[发明专利]一种基于功率预测的多元复合储能系统并网控制方法有效
申请号: | 201410063914.2 | 申请日: | 2014-02-25 |
公开(公告)号: | CN103887816A | 公开(公告)日: | 2014-06-25 |
发明(设计)人: | 高志强;褚华宇;范辉;孟良;孙中记;梁宾;杨潇 | 申请(专利权)人: | 国家电网公司;国网河北省电力公司电力科学研究院;河北省电力建设调整试验所 |
主分类号: | H02J3/38 | 分类号: | H02J3/38;H02J3/28 |
代理公司: | 石家庄新世纪专利商标事务所有限公司 13100 | 代理人: | 杨钦祥;张素静 |
地址: | 100031 *** | 国省代码: | 北京;11 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 功率 预测 多元 复合 系统 并网 控制 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种基于功率预测的多元复合储能系统并网控制方法,属于分布式发电、储能、功率预测、小波分析、光伏发电、微电网及新能源发电技术领域,是适用于多元复合储能系统的控制策略。
背景技术
目前微电网的控制策略的发展和应用还不成熟,需要进一步的改进和探索,现阶段为微电网并网提供储能的主要设备为超级电容器和蓄电池;超级电容具有功率密度大、循环使用寿命长、充电时间短、可靠性高、能量密度低的特点,而蓄电池能量密度大,可以大容量储能,但是不适合频繁充放,通过将这两种储能装置优势互补,由于技术原因没有结合应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种安全稳定、经济运行,减少蓄电池充放电次数的基于功率预测的多元复合储能系统并网控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案:
本方法的具体步骤如下:
步骤一:根据光伏电池组件的光伏输出功率预测值 和负荷功率的预测值,计算二者差值;
步骤二:利用小波包分解方法,将差值信号映射到m个小波包子空间中,对进行分解,得到不同频率的频率信号;
步骤三:从经小波包分解法后得到频率信号中选出与蓄电池的响应频率相近的频率信号作为低频信号,由蓄电池补偿;剩余的频率信号以及未被电池吸收的频率信号作为高频信号,由超级电容器补偿;
步骤四:并网运行模式下,蓄电池和超级电容器采用双环控制策略,即外环功率控制、内环电流控制的控制方法,利用超级电容器的荷电状态和蓄电池的电流、荷电状态、最大充放电功率,输出蓄电池和超级电容器的实时功率,控制蓄电池和超级电容器的充放电功率,根据具体情况采取如下操作:
设光伏电池输出功率为,蓄电池功率为,超级电容器功率为,并网时电网与微电网的交换功率为,负荷功率为,SOCB为蓄电池荷电状态,iB为蓄电池电流, 为蓄电池荷电状态最大值,为蓄电池荷电状态最小值,为超级电容器荷电状态,光伏功率输出与负荷功率的差值经小波包分解后的低频信号为,高频信号为。
(1)当,,时,分两种情况:当时,则控制系统控制,,此时电网平抑光伏功率的低频波动;当时,则控制系统控制,,此时电网平抑光伏功率的低频波动,超级电容向蓄电池充电,并且平抑光伏功率高频波动;
(2)当,,时,分两种情况:当时,则控制系统控制,;当时,则控制系统控制,;
(3)当,,时,分两种情况:当时,则控制系统控制,;当时,则控制系统控制,;
(4)当,,时,分两种情况:当时,则控制系统控制,;当时,则控制系统控制,;
(5)当,,时,分两种情况:当时,则控制系统控制,;当时,则控制系统控制,;
(6)当,,时,分两种情况:当时,则控制系统控制,,此时电网平抑光伏功率低频波动;当时,则控制系统控制,,此时,光伏功率低频部分波动由电网平抑,高频部分波动由超级电容平抑,并且超级电容以一定的稳定功率值向电网放电;
(7)当,,时,分两种情况:当时,则控制系统控制,,此时电网向微电网输送功率,不仅平抑光伏低频波动,而且为蓄电池充电;当时,则,,其中为超级电容器允许最大输出功率,此时光伏功率的低频功率波动由电网功率平抑;
(8)当,,时,分两种情况:当时,则控制系统控制, ,此时电网向微电网输送功率,平抑光伏低频波动;当时,则,,此时光伏功率的低频功率波动由电网功率平抑;
(9)当,,时,检测光伏逆变器是否以光伏最大功率输出,当光伏逆变器控制输出功率小于当前时刻光伏最大输出功率时,则控制系统控制光伏逆变器增大光伏功率输出;当逆变器已经控制光伏功率以当前最大功率输出,则检测超级电容荷电状态,
①若,则首先控制超级电容器放电,使,;
②若,则控制蓄电池放电,使,;
(10)当,,时,分两种情况:当,检测光伏逆变器是否以光伏最大功率输出,如果光伏逆变器控制输出功率小于当前光伏最大输出功率,则控制系统控制光伏逆变器增大光伏功率输出,如果逆变器已经控制光伏功率以当前最大功率输出,则此时使蓄电池和超级电容都停止放电,即令,,由电网侧向负荷提供电能。
对于所述蓄电池和超级电容采用外环功率控制、内环电流控制的方法得到蓄电池和超级电容器的实时功率P,并使其不断接近最终达到给定有功功率P_ref的具体步骤如下:
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于国家电网公司;国网河北省电力公司电力科学研究院;河北省电力建设调整试验所,未经国家电网公司;国网河北省电力公司电力科学研究院;河北省电力建设调整试验所许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201410063914.2/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇:抗干扰透镜
- 下一篇:一种保水松土功能复混肥料及其制备方法