電；如果此時凈負(fù)荷導(dǎo)致機(jī)組出力已達(dá)最大值，但儲能電池充電功率仍低于最大值，則將機(jī)組出力設(shè)定為額定值；根據(jù)微電網(wǎng)功率平衡關(guān)系，凈負(fù)荷功率變動則儲能電池充電功率相應(yīng)變動，其值為機(jī)組額定功率與凈負(fù)荷功率之差；

若功率流出儲能電池且機(jī)組關(guān)機(jī)，則緊急啟動機(jī)組使儲能電池充電；為保護(hù)機(jī)組，啟動的第一個周期內(nèi)其出力為額定最小值，啟動第二個周期才能跟隨運(yùn)行指令；

若功率流出儲能電池且機(jī)組開機(jī)，則增大機(jī)組出力使儲能電池充電；如果凈負(fù)荷導(dǎo)致機(jī)組出力已達(dá)最大值，但儲能電池充電功率仍低于最大值，則將機(jī)組出力設(shè)定為額定值；凈負(fù)荷功率變動儲能電池充電功率相應(yīng)變動，值為機(jī)組額定功率與凈負(fù)荷功率之差；為延長儲能電池使用壽命，儲能電池一旦開始充電則一直充到SOC_high；

(2)若儲能電池實(shí)際SOC≥SOC_high，表明儲能電池電能充足；為避免儲能電池過充，須限制其充電；首先檢測儲能電池功率流向及機(jī)組開關(guān)機(jī)狀態(tài)；

若功率流出儲能電池，說明儲能電池在放電，則機(jī)組和儲能電池繼續(xù)跟隨原運(yùn)行計(jì)劃；

若功率流入儲能電池且機(jī)組開機(jī)，說明儲能電池仍在充電，為保護(hù)儲能電池同時減小總?cè)剂舷模档蜋C(jī)組出力使儲能電池充電功率下降；若機(jī)組出力已達(dá)最低值，但儲能電池仍在充電，則通過連續(xù)不斷增加棄可再生能源的量使儲能電池開始放電,并且若儲能電池開始放電，則停止增加棄可再生能源的量；若已棄全部可再生能源，但儲能電池仍在充電，則關(guān)閉機(jī)組；若在棄可再生能源過程中，儲能電池繼續(xù)充電導(dǎo)致SOC越過最大允許值，則直接關(guān)閉機(jī)組并限制儲能電池充電功率為零，通過可再生能源出力平衡負(fù)荷；

若功率流入儲能電池且機(jī)組關(guān)機(jī)，則通過連續(xù)不斷增加棄可再生能源的量使儲能電池開始放電，,并且若儲能電池開始放電，則停止增加棄可再生能源的量。