[发明专利]一种风光储氢综合能源直流微网运行控制方法

说明书

本发明涉及一种风光储氢综合能源直流微网运行控制方法，包括如下步骤：步骤1、通过计算从多个储能单元的优先权值选取多个符合预定条件的组网电源；步骤2、储能单元协调控制，使得各储能单元按照功率数值进行充电或放电；步骤3、根据直流母线电压的数值，进行系统运行模式切换。本发明的方法，协调直流母线接入的多个储能单元，在离网模式下针对不同直流母线电压有针对性地制定储能单元的控制指令，借助多个储能单元之间的有效管控，进而保障不同运行工况下的系统稳定运行。

技术领域

本发明属于电力技术领域，尤其是一种风光储氢综合能源直流微网运行控制方法。

背景技术

现有的风/光互补制氢技术中，系统结构以可再生能源交流汇集、通过电力电子装置交-直流变换提供制氢电源为主，由于存在多个交-直-交变换环节，削弱了系统的整体运行效率，而且各环节产生的损耗随着制氢规模的提升而相应增加。这些成为制约风/光互补制氢高效运行的关键技术问题与难题。风光储氢直流微网可以突破系统高效运行的上述瓶颈，大幅提高风/光互补制氢的技术经济性和规模化推广应用价值，推动可再生能源与氢能互补集成的快速发展。

图1描述了风光储氢综合能源直流微网的典型结构，交流系统AC通过电压源型换流站(voltage-source converter,VSC)与直流网络互联，其中，VSC交流侧接入AC，与此同时，VSC的直流侧接入直流母线。直流母线可以集成光伏发电、风力发电、多个储能单元、以及制氢负载等。

风光储氢综合能源直流微网运行过程中，可能存在并网、离网运行等不同场景，当直流母线接入多个储能单元时，此时相互之间的协调将成为确保系统稳定运行的关键，尤其是在不同的运行模式下，储能单元的调度指令也将不同。因此，需要针对不同运行工况制定储能单元的控制指令，实现对多个储能单元的有效管控、进而支撑不同运行工况下的系统平稳运行与高效制氢。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种风光储氢综合能源直流微网运行控制方法，协调直流母线接入的多个储能单元，在离网模式下针对不同直流母线电压有针对性地制定储能单元的控制指令，借助多个储能单元之间的有效管控，进而保障不同运行工况下的系统稳定运行。

本发明的技术方案为：一种风光储氢综合能源直流微网运行控制方法，包括如下步骤：

步骤1、通过计算多个储能单元的优先权值选取多个符合预定条件的组网电源；

步骤2、储能单元协调控制，使得各储能单元按照功率数值进行充电或放电；

步骤3、根据直流母线电压的数值，进行系统运行模式切换。

进一步的，所述步骤1通过计算多个储能单元的优先权值选取多个符合预定条件的组网电源，具体包括：

步骤1.1基于当前运行时刻风力发电功率P_W、光伏发电功率P_P、制氢负荷功率P_H计算功率缺额，基于当前运行时刻的各储能单元的荷电状态、各储能单元的额定功率，计算各储能单元的优先权值；

步骤1.2选取优先权值最小的储能单元作为组网电源。

进一步的，所述步骤1.1具体包括：

孤网运行时，获取当前运行时刻的风力发电功率P_W，当前运行时刻的光伏发电功率P_P，当前运行时刻的制氢负荷功率P_H，计算功率缺额P：

P＝(P_W+P_P-P_H)

获取当前运行时刻的第1个储能单元的荷电状态S₁，当前运行时刻的第n个储能单元的荷电状态S_n，当前运行时刻的第N个储能单元的荷电状态S_N，其中N表示储能单元的总数，n是1,…,N中的某一数值；