[发明专利]提高风电/光伏混合储能系统经济性的协调优化控制方法

说明书

本发明涉及一种提高风电/光伏混合储能系统经济性的协调优化控制方法，其特征在于所述的其特征在于充分考虑风电/光伏有功功率的平滑效果、混合储能系统成本及风电/光伏并网收益等指标，以以风电/光伏联合混合储能发电系统整体收益最大为目标，构建了基于复合滤波结构的风电/光伏联合储能发电系统协调优化控制模型。其能得到两个滤波器时间常数和的最优组合及整个系统的最大经济效益，实现了风电/光伏和混合储能发电系统之间的协调优化控制。

技术领域

本发明涉及一种提高风电/光伏混合储能系统经济性的协调优化控制方法，属于风/光储联合发电系统协调控制技术领域。

背景技术

近年来，以风力发电和光伏发电为代表的可再生能源发电系统进展迅速，相关技术日趋成熟。但是，受气象条件和地理环境等因素的影响，风电/光伏发电系统的输出功率具有较强的波动性和间歇性，会对电网的稳定运行产生一定的冲击。为可再生能源发电系统配备相应的储能设备，可有效降低它对电网的负面影响,提高电网对风电/光伏发电系统的消纳能力。MINGSHUN L，CHUNGLIANG C，WEUEN L在《Combining the wind powergeneration system with energy storage equipment》证明使用储能设备可以平抑风电发电有功功率的波动。Feng X, Gooi H B, Chen S X.在《Hybrid Energy Storage WithMultimode Fuzzy Power Allocator for PV Systems》表明由锂离子电池和超级电容器组成的混合储能系统可以使光伏电站的输出更加平稳。配备储能设备并对其优化控制，可以提高风电/光伏发电系统的经济性。谢石骁, 王乔来在《混合储能系统在分布式发电系统中的应用》提出了一种模糊自适应控制策略，利用一阶低通滤波在储能电池和超级电容器之间分配波动功率，实现了储能设备充放电过程的优化。Fallahi F, Nick M, Riahy G H等学者在《The value of energy storage in optimal non-firm wind capacityconnection to power systems》表明使用储能系统可以减小风电场输出功率的波动并减少运行成本。文献《An investigation on optimal battery capacity in wind powergeneration system》提出了平滑时间常数–电池容量特性和平滑时间常数–系统输出效率特性的风电输出功率波动平滑效果的判据标准，依据成本/性能比来得出最佳的储能容量。冯红霞等在《考虑调度计划和运行经济性的风电场储能容量优化计算》建立了基于蓄电池储能系统的储能容量优化决策模型，该研究使得经过储能系统作用输出的风电功率实现分时段平滑输出，同时使储能投资成本及风电场运行成本达到最小。文献《A current andfuture state of art development of hybrid energy system using wind and PV-solar: A review》介绍了针对风-光-储混合发电系统的容量配置优化方法，通过绘制蓄电池组和光伏阵列容量的协调曲线来配置容量，从而使整体成本最低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高风电/光伏混合储能系统经济性的协调优化控制方法，其通过建立合作博弈模型求解复合滤波器最优时间常数，实现平抑风电功率输出波动及混合储能系统之间的能量分配，使得风/光储联合发电系统整体经济收益最大。

本发明的技术方案是这样实现的：一种提高风电/光伏混合储能系统经济性的协调优化控制方法，其特征在于具体控制步骤如下：

步骤一：由数据采集与监视控制系统采集风电/光伏实时功率/，由第一个一阶低通滤波环节进行滤波，得到并网功率和储能系统吸收功率，实现风电功率的平滑控制。

步骤二：选取限定区间波动率,计算反映风电/光伏输出功率平滑程度的比例函数，判断比例函数是否满足要求,如果满足则进入步骤三；否则修正第一个一阶低通滤波时间常数。