[發(fā)明專利]一種基于荷電狀態(tài)自調(diào)節(jié)的儲(chǔ)能平滑風(fēng)電波動(dòng)的控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010720898.5
• 申請(qǐng)日: 2020-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN111725827A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉宇明;仰文林;傅磊;郭亮;楊光宇;寇巖;陳筱中;王森;聶曉濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東電力交易中心有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/28
• 分類號(hào): H02J3/28;H02J3/24;H02J3/38
• 代理公司: 天津佳盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12002
• 代理人: 劉書元

本發(fā)明涉及風(fēng)電發(fā)電與儲(chǔ)能領(lǐng)域，具體涉及一種基于荷電狀態(tài)自調(diào)節(jié)的儲(chǔ)能平滑風(fēng)電波動(dòng)的控制方法。控制包括如下過程：判斷風(fēng)電的功率波動(dòng)是否越限，如果是計(jì)算平滑風(fēng)電波動(dòng)所需的儲(chǔ)能充放電功率；如果否，則判斷儲(chǔ)能電池的SoC是否在正常區(qū)間，如果是則計(jì)算平滑風(fēng)電波動(dòng)所需的儲(chǔ)能充放電功率，如果否，則預(yù)測(cè)未來n個(gè)時(shí)刻的風(fēng)電功率，根據(jù)預(yù)測(cè)值計(jì)算調(diào)節(jié)SoC所需的儲(chǔ)能輸出功率；完成第t個(gè)時(shí)間點(diǎn)的儲(chǔ)能調(diào)節(jié)；成時(shí)刻t的儲(chǔ)能調(diào)節(jié)，并滾動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)時(shí)刻。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及風(fēng)電發(fā)電與儲(chǔ)能領(lǐng)域，具體涉及一種基于荷電狀態(tài)自調(diào)節(jié)的儲(chǔ)能平滑風(fēng)電波動(dòng)的控制方法。

背景技術(shù)：

風(fēng)電作為一種較為成熟的可再生能源發(fā)電技術(shù)，在近年來得到快速的發(fā)展和應(yīng)用，尤其在我國三北地區(qū)，風(fēng)電的裝機(jī)容量迅速增加。然而，大規(guī)模風(fēng)電集中并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)帶來新的挑戰(zhàn)，如風(fēng)電出力的波動(dòng)性會(huì)對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量產(chǎn)生影響。在風(fēng)電場(chǎng)配置儲(chǔ)能系統(tǒng)來平滑風(fēng)電出力的波動(dòng)性是一種有效的方式。

在風(fēng)電功率超過允許的最大波動(dòng)值時(shí)，儲(chǔ)能充電；在風(fēng)電功率超過允許的最小波動(dòng)值時(shí)，儲(chǔ)能放電，從而使風(fēng)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)的聯(lián)合出力在合理的范圍內(nèi)波動(dòng)。由于目前儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本仍然較高，因此，儲(chǔ)能系統(tǒng)的大小具有較大的限制，利用儲(chǔ)能系統(tǒng)平滑風(fēng)電功率波動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)能電池會(huì)存在電量不足無法放電或電量過多無法充電的情況。本發(fā)明基于上述問題，提出一種基于荷電狀態(tài)自調(diào)節(jié)的儲(chǔ)能平滑風(fēng)電波動(dòng)的控制方法，以緩解由于荷電狀態(tài)越限導(dǎo)致的儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力不足的問題。

發(fā)明內(nèi)容：

為了降低風(fēng)電場(chǎng)的波動(dòng)性，提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的使用效率，本發(fā)明提供了一種基于荷電狀態(tài)自調(diào)節(jié)的儲(chǔ)能平滑風(fēng)電波動(dòng)的控制方法。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

將一天24小時(shí)分為N個(gè)時(shí)間點(diǎn)；

步驟1：在第t個(gè)時(shí)間點(diǎn)，t為1到N的正整數(shù)，初始時(shí)刻t＝1；

步驟2：判斷風(fēng)電的功率波動(dòng)是否越限，如果是，轉(zhuǎn)步驟3；如果否，則轉(zhuǎn)步驟4；

步驟3：如果風(fēng)電波動(dòng)超過了最大值則儲(chǔ)能充電；如果風(fēng)電波動(dòng)超過了最小值則儲(chǔ)能放電；計(jì)算平滑風(fēng)電波動(dòng)所需的儲(chǔ)能充放電功率，儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電功率為：

其中，P_W(t)為第t個(gè)時(shí)間點(diǎn)的風(fēng)電功率，P_G(t-1)為t-1個(gè)時(shí)間點(diǎn)風(fēng)電與儲(chǔ)能的聯(lián)合并網(wǎng)功率，P_max為風(fēng)電波動(dòng)允許的最大波動(dòng)值；

步驟4：判斷儲(chǔ)能電池的SoC是否在正常區(qū)間，如果是，則轉(zhuǎn)步驟5；如果否，則轉(zhuǎn)步驟7；

步驟5：預(yù)測(cè)未來n個(gè)時(shí)刻的風(fēng)電功率；

步驟6：根據(jù)風(fēng)電功率的預(yù)測(cè)值，計(jì)算調(diào)節(jié)SoC所需的儲(chǔ)能輸出功率；完成第t個(gè)時(shí)間點(diǎn)的儲(chǔ)能調(diào)節(jié)；

步驟7：置t＝t+1，返回步驟1。

優(yōu)選方案一，所述步驟4中，儲(chǔ)能電池的SoC包含五個(gè)范圍區(qū)間，具體為：

儲(chǔ)能停止充電區(qū)間：[1,SoC_M]，

儲(chǔ)能需要降低SoC的緩沖區(qū)間：(SoC_Max,SoC_H)，

正常區(qū)間：[SoC_H,SoC_L]，

儲(chǔ)能需要提高SoC的緩沖區(qū)間：(SoC_L,SoC_Min)，

儲(chǔ)能停止放電區(qū)間：[SoC_Min,0]；儲(chǔ)能電池的SoC是否在正常區(qū)間，是指儲(chǔ)能電池的SoC是否處于[SoC_H,SoC_L]范圍內(nèi)，其中1SoC_maxSoC_HSoC_LSoC_min0。

優(yōu)選方案二，所述步驟5中，利用風(fēng)電的超短期預(yù)測(cè)方法，預(yù)測(cè)未來n個(gè)時(shí)間點(diǎn)的風(fēng)電功率，具體為：