[发明专利]一种弃风与大规模电池储能协调运行方法

说明书

本发明公开了一种弃风与大规模电池储能协调运行方法，属于配电网技术领域。通过对电池的充电效率η₁，电池的放电效率η₂、电池储能系统所在环境的温度T、电池个数n，各电池之间间隔平均距离d，特定历史时段弃风量最大值P_qmax，特定历史时段弃风量最小值P_qmin，电池的荷电状态soc的时间序列的数据采集，对电池环境温度、电池荷电状态数据筛选处理，对电池协调运行影响参数运算，进而进行电池充放电状态判别，得到弃风与大规模电池储能的协调运行充放电电量。该方法能够根据监测电池协调运行影响参数对电池充放电电量计算，能够有助于大规模风电的消纳，减少电网弃风，显著提高电池储能系统可靠性与经济性，以满足实际应用需要。

技术领域

本发明属于配电网技术领域，特别涉及一种弃风与大规模电池储能协调运行方法。

背景技术

我国以煤为主的能源资源特点决定了以煤电为主的电源结构，而在煤电装机中供热机组又占有较大比重，冬季供热机组基本没有调峰能力，因此，在夜间低谷负荷时段系统接纳风电的能力往往受到常规发电机组最低技术出力的限制。尤其在燃煤火电和供热机组装机比例较高的地区，调峰不足成为制约风电消纳能力的主要因素。在我国东北、西北等大型风电基地，已经暴露出了由于系统调峰能力不足而引起大量弃风的问题,另外，在风电基地开发初期，风电场汇集站的变电容量和风电基地送出通道的输电能力不足，也是造成风电大发时段弃风的重要因素。

电池储能的能量密度高，响应迅速，具有双向的功率吞吐能力，储能装置作为电能在时间上的转移手段，可弥补风电出力的波动性和反调峰特性，有助于大规模的风电消纳，减少电网弃风，因此大容量电池储能装置的应用是提高系统调峰能力的有效手段。与抽水蓄能电站相比，电池储能电站的建设地点和运行方式更为灵活，通过在负荷低谷时段和风电送出通道输电能力不足时段吸收多余风电，在高峰负荷时段和风电出力较小时段放电，能够有效地减少弃风损失。现阶段储能系统的高成本仍然是限制其大规模应用的关键因素，为了衡量储能减少弃风损失的经济性有必要研究弃风与大规模电池储能协调运行方法问题。

现有技术一提出了一种基于回路分析法的简化计算方法，将回路电压方程转化为线性代数方程进行求解；现有技术二对网络中PV节点进行优化，进而提高计算效率；现有技术三采用改进的前推回代法进行含分布式电源的计算。然而，这些计算方法都是对传统的算法进行改进，在计算过程中都忽略了储能装置对计算结果的影响。

发明内容

本发明针对我国大规模风电接入地区因系统调峰能力不足引起的大量弃风问题，引入储能电池等相关参数，研究电池储能与弃风协调运行的一种计算方法，结合硬件模块，进行方法处理及验算，以满足实际应用需要。

本发明的研究目标是：考虑大规模电池储能，弃风，环境等相关参数参与，获得电池储能与弃风协调运行下电池充放电电量以及实现对电池充放电状态的判别。提供一种关于弃风与大规模电池储能协调运行方式的计算方法，以实现弃风消纳，从而优化资源调用，实现电网安全稳定与资源的充分利用。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案来实现：

步骤1：数据采集模块进行数据采集

选取参数：电池的充电效率η₁，电池的放电效率η₂、电池储能系统所在环境的温度T、电池个数n，各电池之间间隔平均距离d，特定历史时段弃风量最大值P_qmax，特定历史时段弃风量最小值P_qmin，电池的荷电状态soc(soc是指其剰余容量与其完全充电状态的容量比值,其取值范围为[0,1],当soc＝1时表示电池完全充满,当soc＝0时表示电池放电完全)。

步骤2：数据计算模块进行电池环境温度、电池荷电状态的数据筛选：