[發明專利]離網型微電網儲能容量工程計算方法

有效

• 申請號: 202011256304.6
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112564147B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 劉海波;葉任時;蘇毅;李勝;張鵬;喻飛;李成子;陶軻;桂勝強;張發印
• 申請（專利權）人: 長江勘測規劃設計研究有限責任公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/38;H02J3/46;H02J3/14;H02J7/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安

1.離網型微電網儲能容量工程計算方法，其特征在于，依次包括如下步驟：

步驟一：根據微電網電源、負荷現狀分析儲能充放電情況；

步驟二：分析電源特性及影響復合因子并計算存儲能電池充放電情況下的微電網電源容量；

微電網系統中的可再生能源分為光伏和風電，其中光伏電源的輸出功率具有波動性和季節性，根據年平均日光照幅度，光伏出力估算如下：

其中，H值為太陽能輻照度W/m²，P_e為光伏組件容量，P_s為實驗室標準條件下的輻照度，常數＝1kW/㎡，K值為綜合效率系數；

其中綜合效率系數K包括：光伏組件類型修正系數、光伏方陣的傾角、方位角修正系數、光伏發電系統可用率、光照利用率、逆變器效率、線路效率、變壓器效率、光伏組件轉換修正系數及污染修正系數；這些因素都會影響到光伏電源的輸出功率，因此稱之為光伏電源的復合影響因子；風電電源則具有隨機性和間歇性特點，風機的實際輸出功率如下所示

P₁＝0.296η₁η₂ρAv³(1.2)

其中η₁，η₂，ρ，A，v分別為風輪機系數，發電機的效率系數，風機葉片旋轉面積、空氣密度和風速；這些因素都會影響到風電電源的輸出功率，稱之為風電電源的復合影響因子；

步驟三：分析負荷特性及影響復合因子并計算儲能電池充放電情況下負荷容量；

步驟四：選擇儲能型式，分析儲能特性及影響復合因子；

儲能特性是指儲能電池充放電深度以及效率，實際工程計算中影響儲能特性的主要復合因子為放電深度DOD及充放電效率η；放電深度是指電池放電量與電池額定容量的百分比，充放電效率是電池充電和放電的效率；

步驟五：綜合微電網充放電的不同情況，分別計算儲能電池充電和放電兩種情況下的儲能容量，取兩者中的最大值；

(1)儲能電池充電情況下的儲能容量計算

儲能電池充電時，充電深度按DOD考慮，則儲能電池充電情況下的儲能容量計算公式為

其中K_a為充電率，即考慮剩余電能充電的損耗，主要包括變壓器、逆變器、電纜損耗；建議充電率大于95％；

(2)儲能電池放電情況下的儲能容量計算

儲能電池放電時，放電深度按DOD考慮，則儲能電池放電情況下的儲能容量計算公式為

其中K_b為放電時的放電率，即儲能電池輸出的電能去掉放電損耗后的值需要滿足正常負荷運行的要求；放電損耗主要包括儲能電池與負荷之間的變壓器、逆變器、電纜設備的損耗；建議K_b值大于95％；

實際儲能電池儲能容量為E₁和E₂中的最大值，即max{E₁,E₂}；

步驟六：進行電源、負荷和儲能曲線擬合，復核儲能容量。

2.如權利要求1所述的離網型微電網儲能容量工程計算方法，其特征在于，在步驟一中，對于微電網的充放電方向，分成儲能電池充電情況下的儲能容量計算，及儲能電池放電情況下的儲能容量計算。

3.如權利要求1或2所述的離網型微電網儲能容量工程計算方法，其特征在于，在步驟二中，結合軟件分析風電光伏不同發電電源特性及影響復合因子，基于統計學方法計算儲能電池充放電兩種情況下電源容量并計算相應的負荷運行小時數。

4.根據權利要求3所述的離網型微電網儲能容量工程計算方法，其特征在于，在步驟三中，根據不同負荷類型，結合軟件分析負荷特性及復合影響因子，配合同時率計算負荷容量，并考慮運行方式，對負荷進行分解，確認不同運行模式下的負荷運行時間。

5.如權利要求4所述的離網型微電網儲能容量工程計算方法，其特征在于，在步驟四中，根據電源及負荷特性，選擇儲能電池，分析儲能電池特性及影響復合因子，其中復合因子包含充放電深度和充放電效率。