[发明专利]一种虚拟储能参与系统功率波动平滑的方法

说明书

一种虚拟储能参与系统功率波动平滑的方法，包括功率平滑策略、锂电池储能和虚拟储能的功率分配策略、虚拟储能的优化运行策略。首先，应用小波包分解算法的功率平滑策略对系统功率进行平滑，以获取系统的并网功率和储能总功率；再者，基于能量的概念实现储能总功率在锂电池储能和虚拟储能之间的功率分配；最后，根据虚拟储能的SOC状态，利用模糊控制策略进行修正，从而使锂电池储能和虚拟储能优化运行。

技术领域

本发明涉及一种虚拟储能参与系统功率波动平滑的方法。

背景技术

微电网系统是集成了分布式电源、储能装置、可控负荷和不可控负荷等元素的小型发配电系统，能够提高电网对分布式风电、光伏的消纳。但随着分布式电源的规模化接入，如何有效平抑其出力的间歇性和随机性，是微电网在集成和应用中的一项重要挑战。

目前利用储能对微电网功率波动进行平抑是一个有效的手段。微电网园区内一般存在空调、热水器等可控负荷，通过一定的集群控制手段，可使其转化为一类数量大、成本低、响应速度快的虚拟储能。将这类虚拟储能和传统储能设备协调运行，可以有效地降低传统储能的投资，从而提高微电网运行的经济性。

为了体现小波包分解算法的优越性，将其和常规一阶低通滤波算法作对比，一阶低通滤波算法的原理如下式。

其中τ为滤波时间常数，T_c为采样时间，X(k)为k时刻的原始功率，Y(k)为平抑后k时刻的功率。

中国专利201510797399.5公开了一种基于储能和虚拟储能最优控制的功率波动平抑方法，通过新能源发电、不可控负荷和可控设备在不控情况下消耗的功率预测值，获取当日联络线功率的调度参考值；获得当日t时刻新能源发电的功率，来计算该时刻储能电池和电热泵需要平抑的总功率；根据最优控制模型中的状态方程，在最优控制模型中的储能电池、电热泵的约束条件以及目标函数下对总功率进行优化分配，得到电热泵群和储能电池的目标功率和；计算电热泵和储能电池的实际响应功率。但该专利对储能电池和电热泵群的功率分配及优化运行缺少进一步的分析。

中国专利201310256568.5公开了一种以大电网为虚拟储能的微电网功率平衡控制方法，该方法是以与微电网连接的大电网为虚拟储能系统，当微电网内分布式电源供电功率不足时，从大电网中吸收功率为微电网内负荷供电，当微电网内分布式电源供电功率超出微电网内部负荷所需功率时，通过微电网功率调节系统，控制分布式电源的出力，使分布式电源的出力严格匹配微电网内部负荷，从而使得微电网内分布式电源流向大电网的输出功率低于设定阈值。但该专利的功率平衡控制方法较为简单，系统的运行不够优化。

发明内容

为克服现有技术的缺点，本发明提出一种虚拟储能参与系统功率波动平滑的方法，本发明可以充分利用系统中的可控负荷，并与电池等常规储能相结合，通过优化控制策略，以实现系统的优化运行，从而提高其运行的技术经济性。

本发明通过以下技术方案实现：本发明针对园区微电网系统，利用空调构造虚拟储能，进而联立锂电池储能共同平抑微电网公共联络线上的功率波动，包括功率平滑策略、锂电池储能和虚拟储能的功率分配策略、虚拟储能的优化运行策略等分级控制方法。首先，应用功率平滑策略对微电网系统功率进行平滑，以获取微电网系统的并网功率和储能总功率；再者，基于能量的概念实现储能总功率在锂电池储能和虚拟储能之间的功率分配；最后，根据虚拟储能的SOC状态，利用模糊控制策略进行修正，使锂电池储能和虚拟储能优化运行。

本发明的具体步骤如下：

(1)应用小波包分解算法的平滑策略对微电网系统功率进行平滑，获取微电网系统的并网功率和储能总功率；