[发明专利]一种复合储能的超前优化递进控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合储能的超前优化递进控制方法。

背景技术

随着分布式可再生能源发电的快速发展，针对其间歇和随机性的固有属性，储能成为平稳能量流及其时空传递的重要方式。考虑到目前储能技术的价格瓶颈，当前的储能主要用于微电网的能量平衡]和大规模可再生能源发电的波动平抑。上述中后者的相关研究对于削弱间歇性能源的随机特性，提高风资源利用率具有重要意义，并成为提升大规模风电可调控能力的重要途径。

鉴于尚未有特性突出、综合能力显著的储能介质，优势互补的HESS将成为未来储能技术发展的重要方向。目前已有国内外学者就风电场中复合储能的容量配置和控制问题展开了相关研究。

于芃，周玮，孙辉等.用于风电功率平抑的混和储能系统及其控制系统设计[J].中国电机工程学报，2011,31（17）：127-133.提出在大规模风电配置超级电容（Ultracapacitor,Uc）和蓄电池构成的复合储能系统，并采用Uc优先响应和蓄电池适时调整Uc的荷电状态（SOC）方式构建充放电策略。

丁明，林根德，陈自年等.一种适用于混合储能系统的控制策略[J].中国电机工程学报，2012，32（7）：1-6，利用模糊控制理论将功率平抑任务在复合储能介质中分配，当Uc电量充足时由其独立平抑功率波动，依此减少蓄电池充放电次数。

张坤，毛承雄，谢俊文等.风电场复合储能系统容量配置的优化设计[J].中国电机工程学报，2012，32（25）：79-87，利用自学习的神经网络考虑储能系统特性参数与平滑效果间的关系，并基于储能系统参数-平滑度、成本特性建立长期数学模型，获取复合储能系统的最佳参数组合。

张野，郭力，贾宏杰，王成山.基于平滑控制的混合储能系统能量管理方法.电力系统自动化，2012,36（16）：36-41.蒋平，熊华川.混合储能系统平抑风力发电输出功率波动控制方法设计[J].电力系统自动化，2013，37（1）：122-126；李逢兵，谢开贵，张雪松等.基于锂电池充放电状态的混合储能系统控制策略设计[J].电力系统自动化，2013，37（1）：70-75；分别公开了结合平抑效果、剩余容量等因素，对功率型储能和能量型储能的进行平抑任务分配。

Mid-Eum Choi,Seong-Woo Kim,and Seung-Woo Seo.Energy Management Optimization in a Battery/Supercapacitor Hybrid Energy Storage System[J].IEEE Transactions on Smart Grid,2012,3(1):463-472（晁忠尔，卡萨唔，席胜乌.电池-超级电容混合储能系统的能量管理优化[J].IEEE智能电网，2012,3(1):463-472），通过设定初级和次级滤波，并分别由Sc和锂电池（Li-ion Battery，LiB）承担短时间尺度和长时间尺度的波动平抑。

Quanyuan Jiang,Haisheng Hong.Wavelet-Based Capacity Configuration and Coordinated Control of Hybrid Energy Storage System for Smoothing Out Wind Power Fluctuations[J].IEEE Transactions on Power Delivery,2013,28(2):1363-1372；（江全元，洪海生.平滑风功率波动中基于小波变换的混和储能容量配置和组合控制[J].IEEE能量传递，2013,28(2):1363-1372）则提出了由蓄电池和Sc构成的复合储能系统的优化能量管理方案。

综上而言，上述研究对于促进储能系统与可再生能源发的有效融合具有重要推动作用。但同时，考虑到复合储能运行控制的实时性，以及间歇性未来出力的未知性，常规既定模式的控制策略并无法对未来风电场出力的极度复杂性均具备适应性，因此也无法实现各时段乃至全程的优化控制，常规模式难免具有一定的主观性，而上述相关研究并未对该问题进行探讨解决。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种复合储能的超前优化递进控制方法，该复合储能的控制方法可有效消除既定模式对未知平抑信息的不适应性，并可在选定递进区间利用预测信息构建优化的充放电协调方式，有效提升HESS（复合储能系统）的整体运行效果，并在SOC（荷电状态）、充放电切换、平抑效果等方面均具有优化提升作用。