[发明专利]一种储能抑制光伏电站快速功率变化的控制方法

权利要求书

1.一种储能抑制光伏电站快速功率变化的控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)接收电网的有功功率、光伏电站出力的调度数据、预测模型的预测数据和储能系统的约束数据；

(2)建立光伏预测模型，并对光伏出力进行预测；

(3)使用机会约束的方法求解目标函数，得出储能系统的出力值；

(4)控制储能系统的输出功率，抑制光伏阵列产生的波动；

所述步骤(1)中，所述光伏电站出力的调度数据包括预测前一日的光伏出力、环境温度、光板温度和相对湿度，所述预测数据包括预测日的环境温度、光电板温度和相对湿度；

所述步骤(1)中，所述电网的有功功率为光伏阵列和储能系统的输出功率之和，公式如下：

P_G(k+1)＝P_B(k)+P_P(k) (1)

式中，P_G(k+1)为k+1时刻的光储联合输出功率，P_B(k)为k时刻的储能输出功率，P_P(k)为k时刻的原始光伏电站输出功率；

所述储能系统SOC的计算公式如下：

E_B(k+1)＝E_B(k)-ηΔT_BP_B(k) (2)

式中，E_B(k+1)为k+1时刻的储能系统荷电状态，E_B(k)为k时刻的储能系统荷电状态，η为储能充放电效率系数，ΔT_B为采样时间常数，其值为采样时间/60min；

所述步骤(3)中，所述目标函数为光储联合输出功率的波动值的平方和、光储联合输出功率与调度要求之差的平方和、储能充放电量的平方各自乘以权重系数后的和，即：

式中，J为目标函数，(k+h|k)代表采样时间k时刻对k+h时刻的预测值，H为预测时长，α、β为权重值，P_D()是电网对光伏电站的要求功率，即调度数据。

2.根据权利要求1所述控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述约束数据包括：储能系统的荷电状态和充放电功率的约束条件；

储能系统的荷电状态限制：

SOC_min≤E_B(k+h|k)≤SOC_max，h＝1,2,…,H (3)

储能系统的充放电功率限制：

-P_B,max≤P_B(k+h|k)≤P_B,max，h＝1,2,…,H (4)

SOC_min和SOC_max分别为储能系统的荷电状态的下限和上限，-P_B,max和P_B,max分别为储能系统的充放电功率的下限和上限，(k+h|k)代表采样时间k时刻对k+h时刻的预测值，H为预测时长。

3.根据权利要求1所述控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中，根据BP神经网络方法建立所述光伏预测模型，公式如下：

x＝f(w₁u+b₁) (5)

y＝f(w₂x+b₂) (6)

式中u、x、y分别表示r维输入层节点向量、n维隐含层节点向量和m维输出节点向量，w₁和w₂分别表示输入层到隐含层和隐含层到输出层的连接权值，b₁和b₂分别表示隐含层和输出层的阈值，f()为层与层之间的传递函数，选用S型函数

4.根据权利要求1所述控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中，基于所述储能系统的约束数据使用所述机会约束的方法，引入新的变量P₁(k+h|k)、P₂(k+h|k)，从而引入新的机会约束Pr[|P_G(k+h|k)-P_G(k+h-1|k)|≤P₁(k+h|k)]≥γ，Pr[|P_G(k+h|k)-P_D(k+h|k)|≤P₂(k+h|k)]≥η，γ,η∈(0,1)，代表概率，Pr[X]表示事件X发生的可能性，进而求解目标函数的最小值。