[發明專利]增加新能源發電波動的海島電網儲能系統分層控制方法

有效

• 申請號: 201911275796.0
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN111064210B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 蔣佐富;呂堅華;應國德;王昕;鄔浩華;李永靈;朱堅軍;洪道鑒;梁海立;陳慧琦;蔡清希;劉寶榮;胡奕挺;王星白;許楚航;朱麗君;高強;蔣行輝;王曉飛;林胤;馬洵
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司臺州供電公司;臺州宏達電力建設有限公司臺州經濟開發區運檢分公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/32;H02J3/00;H02J3/24;H02J3/38;H02J7/34
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 俞宏濤

本申請實施例提出了增加新能源發電波動的海島電網儲能系統分層控制方法，包括基于模型預測控制思想實施滾動調度方法；綜合考慮儲能系統全網經濟調度指令的響應能力和儲能鋰電池壽命損耗，以經濟性最優構建儲能系統日內控制模型目標函數；在滿足日內控制模型目標函數的基礎上構建儲能系統實時控制模型并進行求解，確定鋰電池儲能系統和超級電容器儲能系統的充放電計劃。通過提出了基于模型預測控制的儲能系統分層動態控制方法，包括響應全網經濟調度的儲能系統日內調度方法和平抑新能源波動的儲能系統實時控制方法，以得到精確的儲能控制方案。

技術領域

本發明屬于能源控制領域，尤其涉及增加新能源發電波動的海島電網儲能系統分層控制方法。

背景技術

海島用電用戶零星分散、供電半徑大，導致海島電網的網架結構較為薄弱，普遍存在有功、無功補償容量不足和電壓支撐能力不強等問題。在海島電網末端并入風力、光伏等新能源機組，不僅可以減小發電成本、減少因發電造成的污染物排放量，還可以降低海島電網網損、增強海島電網末端的電壓支撐能力。但是，新能源發電固有的間歇性和隨機性等特點，會加劇惡化海島電網末端的電能質量，嚴重影響海島電網的安全穩定運行。在含新能源發電系統的海島電網末端配置儲能系統，是解決新能源消納問題和平抑新能源發電波動問題的有效措施。

目前，在儲能系統平抑新能源發電波動方面，國內外都進行了諸多研究，并取得了一定的成果。現有策略能較好地實現對新能源功率短時間隨機波動的有效平抑，可改善新能源接入點的電能質量。但由于新能源發電的間歇性，長時間尺度上新能源出力可能會出現大幅度的變化，現有儲能控制策略的“短視”，可能導致大量的棄風和棄光，無法滿足現在對利用儲能增強新能源的消納能力的需求。

在提高電網對新能源的消納能力方面，現有技術從多個方面、利用多種手段，如需求響應、網絡重構和儲能技術等，從整個電網出發進行全局的考慮，通過源網荷儲協同調度促進新能源的消納。儲能系統作為新能源消納的重要支撐環節之一，在含新能源的海島電網中，需站在整個海島電網的角度，綜合考慮海島電網的經濟運行與新能源消納的需求制定儲能調度控制策略。因此，為了實現新能源的消納和波動平抑，儲能系統既要接收海島電網長時間尺度上的調度指令，又要響應短時間尺度上的波動平抑控制指令，現有的研究沒有關注到這種實際運行中存在的問題。

發明內容

為了解決現有技術中存在的缺點和不足，本發明提出了增加新能源發電波動的海島電網儲能系統分層控制方法，能夠解決新能源消納問題和平抑新能源發電波動問題。

具體的，本申請實施例提出的增加新能源發電波動的海島電網儲能系統分層控制方法包括：

基于模型預測控制思想實施滾動調度方法；

綜合考慮儲能系統全網經濟調度指令的響應能力和儲能鋰電池壽命損耗，以經濟性最優構建儲能系統日內控制模型目標函數；

在滿足日內控制模型目標函數的基礎上構建儲能系統實時控制模型并進行求解，確定鋰電池儲能系統和超級電容器儲能系統的充放電計劃。

可選的，所述基于模型預測控制思想實施滾動調度方法，包括：

建立島電網儲能預測模型，在當前時刻t和狀態x(t)，根據預測模型，預測系統未來狀態，結合建立的調度模型得到未來n個時段的調度計劃；

調度人員僅執行t時刻的調度計劃；

在t+1時刻，根據t時刻的調度，更新系統狀態為x(t+1)，重復上述步驟。

可選的，所述綜合考慮儲能系統全網經濟調度指令的響應能力和儲能鋰電池壽命損耗，以經濟性最優構建儲能系統日內控制模型目標函數，包括：

考慮儲能系統全網經濟調度指令的響應能力和儲能鋰電池壽命損耗，以經濟性最優為目標函數構建儲能系統日內控制模型；

確定儲能系統日內控制模型的約束條件。