[发明专利]微电网混合储能协调调频方法

说明书

技术领域

本发明涉及微电网系统的调频技术领域，特别涉及一种微电网混合储能协调调频方法。

背景技术

当今世界，经济高速发展，科技大步伐前进。然而粗放型的经济增长模式造成了环境污染和能源危机，因此能源结构的调整成为必需，太阳能、风能等环境友好型和可再生型新能源正逐步代替传统化石能源而成为能源主体。新能源具有分布分散、间歇性强、波动性大的特点，直接并入大电网势必影响大电网的电能质量和供电稳定性，而新兴的微电网技术，被认为能够有效地解决新能源的利用问题。

和大电网相比，微电网最大的特点就是容量小，因此供电稳定性和电能质量都相对较差。为了维持微电网系统频率的稳定，需要使用调频设备来平衡微电网的功率。储能设备既能够吸收功率，又能够发出功率，因此非常适合用于微电网系统的调频。

不同的储能设备具有不同的特点，因此在用于微电网系统的调频时，不同储能设备的调频性能也各不相同。

相关技术中，要么仅仅采用了飞轮储能装置，不涉及混合储能的调频技术。要么仅仅从系统角度给予了论述，并不涉及具体的混合储能控制方法。要么仅仅设计两种储能方式，因此情况比较简单。然而，微电网中的储能方式往往是多种多样的，包括抽水蓄能、蓄电池、飞轮储能、超级电容、压缩空气储能等，蓄电池又可包括铅酸蓄电池、全钒液流电池、钠硫电池等，针对更为复杂的混合储能设备则无法适用。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种微电网混合储能协调调频方法。该方法将不同类型的储能设备进行统一管理，运用于微电网系统当中，进行微电网的调频工作，实现微电网系统频率的稳定。

为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种微电网混合储能协调调频方法，所述微电网包括分布式电源、电力电子变流器、交流负荷、直流负荷和混合储能设备，所述混合储能设备至少包括第一类型储能装置、第二类型储能装置和第三类型储能装置，所述方法包括以下步骤：根据所述微电网中交流母线的当前电压频率和频率参考值得到所述混合储能设备需要发出或吸收的总功率；利用预设的低通滤波器和高通滤波器对所述混合储能设备需要发出或吸收的总功率进行分配，其中，由所述低通滤波器分配的第一功率由所述第一类储能装置发出或吸收，由所述低通滤波器和所述高通滤波器分配之后剩余的第二功率由所述第二类储能装置发出或吸收，由所述高通滤波器分配的第三功率由所述第三类储能装置发出或吸收。

另外，根据本发明上述实施例的微电网混合储能协调调频方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述低通滤波器所述高通滤波器其中，所述T₁为所述低通滤波器G₁的时间常数，所述T₂为所述高通滤波器G₂的时间常数。

在一些示例中，所述第一类储能装置至所述第三类储能装置的能量密度依次减小，所述第一类储能装置至所述第三类储能装置的响应速度依次增大。

在一些示例中，所述第一类储能装置为抽水蓄能电站、所述第二类储能装置为铅酸蓄电池、所述第三类储能装置为飞轮储能设备。

在一些示例中，还包括：调整所述低通滤波器G₁的时间常数T₁和所述高通滤波器G₂的时间常数T₂，以使所述第一类储能装置的荷电状态、第二类储能装置的荷电状态和所述第三类储能装置的荷电状态满足预定条件。

在一些示例中，调整后的所述低通滤波器G₁的时间常数T₁'为k_HPSSk_LAB1T₁，调整后的所述高通滤波器G₂的时间常数T₂'为k_LAB2k_FESST₂；

所述预定条件为：

SOC_{H min}<SOC_HPSS<SOC_{H max}，

SOC_{B min}<SOC_LAB<SOC_{B max}，

SOC_{F min}<SOC_FESS<SOC_{F max}；