[发明专利]一种用于协调多类型储能有功功率动态优化分配方法

说明书

本发明提供一种用于协调多类型储能有功功率动态优化分配方法，该方法包括五个步骤，步骤一，通过发电端和负载端的功率差值获得不平衡功率；步骤二，通过经验模态分解的方法分解为互不相关的固有模态函数分量；步骤三，确定各储能的初步跟随功率；步骤四，将所获得的蓄电池和超级电容的初步跟随功率转化为用电流进行控制，将飞轮的初步跟随功率转化为控制飞轮的转速；步骤五，考虑各储能的特性参数以及各储能之间的充放电优先级，更新各储能的初步跟随功率，得出各储能的最终功率。本发明通过配置合理的多类型储能来减小间歇性能源输出功率波动对电网的影响，避免储能元件的过充过放现象发生，极大程度的提高了多类型储能设备的寿命。

技术领域

本发明属于配电网和储能技术领域，具体涉及一种用于协调多类型储能有功功率动态优化分配方法。

背景技术

现如今，风力、光伏等新能源已被广泛应用，其带来的问题也愈发凸显。由于风电等资源属于不可控的自然资源，其出力具有很强的随机性，因此而造成的风电功率波动性与间歇性为并网带来了诸如电压波动功率波动等问题。

而储能技术能够实现能量的存储与释放，缓解电网电压、电网功率波动，因而在新能源发电系统中加入储能系统。由于单一储能具有很大的局限性，因此需要加入混合储能系统用以调节电能输入质量、平抑出力波动以及新能源安全并网。

但是在研究混合储能系统如何进行新能源消纳、调节电能质量、消除电网功率波动的同时，也要解决如何合理分配混合储能系统的问题，增加电网在运行过程中的可靠性与稳定性，延长储能设备的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何合理协调多类型储能之间的充放电配合，目的在于可减小间歇性能源输出功率波动对电网的影响，能避免储能元件的过充过放现象发生，极大程度的提高多类型储能的寿命。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种用于协调多类型储能有功功率动态优化分配方法，包括以下步骤：

步骤1、通过发电端和负载端之间的功率差值获得所需补偿的不平衡功率；

步骤2、将不平衡功率进行经验模态分解(EMD)，将原始的非线性信号分解为不同时间尺度的且互不相关的固有模态函数(IMF)分量；

步骤3、以储能爬坡功率变化率为分配原则，将最大爬坡功率变化率之前的固有模态函数分量之和作为能量型储能蓄电池的初步跟随功率，将剩下的固有模态函数分量按以储能爬坡功率变化率为分配原则，将最大爬坡功率变化率之前的固有模态函数分量之和作为超级电容的初步跟随功率，其余的固有模态函数分量功率之和为飞轮的初步跟随功率；

步骤4、将所获得的蓄电池和超级电容的初步跟随功率转化为用电流进行控制，将飞轮的初步跟随功率转化为控制飞轮的转速；

步骤5、根据蓄电池、超级电容、飞轮各自的放电深度、响应速度等特性参数，考虑它们之间的协调配合，更新它们的初步跟随功率，得出蓄电池、超级电容、飞轮各自的的最终功率。

优选的，所述步骤1中的通过发电端和负载端之间的不平衡功率获得所需补偿的不平衡功率，所用公式为：

P_HESS＝P_power-P_load

其中，P_HESS代表不平衡功率；P_power代表发电端功率；P_load代表负载端功率。

优选的，所述步骤2包括：

(1)识别不平衡功率P_HESS中所有的极值点，通过三次样条插值算法拟合出相应的上、下包络线；

(2)计算出上、下包络线的平均值m₁(t)；