[发明专利]一种考虑微电网并离网切换的动力储能容量配置方法

说明书

本发明涉及一种考虑微电网并离网切换的动力储能容量配置方法，包括以下步骤：根据数据拟合得到选用的锂电池的容量与放电倍率的关系、出力与放电倍率关系、循环寿命与放电倍率关系；离网时，根据运行策略求出不同运行条件下储能与柴油发电机功率；并网时，根据运行策略求出不同运行条件下储能与联络线功率；根据得到的储能与柴油发电机功率和储能与联络线功率计算储能功率与容量；离网及并网时的经济性建模；以经济性最优为目标，切负荷率与切负荷期望为指标，通过以固定步长改变储能与柴油机容量寻优得到最佳的储能与柴油机容量。本发明能极大得减少功率需求。

技术领域

本发明涉及微电网容量配置技术领域，特别是涉及一种考虑微电网并离网切换的动力储能容量配置方法。

背景技术

传统的火力发电在欧洲和美国逐步减少，对于全球范围来说2026年衰退速度或将达到峰值。我国计划2020年能源消费总量中应有15％的比重交给非化石能源。由于光照的间歇性以及高昂的光伏板、储能电池价格，兼顾可靠性与经济性进行光储配置具有较强的现实意义。

目前的储能容量配置普遍忽略了并离网切换，只从单一状态探讨。其次，高倍率电池运用到调频上时并未给出经济性分析。最后，经济性建模不够详细，比如没有考虑高C放电时平台电压降低对放电功率的影响以及成组运行时对电池寿命进行加速折算。锂电池价格逐年减少，柴油价格逐年增加，但相关文献均从价格固定的角度去看待实则动态变化的模型。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种考虑微电网并离网切换的动力储能容量配置方法，能极大得减少功率需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种考虑微电网并离网切换的动力储能容量配置方法，包括以下步骤：

(1)根据数据拟合得到选用的锂电池的容量与放电倍率的关系、锂电池的出力与放电倍率关系、锂电池的循环寿命与放电倍率关系；

(2)离网时，根据运行策略求出不同运行条件下储能功率与柴油发电机功率；

(3)并网时，根据运行策略求出不同运行条件下储能功率与联络线功率；

(4)根据得到的储能功率与柴油发电机功率和储能功率与联络线功率计算储能功率与容量；

(5)离网及并网时的经济性建模；

(6)以经济性最优为目标，切负荷率与切负荷期望为指标，通过以固定步长改变储能与柴油机容量寻优得到最佳的储能与柴油机容量。

所述步骤(1)中选用的锂电池为磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池的容量与放电倍率的关系为：Li_q-c(k)＝-4.642k^0.1958+15.16；磷酸铁锂电池的出力与放电倍率的关系为：Li_u-c(k)＝0.00484k²-0.119k+3.348；磷酸铁锂电池的循环寿命与放电倍率关系为：其中，k为放电倍率，C_R为额定电流下放出的额定容量，C_A为实际放出的容量，D_A为实际的放电深度，D_R为额定的放电深度，a、b为拟合系数，m_A为实际放电时的安培-小时数。

所述步骤(2)中离网时运行策略如下：光伏对负荷供电时，若出力不足时优先使用储能进行放电，仍不满足负荷需求时剩余缺额调用柴油发电机解决；若光伏出力大于储能电池，多余电力充进储能电池；若电池已充满电，选择弃光处理进一步减少储能容量。

所述步骤(2)中在离网时根据运行策略先对比每个测量点下光伏与负荷功率，得到每个测量点下的电池与柴油机功率。

所述步骤(3)中并网时运行策略如下：位于谷价时在保证负荷正常运行前提下，电网以最大功率对储能进行充电；位于峰电与平电时，电网不对储能充电，负荷让储能和光伏承担。