[发明专利]一种风光储氢交直流系统的可再生能源波动管控方法

说明书

本发明涉及一种风光储氢交直流系统的可再生能源波动管控方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1：根据历史数据进行统计，形成风力发电的高频波动矩阵和低频波动矩阵，对高频波动矩阵和低频进行归一化，获取当前时刻t的风力发电功率与归一化后的数据进行匹配，根据匹配结果进行场景判断；步骤2、根据场景判断结果，基于基准时序数据和对比时序数据进行计算，对储能管控指令进行自适应调整。本发明的风光储氢交直流系统的可再生能源波动管控方法，可以有效抑制低频信号对交直流系统的干扰，使得波动范围被控制在预设时间段内的基准数据与对比数据之间；与传统的功率波动平抑方法相比，本发明判断步骤更少，系统自适应调整时的速度更快，处理效率更高。

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其是一种风光储氢交直流系统的可再生能源波动管控方法。

背景技术

发展清洁能源，是改善能源结构、保障能源安全、推进生态文明建设的重要举措。现阶段，风能、太阳能等分布式可再生能源技术不断成熟，并从爆发增长进入提质增效阶段；与此同时，氢能由于高热值、高能量密度、洁净燃烧以及多相存储形态等特点，逐渐成为清洁能源舞台上举足轻重的重要载体，氢能的制取、储存、应用技术也受到了全球范围的广泛关注。在此背景下，将氢能与可再生能源相融合、以制氢装备作为可调控负荷，一方面能够提升对可再生能源的消纳能力，有效减少弃风、弃光；另一方面通过多能互补可以显著增强整体的经济性，提高综合能效。

2019年氢能源首次写入《政府工作报告》，其中提出“推进充电、加氢等设施建设”，将可再生能源通过直流微网进行集成，在一定程度上实现了分布式可再生能源的充分消纳和高效利用，可为未来大量可再生能源、直流制氢等领域发展提供有效支撑。

图1描述了风光储氢交直流系统的典型结构，电压源型换流站(voltage-sourceconverter,VSC)1,…,VSC2,…,VSCn的交流侧分别接入交流系统AC1,…,AC2,…,ACn，与此同时，VSC1,…,VSC2,…,VSCn的直流侧经直流线路接入直流母线。直流网络可集成光伏发电、风力发电、储能装置、以及制氢负载等，当设备的直流电压与直流母线电压等级不匹配时，可以配置相应的DC/DC变换器进行适配。

由于受风速随机性变化的影响，风电等可再生能源的输出功率具有一定的波动性。对于这种波动性，通常利用储能来进行平抑，以保障制氢负荷的平稳运行。由于其功率波动过程中包含了高频分量与低频分量，在实际过程中应当区分对待，进而优化储能装置的充放电过程。针对该问题，本发明提出一种风光储氢交直流系统的可再生能源波动管控方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出的风光储氢交直流系统的可再生能源波动管控方法，可以有效弥补现有缺陷，有利于提升分布式能源/氢能系统的利用率，在实现平稳制氢的同时优化对储能的充放电过程，应用前景广阔。

本发明的技术方案为：一种风光储氢交直流系统的可再生能源波动管控方法，具体包括如下步骤：

步骤1：根据历史数据进行统计，形成风力发电的高频波动矩阵和低频波动矩阵，对高频波动矩阵和低频进行归一化，获取当前时刻t的风力发电功率与归一化后的数据进行匹配，根据匹配结果进行场景判断；

步骤2、根据场景判断结果，基于基准时序数据和对比时序数据进行计算，对储能管控指令进行自适应调整。

进一步的，所述步骤1具体包括：

步骤1.1、根据历史数据进行统计，形成风力发电的高频波动矩阵和低频波动矩阵；

步骤1.2、针对高频波动矩阵计算各数值的均一化值，针对低频波动矩阵计算各数值的均一化值；

步骤1.3、获取当前时刻t的风力发电功率与归一化后的数据进行匹配，根据匹配结果进行场景判断。

进一步的，所述步骤1.1具体包括：