[发明专利]基于ANFIS短期负荷预测的大规模储能电站调峰控制器及方法

说明书

基于ANFIS短期负荷预测的大规模储能电站调峰控制器及方法，该控制器包括调峰控制主站模块和与之连接的储能子站模块，调峰控制主站模块包括浮点运算处理器、FPGA处理器、CAN通讯接口、电源模块、显示模块、RAM存储器、调度网口和按键，浮点运算处理器连接FPGA处理器，CAN通讯接口和按键连接浮点运算处理器，电源模块连接浮点运算处理器和FPGA处理器，显示模块、RAM存储器和调度网口均连接至FPGA处理器；其能实时评估储能电站综合荷电水平，对区域电网负荷进行预测，协调控制电站内多组储能电池充放电功率，充分发挥大规模储能电站快速、灵活功率吞吐能力，参与电网负荷削峰填谷，有效缓解调峰压力。同时优化储能电池荷电水平，避免过充、过放，延长电池寿命。

技术领域:

本发明涉及一种基于ANFIS短期负荷预测的大规模储能电站调峰控制器及其控制方法。

背景技术

迫于环境压力，近年来光伏、风电等间歇性、波动性新能源发电装机容量不断扩大，电网面临空前的调峰压力。为了保证电力供需平衡，提高供电稳定性和可靠性，必须采取更加有效的调峰措施。传统的调峰一般采用火电调峰和水电调峰等，这些供给侧调节成本高、实施难度大，大规模电池储能系统可实现快速、灵活的功率吞吐，能满足电网削峰填谷需求，有效缓解调峰压力。但充放电平衡是储能系统参与调峰控制必须解决的问题。

发明内容

发明目的：

本发明提出一种基于ANFIS(自适应网络模糊推理)短期负荷预测的大规模储能电站调峰控制器及其控制方法，其目的是解决调峰过程中的储能系统充放电不平衡问题。

技术方案：

基于ANFIS短期负荷预测的大规模储能电站调峰控制器，其特征在于：该控制器包括调峰控制主站模块和与之连接的储能子站模块，调峰控制主站模块包括浮点运算处理器、FPGA处理器、CAN通讯接口、电源模块、显示模块、RAM存储器、调度网口和按键，浮点运算处理器连接FPGA处理器，CAN通讯接口和按键连接浮点运算处理器，电源模块连接浮点运算处理器和FPGA处理器，显示模块、RAM存储器和调度网口均连接至FPGA处理器；

储能子站模块包括浮点运算处理器、CAN通讯接口、电源模块、显示模块、调试网口、瞬时直流电压测量、隔离电路、滤波电路、信号调理和瞬时直流电流测量，隔离电路、滤波电路和信号调理为两组，其中一组为瞬时直流电压测量连接隔离电路，隔离电路连接滤波电路，滤波电路连接信号调理，信号调理连接浮点运算处理器，另一组为瞬时直流电流测量连接隔离电路，隔离电路连接滤波电路，滤波电路连接信号调理，信号调理连接浮点运算处理器，电源模块连接浮点运算处理器和两个隔离电路，CAN通讯接口、显示模块和调试网口均连接至浮点运算处理器；其中储能子站模块中的CAN通讯接口与调峰控制主站模块中的CAN通讯接口通讯连接。

本发明提出了一种大规模储能电站的调峰控制器及其功率控制方法，大规模储能电站的调峰控制器由调峰控制主站模块、储能子站模块组成，主站模块负责负荷预测、输出功率计算与分配，配备以太网接口用于获取区域电网负载历史数据，主站模块集成后置于机架式外壳内，采用无风扇方式通过外壳散热，各电缆接口采用机械自锁式插针结构。子站模块负责电量信号采集、SOC(储能充电状态)评估、功率指令转发等，安装在每组储能电池输出质量母线，并从母线获取供电，子站模块采用绝缘外壳封装，并通过绝缘柱安装在电池组出口直流母线。主站和子站采用CAN协议进行实时数据交换，由主站轮询方式获取各子站数据，无法获得数据时以上一次循环获得数据替代，并作标记。通讯采用光纤介质，一个主站可链接32个子站。

调峰控制器内运行控制软件实现基于ANFIS短期负荷预测的大规模储能电站调峰方法。该方法由ANFIS负荷预测、储能系统SOC计算、储能功率参考值计算、储能功率加权调整四个环节组成，储能系统SOC计算在子站模块运行，其余三个环节在主站模块运行。