[發明專利]一種可再生能源并網的電力調度方法及系統

有效

• 申請號: 202010586954.0
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111740445B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 孫鍥;王偉;袁寶強;馬翠萍;杜慕
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

本發明公開了一種可再生能源并網的電力調度方法及系統，包括：基于預測的可再生能源的功率和調度間隔，以及儲能系統在上個調度間隔中的充放電狀態和荷電狀態，對當前調度間隔中可再生能源并網的功率進行設置；對儲能系統荷電狀態預測，基于設置的可再生能源并網的功率及預測儲能系統荷電狀態對儲能系統充放電狀態進行控制，并通過調節儲能系統充放電發生轉換的前一個調度間隔的并網功率，以使儲能系統始終運行在設定的荷電狀態之間。利用儲能系統調節可再生能源的波動性和不確定性，實現與電力調度機構的高效合作和對儲能系統的經濟利用，從而促進可再生能源在能源系統中的滲透。

技術領域

本發明屬于電力調度技術領域，尤其涉及一種可再生能源并網的電力調度方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

隨著電力需求的快速增長和全球共同應對氣候變化的背景下，能源綠色低碳轉型已經成為共識，未來全球能源供應主體將持續向非化石能源過渡，可再生能源將加快成為能源增長的主體。然而，由于受到自然和氣候條件的影響，可再生能源往往具有高度的不確定性和較大的波動(或間歇性)的特點。這些特點對電網互聯、電能質量和系統可靠性等方面對電力系統的規劃和運行提出了巨大挑戰，特別是在它們接入電網時更是如此。為了降低這些特點對電網的影響，往往采用將可再生能源與儲能系統相結合的方式，其中儲能系統通過吸收和釋放能量，對可再生能源并網的功率進行調節，這一調節過程就屬于電力調度方法。

目前的電力調度方法主要有低通濾波器法、光譜分析法、平均功率法和最大-最小功率法等。發明人在研究中發現這些電力調度方法主要存在以下問題：

低通濾波器法和光譜分析法致力于將高頻波動處理為低頻波動，未曾考慮與電力調度機構的協同合作，且這兩種方法分別因為自身特性具有相位延遲和計算延遲的缺點，不適用于可再生能源的大面積并網。

平均功率法切合當前電力調度機構的要求，但是在運行過程中，儲能系統常常因為頻繁的充放電而導致壽命的減少，雖可用于可再生能源的大面積并網，但經濟性較差。

最大-最小功率法致力于提高儲能系統的經濟性，然而無法兼顧與電力調度機構的協同合作，也不適用于可再生能源的大面積并網。

由此可見，這些方法都無法同時實現與電力調度機構的高效協作和高的儲能系統經濟性的并網調度目標。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種可再生能源并網的電力調度方法，既能與電力調度機構高效協作，又能延長儲能系統壽命，從而實現高的儲能系統經濟性的可再生能源并網的電力調度。

為實現上述目的，本發明的一個或多個實施例提供了如下技術方案：

一種可再生能源并網的電力調度方法，包括：

基于預測的可再生能源的功率和調度間隔，以及儲能系統在上個調度間隔中的充放電狀態和荷電狀態，對當前調度間隔中可再生能源并網的功率進行設置；

對儲能系統荷電狀態預測，基于設置的可再生能源并網的功率及預測儲能系統荷電狀態對儲能系統充放電狀態進行控制，并通過調節儲能系統充放電發生轉換的前一個調度間隔的并網功率，以使儲能系統始終運行在設定的荷電狀態之間。

進一步的技術方案，對當前調度間隔中可再生能源并網的功率進行設置，使儲能系統在每一個調度間隔中只具有充電或放電其中一種狀態，且只有在儲能系統荷電狀態達到預設的最小值時，儲能系統由放電轉換為充電；在儲能系統荷電狀態達到預設的最大值時，儲能系統由充電轉換為放電。

進一步的技術方案，可再生能源的功率進行預測時，在當前調度間隔的調度開始之前，對可再生能源在當前和下一個調度間隔的發電功率進行預測，從而決定當前和下一個調度間隔預測功率的上下限。