[发明专利]一种考虑风光三状态的微电网混合储能双层容量配置方法

说明书

本发明提供了一种考虑风光三状态的微电网混合储能双层容量配置方法，包括以下步骤：步骤1，筛选待配置地区的微电网数据，选取典型日，建立风机和光伏机组出力模型；步骤2，建立风机以及光伏三状态模型；步骤3，在风光容量上下限约束内，选取一组风光容量初始值，计算缺额功率，随机抽样风机与光伏机组的输出功率；步骤4，对缺额功率进行傅里叶变换以及反变换，分出低频功率与高频功率，通过混合储能系统和联络线进行补偿；步骤5，建立以微网总成本最小为目标的配置模型，对规划周期内的缺额功率进行频谱分析后确定混合储能系统以及联络线出力，将结果传到步骤3中，通过粒子群算法迭代得到风光容量的最优解，输出对应容量和功率配置结果。

技术领域

本发明设计一种微电网混合储能优化配置方法，具体涉及一种考虑风光三状态的微电网混合储能双层容量配置方法。

背景技术

微电网是通过先进的电力电子技术和控制技术，将风机、光伏系统、储能系统、柴油机、本地负荷等各单元整合起来，形成了一种小型的独立电力系统系统，它的出现为电力系统对分布式发电更为宏观上的调控提供了可能。微电网有两种运行方式，既可以和外部电网并网运行，也可以自身孤立运行。而现存在的模型只单一适用于孤岛型微网或者并网型微网，很少有同时适用于微网两种运行状态的模型。由于风电出力以及光伏出力具有很强的不确定性，不能精确地建立其出力模型，如何充分考虑分布式电源出力的不确定性，充分利用当地的资源完成对储能以及各微源的配置，是微网规划阶段需关注的重点。

目前，在微网中用于解决大容量电能的存储和转换问题、充当分布式发电的备用容量的储能装置一般选用蓄电池，而蓄电池作为能量型储能的代表其能量密度大，可以较长时间进行存储，但是面对波动频率较高的负荷蓄电池不适合频繁充放电，而超级电容器作为功率型储能的代表则可以较好的弥补蓄电池的缺陷，所以考虑蓄电池与超级电容器共同接入微网中，很少有模型考虑风电出力以及光伏出力多状态运行的情况下混合储能的配置。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种考虑风光三状态的微电网混合储能双层容量配置方法。

本发明提供了一种考虑风光三状态的微电网混合储能双层容量配置方法，用于对处于并网或离网状态下的微电网中的风机、光伏机组以及混合储能系统进行容量以及功率配置，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤1，筛选待配置地区的微电网数据，选取典型日，建立风机出力模型以及光伏机组出力模型；

步骤2，利用马尔可夫过程建立风机以及光伏三状态模型，三状态包括正常运行状态、降额状态以及故障停运状态；

步骤3，在风光容量上下限约束内，随机选取一组风光容量初始值，计算缺额功率，采用序贯蒙特卡洛法随机抽样风机与光伏机组在不同状态下的输出功率；

步骤4，对缺额功率进行傅里叶变换以及反变换，根据变换后的频谱图分出低频功率与高频功率，根据混合储能系统中蓄电池与超级电容器的特点以及根据微电网是否通过联络线并入主电网，分别对低频功率与高频功率进行补偿；

步骤5，建立以微网总成本最小为目标的配置模型，并根据步骤4中的傅里叶变换以及反变换对规划周期内的缺额功率进行频谱分析，分出低频功率与高频功率，并确定混合储能系统以及联络线出力，并将结果传到步骤3中，重复进行步骤3-步骤5，通过粒子群算法迭代得到风光容量的最优解后，输出对应容量以及功率配置结果。

在本发明提供的考虑风光三状态的微电网混合储能双层容量配置方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤1中包括以下子步骤：

步骤1-1，根据获得典型日的风速数据计算风力发电机出力，建立风机出力模型如下：

步骤1-2，根据获得典型日的光照以及环境温度数据计算光伏机组出力，建立光伏机组出力模型如下：