[发明专利]一种主动配电网的复合储能容量的能量调度方法及系统在审
申请号: | 201910772937.3 | 申请日: | 2019-08-21 |
公开(公告)号: | CN110535187A | 公开(公告)日: | 2019-12-03 |
发明(设计)人: | 张海;徐刚;朱海鹏;刘宗杰;魏亚军;谢允红;杨乐;郑凯;赵莹莹;杨帆;高金路 | 申请(专利权)人: | 国网山东省电力公司济宁供电公司;国家电网有限公司 |
主分类号: | H02J3/46 | 分类号: | H02J3/46;H02J3/28 |
代理公司: | 37221 济南圣达知识产权代理有限公司 | 代理人: | 李圣梅<国际申请>=<国际公布>=<进入 |
地址: | 272100 山东省*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 储能 蓄电池 超级电容器 配电网 荷电状态 目标函数 最大充放电功率 风力发电单元 复合储能装置 光伏发电单元 瞬时功率平衡 充放电功率 储能单元 储能容量 低频分量 复合储能 高频分量 功率修正 光伏电池 能量调度 能量分配 能量溢出 输出功率 优化目标 约束条件 风机 求解 建模 缺电 输出 配置 | ||
1.一种主动配电网的复合储能容量的能量调度方法,其特征是,包括:
针对主动配电网中的风力发电单元、光伏发电单元及储能单元分别建模,得到单个风机输出的功率、光伏电池的输出功率、储能荷电状态SoC在充放过程中的具体表达式;
能量分配时,超级电容器补偿缺额功率中的高频分量,剩余的低频分量由能量型的蓄电池补偿;
其中,获得超级电容器及蓄电池各自的实际充放电功率时,考虑储能额定功率限值及储能荷电状态进行功率修正;
将复合储能装置的日均成本最小作为优化目标,建立目标函数;
以储能容量约束、储能最大充放电功率约束、瞬时功率平衡约束及负荷缺电及能量溢出约束作为约束条件,针对目标函数进行求解蓄电池及超级电容器的配置容量。
2.如权利要求1所述的一种主动配电网的复合储能容量的能量调度方法,其特征是,在获得蓄电池的实际充放电功率时,具体包括:
获得蓄电池的理想充放电功率,然后考虑储能功率相应限值对理想充放电功率进行一次修正,再通过判断以此修正值进行能量补偿后的储能是否越限对功率理想值进行二次修正,即为蓄电池实际充放电功率值。
3.如权利要求2所述的一种主动配电网的复合储能容量的能量调度方法,其特征是,蓄电池功率一次修正:将蓄电池理想充放电功率值与蓄电池额定功率值进行比较,若前者大于等于后者,则将蓄电池额定功率值赋予蓄电池理想充放电功率一次修正值,否则,将蓄电池理想放电功率值赋予蓄电池理想充放电功率一次修正值;
获得以蓄电池理想充放电功率一次修正值进行能量补偿后蓄电池的储能荷电状态。
4.如权利要求3所述的一种主动配电网的复合储能容量的能量调度方法,其特征是,蓄电池功率二次修正:将一次修正所获得的蓄电池的储能荷电状态与蓄电池的储能荷电状态的最小值进行比较,若前者小于等于后者,则根据计算公式计算蓄电池的实际充放电功率,否则,将蓄电池理想充放电功率一次修正值作为蓄电池的实际充放电功率。
5.如权利要求4所述的一种主动配电网的复合储能容量的能量调度方法,其特征是,根据计算公式计算蓄电池的实际充放电功率,具体计算公式为:
其中,ηbat。d为蓄电池放电效率,SoCbat,t-1表示蓄电池第t-1个时段末即第t个时段初的荷电状态值,σbat表示蓄电池储能自放电率,Ebat为蓄电池的容量,即所求优化对象,SoCbat,min表示蓄电池最小荷电状态值。
6.如权利要求1所述的一种主动配电网的复合储能容量的能量调度方法,其特征是,在获得超级电容的实际充放电功率时,具体过程为:
获得超级电容理想充放电功率,超级电容理想充放电功率为混合储能功率补偿理想值与蓄电池实际充放电功率值之差;
超级电容功率一次修正:将超级电容理想充放电功率值与超级电容额定功率值进行比较,若前者大于等于后者,则将超级电容额定功率值赋予超级电容理想充放电功率一次修正值,否则,将超级电容理想放电功率值赋予超级电容理想充放电功率一次修正值;
获得以超级电容理想充放电功率一次修正值进行能量补偿后超级电容的储能荷电状态。
7.如权利要求6所述的一种主动配电网的复合储能容量的能量调度方法,其特征是,超级电容功率二次修正:将一次修正所获得的超级电容的储能荷电状态与超级电容的储能荷电状态的最小值进行比较,若前者小于等于后者,则根据计算公式计算超级电容的实际充放电功率,否则,将超级电容理想充放电功率一次修正值作为超级电容的实际充放电功率;
进一步的,根据计算公式计算超级电容的实际充放电功率,对应的计算公式为:
其中,ηuc。d为超级电容放电效率,SoCuc,t-1表示超级电容第t-1个时段末即第t个时段初的荷电状态值,Euc为超级电容的容量,即所求优化对象,SoCuc,min表示超级电容最小荷电状态值。
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