[发明专利]基于储能运行状态的光伏功率稳定输出控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，特别是涉及一种基于储能运行状态的光伏功率稳定输出控制方法。

背景技术

光伏发电作为国家能源战略的重要组成部分，近年来得到了迅速发展，为电网输送了大量清洁能源。但由于其固有的波动性、间歇性和不可控的特点，光伏发电系统装机容量和渗透率的不断提高的同时，也给电力系统的安全稳定运行带来了很多负面影响，如调峰能力差、对电网冲击大、需增加旋转备用容量等。因此，为光伏电场配备一定容量的储能储能系统可以有效平抑光伏输出功率波动，提高系统的电能质量，实现对电网的友好接入。

近年来，国内外学者对储能的配置问题进行了相关研究，取得了诸多研究成果，现有技术中公开了以下技术方案：

通过实时的电池SOC反馈调节控制分别实现了对风光联合发电系统功率波动的平抑；

用小波包方法分解光伏输出功率信号，结合不同类型储能的循环寿命性能，通过对功率型储能SOC的模糊自适应控制，实时调整能量型储能和功率型储能的充放电功率；

基于蓄电池储能系统的荷电状态(SOC)，通过相关规则实时调整滤波器的滤波时间常数，来实现控制荷电状态稳定在正常工作状态的目标；

基于光伏出力和负荷短期预测误差，利用区间估计法得出储能设备的容量配置函数，比较储能容量在分布式配置和集中式配置下的预测误差方差，以达到更优的功率补偿效果；

利用离散傅里叶变换对可再生能源进行频谱分析以确定储能补偿范围，进而提出满足要求的容量确定方法；

以独立风光柴储微网系统为研究对象，建立起容量优化模型，利用遗传算法以综合成本费用最低为优化目标，探讨了系统中各个电源在给定调度策略下最优容量配置。

上述研究对光伏电站并网功率的波动问题上进行了较多考虑，但并未考虑储能本体的运行状态对于光伏功率波动的影响，由此使得上述方法对于储能的容量需求偏大。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于储能运行状态的光伏功率稳定输出控制方法。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种基于储能运行状态的光伏功率稳定输出控制方法，所述方法包括：

S1、选定研究对象时间截面窗口长度y及其运行数据P(t)；

S2、基于最佳功率输出模型确定期望输出目标值P_G，并给定初始SOC值；

S3、设置粒子群维数D，最大迭代次数M_max，收敛精度C_σ，同时初始化粒子群位置x和速度v；

S4、根据充放电策略，计算各粒子的适应度值并将其自身粒子极值p_i及全局例子极值p_g比较，若适应度值较小，则更新p_i及p_g，若否更新粒子速度V_id及位置X_id；

S5、计算Δσ²并判断是否满足收敛条件若是，则获取最佳储能容量W_O；若否，重新释放例子组建新的族群，并重复步骤S4，式中，Δσ²为粒子群的群体或全局适应度方差的变化量，C_σ为接近于零的定常数。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S1中的最佳功率输出模型中：

t时刻光伏功率输出功率P_P(t)与并网目标功率P_ref(t)的差值ΔP(t)为ΔP(t)＝P_P(t)-P_ref(t)；

当储能系统处于充电状态时：为t时刻储能系统充放电功率，η_C为储能系统的充电效率；

当储能系统处于放电状态时：为t时刻储能系统充放电功率，η_D为储能系统的放电效率。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S1中的最佳功率输出模型中：

当储能系统处于充电状态时：P_ESS(t)＝δ_i(t)ΔP(t)η_C，为t时刻储能系统充放电功率，η_C为储能系统的充电效率，δ_i(t)为t时刻充放电功率修正系数；