[發明專利]一種用于平抑間歇性負荷的混合儲能系統優化方法及裝置

在審

• 申請號: 202011077340.6
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112260296A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 劉忠;桑丙玉;梁銘;楊波;王升波;周晨;詹昕;周國正;李培培;夏壘
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司揚州供電分公司;中國電力科學研究院有限公司;國網江蘇省電力有限公司高郵市供電分公司;國網江蘇省電力有限公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/32;H02J3/24;H02J3/00
• 代理公司: 揚州市蘇為知識產權代理事務所(普通合伙) 32283
• 代理人: 葛軍

1.一種用于平抑間歇性負荷的混合儲能系統優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)：模擬間歇性負荷的功率變化以及混合儲能系統中的儲能元件數學建模；

步驟2)：建立混合儲能系統高低頻功率分配模型；

步驟3)：結合約束條件確定混合儲能系統的額定功率和容量范圍；

步驟4)：建立包含容量成本和功率成本的混合儲能容量優化模型；

步驟5)：根據優化目標函數對混合儲能容量優化模型進行求解，獲得混合儲能系統容量優化結果。

2.根據權利要求1所述的一種用于平抑間歇性負荷的混合儲能系統優化方法，其特征在于，步驟1)中,

采用統計綜合法，模擬間歇性負荷的功率變化，得到間歇性負荷功率變化曲線；

儲能元件包括蓄電池和超級電容器，

蓄電池荷電狀態模型為：

其中，SOC(t)表示蓄電池當前荷電狀態，SOC₀表示蓄電池初始荷電狀態，Q_bat表示電池額定容量，Ib表示蓄電池流經的電流值，dt表示時間積分微量；

超級電容器模型為：

其中，E_t表示超級電容器容量，C表示超級電容器電容值，V_t表示超級電容器電壓值，V₀表示超級電容器電壓初始值，I_c表示超級電容器電流值，t表示超級電容器工作時間，R表示超級電容器等效電阻值。

3.根據權利要求2所述的一種用于平抑間歇性負荷的混合儲能系統優化方法，其特征在于，步驟2)的具體過程如下：

步驟21)：通過配電網內供電功率P_G與負荷功率P_L之差確定功率缺額ΔP；

步驟22)：采用經驗模態分解對功率缺額ΔP進行分解，表達式如下：

ΔP(t)＝∑c_i+r (3)

其中：ci表示分解的各階固有模態函數，i＝1,2……n；r表示余量；

步驟23)：功率缺額ΔP通過希爾伯特變換，得到所有固有模態函數的瞬時頻率-時間曲線，通過尋找分頻頻率將功率缺額ΔP在c_g和c_g+1模態混疊最少的情況下劃分為高頻波動分量P_high和低頻波動分量P_low，表達式分別如下：

P_high＝c₁+c₂+…+c_g (4)

P_low＝c_g+1+c_g+2+…+c_n (5)

其中：c_g為高頻和低頻的分界頻率分量，g∈i；

超級電容和蓄電池分別以高頻波動分量P_high和低頻波動分量P_low作為參考輸出，用于平抑間歇性負荷功率的波動。

4.根據權利要求3所述的一種用于平抑間歇性負荷的混合儲能系統優化方法，其特征在于，步驟3)中，所述約束條件包括：混合儲能系統實際充放電效率、混合儲能系統連續穩定運行條件和混合儲能系統的荷電狀態。