[发明专利]一种基于电池SOC的光储发电站并网功率平滑方法

说明书

技术领域

本发明涉及光储发电控制技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于电池SOC的光储发电站并网功率平滑方法。

背景技术

在能源短缺日益凸显，能源结构亟待改善的背景下，光伏逐渐走入大众视野。光伏发电不同于传统发电，其输出功率随着光照强度、温度等环境因素的改变而改变，并且不可控制，因此光伏发电的间歇性和随机性对电网产生的剧烈冲击，严重影响了电网的安全、稳定运行。储能系统的应用可以解决光伏发电的波动问题，不仅可以降低对电网的冲击，同时还可以改善解决电压脉冲、涌流、电压跌落和瞬时供电中断等动态电能质量问题。

针对平滑光伏发电输出功率波动的问题，目前已有较多的储能控制方法。通过光伏发电功率的预测，综合储能系统的荷电状态等因素计算光伏输出功率的设定值，达到平滑光伏输出功率的目的，该方法控制效果的优劣很大程度上取决于光伏发电功率的预测精度；基于低通滤波原理的光伏功率波动平滑控制策略，光伏输出功率的高频分量能被储能系统滤除，从而达到平滑的效果，但储能电池的荷电状态(stateofcharge，又简称为SOC，当前电池电量和电池额定电量的比值)未被平滑控制考虑，可能出现电池过充过放的情况，从而影响储能电池的寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种基于电池SOC的光储发电站并网功率平滑方法，包括：

步骤1：获取光伏发电功率单元在当前时段内的实际发电功率P_PVS[M]和当前运行时段内的并网功率指令P_grid；P_PVS[M]表示包含M个发电功率的数组；

步骤2：对实际发电功率P_PVS[M]进行低通滤波并取滤波结果的最后一个值P_PV；

步骤3：根据P_PV和并网功率指令P_grid预估下一运行时段起始时刻的储能电池荷电状态SOC_n；

步骤4：根据所述SOC_n通过模拟控制环路预测下一运行时段内储能发电功率单元的瞬时发电功率P_esgs[N]，P_esgs[N]表示包含N个瞬时发电功率的数组；并计算出该时段内储能发电功率单元的预测瞬时发电功率的平均值P_esg1；将平均值P_esg1作为储能发电功率单元的充放电功率指令。

步骤3进一步包括：

步骤31：将P_PV和所述并网功率指令P_grid作差后得到该时段内所述储能发电功率单元的平均发电功率P_esg：P_esg＝P_PV-P_grid(1)；

步骤32：根据储能电池的SOC模型计算出下一运行时段起始时刻的储能电池荷电状态SOC_n：SOC_n＝SOC₀+K*N*P_esg*Δt(2)；

其中，SOC₀为当前时刻的储能电池荷电状态值，K为储能电池荷电状态与电池输出或输入功率的比例系数，Δt为两个相邻离散时间点之间的时间间隔。

步骤4中根据所述SOC_n通过模拟控制环路预测下一运行时段内储能发电功率单元的瞬时发电功率P_esgs[N]的步骤进一步包括：

步骤41：将所述SOC_n与参考值SOC_ref作差，并将差值经过比例控制器放大后，预测到下一运行时段第1个离散时间点的瞬时发电功率P_esgs1；

步骤42：将P_esgs1代入式电池模型SOC_n+1＝SOC_n+K*N*P_esgs1*Δt后计算出下一运行时段第2个离散时间点的储能电池荷电状态SOC_n+1；

步骤43：将所述SOC_n+1与参考值SOC_ref作差，并将差值经过比例控制器放大后，预测到下一运行时段第2个离散时间点的瞬时发电功率P_esgs2；

以此类推，预测得到下一运行时段内其余离散时间点的储能发电功率单元的瞬时发电功率。