[發(fā)明專利]一種梯次利用儲(chǔ)能系統(tǒng)控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210253549.6
• 申請(qǐng)日: 2022-03-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114583733A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李相俊;吳榮宇;靳文濤;顏寧;張明霞;張永密;張凱;趙磊;劉鈺磊;朱軼;李陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華電內(nèi)蒙古能源有限公司;中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/32
• 分類號(hào): H02J3/32;H02J3/38;H02J3/00;H02J7/00
• 代理公司: 北京中巡通大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11703
• 代理人: 孟大帥

一種梯次利用儲(chǔ)能系統(tǒng)控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，根據(jù)新能源電站預(yù)設(shè)時(shí)間預(yù)測(cè)功率誤差函數(shù)以及荷電狀態(tài)相關(guān)的目標(biāo)函數(shù)，獲得當(dāng)前時(shí)刻新能源計(jì)劃出力的梯次利用儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制系數(shù)；根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)刻新能源計(jì)劃出力的梯次利用儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制系數(shù)、所述當(dāng)前新能源電站發(fā)電實(shí)際功率以及預(yù)測(cè)未來(lái)預(yù)設(shè)時(shí)間段功率，確定當(dāng)前時(shí)刻儲(chǔ)能電池的充放電功率；根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻儲(chǔ)能電池的充放電功率，對(duì)梯次利用儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行控制。通過(guò)確定提高新能源電站跟蹤計(jì)劃出力能力的目標(biāo)函數(shù)，有效地利用電站功率日前預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)出力數(shù)據(jù)的差額，對(duì)梯次利用動(dòng)力電池儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制系數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于風(fēng)力光伏發(fā)電、儲(chǔ)能技術(shù)、新能源汽車領(lǐng)域，具體涉及一種梯次利用儲(chǔ)能系統(tǒng)控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

以風(fēng)力、太陽(yáng)能等可再生能源作為發(fā)電基礎(chǔ)的新能源電站是實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)火力發(fā)電廠低耗能、清潔度高和對(duì)環(huán)境友好的目標(biāo)，新能源電站是未來(lái)作為能源消費(fèi)的主要提供來(lái)源之一，同時(shí)新能源電站通過(guò)統(tǒng)一安排可再生能源發(fā)電功率，能夠降低其接入電網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響，提高電能質(zhì)量，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性及安全性。

新能源電站配合儲(chǔ)能電池能夠更加有效地將不穩(wěn)定發(fā)電模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的可靠能源，在一定程度上幫助電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度部門統(tǒng)一安排新能源電站之間協(xié)調(diào)配合，制定新能源發(fā)電系統(tǒng)調(diào)度計(jì)劃，使新能源發(fā)電系統(tǒng)在調(diào)度可控范圍內(nèi)安全運(yùn)行，并配合儲(chǔ)能電池發(fā)電聯(lián)合出力安排合適的并網(wǎng)運(yùn)行方式，在一定程度上使新能源發(fā)電按調(diào)度計(jì)劃穩(wěn)定運(yùn)行，降低新能源發(fā)電接入電網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響，提高電能質(zhì)量，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性及安全性。

在以梯次利用動(dòng)力電池為基礎(chǔ)的儲(chǔ)能電池的新能源電站中，如何進(jìn)行由不同健康狀態(tài)組成的多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量管理，達(dá)到滿足計(jì)劃出力范圍的目標(biāo)，使得新能源電站獲得最大收益是核心問(wèn)題。目前缺少了梯次利用動(dòng)力電池聯(lián)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的新能源電站控制的技術(shù)，如何在梯次利用動(dòng)力電池的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)新能源電站收益的最大化是其關(guān)鍵問(wèn)題。

目前分布式電源實(shí)際出力與計(jì)劃出力存在偏差，導(dǎo)致供需可靠性下降等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種梯次利用儲(chǔ)能系統(tǒng)控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，該方法既能夠有效利用退役儲(chǔ)能電池充當(dāng)新能源電站的儲(chǔ)能系統(tǒng)，又保障了新能源滿足計(jì)劃出力的要求達(dá)到最大化收益，從而實(shí)現(xiàn)了基于新能源計(jì)劃出力的梯次利用儲(chǔ)能系統(tǒng)控制的目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種梯次利用儲(chǔ)能系統(tǒng)控制方法，包括如下步驟：

獲取當(dāng)前新能源電站發(fā)電實(shí)際功率以及預(yù)測(cè)未來(lái)預(yù)設(shè)時(shí)間段功率；

根據(jù)新能源電站預(yù)設(shè)時(shí)間預(yù)測(cè)功率誤差函數(shù)以及荷電狀態(tài)相關(guān)的目標(biāo)函數(shù)，獲得當(dāng)前時(shí)刻新能源計(jì)劃出力的梯次利用儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制系數(shù)；

根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)刻新能源計(jì)劃出力的梯次利用儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制系數(shù)、所述當(dāng)前新能源電站發(fā)電實(shí)際功率以及預(yù)測(cè)未來(lái)預(yù)設(shè)時(shí)間段功率，確定當(dāng)前時(shí)刻儲(chǔ)能電池的充放電功率；

根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻儲(chǔ)能電池的充放電功率，對(duì)梯次利用儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行控制。

進(jìn)一步的，所述新能源電站預(yù)設(shè)時(shí)間段預(yù)測(cè)功率誤差函數(shù)為：

式中，f₁為跟蹤效果評(píng)價(jià)指標(biāo)值，P_w(k)為k時(shí)刻新能源電站發(fā)電實(shí)際功率，i為預(yù)測(cè)跟蹤次數(shù)，m為控制預(yù)測(cè)跟蹤總次數(shù)，P_BESS(k)為k時(shí)刻電池儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)過(guò)自適應(yīng)處理后的出力值，P_{f_mid}(k)為k時(shí)刻的風(fēng)力范圍控制功率。

進(jìn)一步的，荷電狀態(tài)相關(guān)的目標(biāo)函數(shù)為：