[发明专利]一种基于功率预测的多元复合储能系统并网控制方法

摘要

本发明涉及一种基于功率预测的多元复合储能系统并网控制方法，其步骤如下：（1）根据光伏输出功率预测值和负荷功率的预测值，计算二者差值；（2）利用小波包分解方法，将映射到m个小波包子空间中，得到不同频率信号；（3）将频率信号中与蓄电池的响应频率相近的频率信号作为低频信号，由蓄电池补偿；剩余的频率信号以及未被电池吸收的频率信号作为高频信号，由超级电容器补偿；（4）采用外环功率控制、内环电流控制方法，根据具体情况利用超级电容器的荷电状态和蓄电池的电流、荷电状态、最大充放电功率，输出蓄电池和超级电容器的实时功率，控制蓄电池和超级电容器的充放电功率；本发明的优点是安全稳定、经济运行，蓄电池充放电次数减少。

主权项

1.一种基于功率预测的多元复合储能系统并网控制方法，其特征在于步骤如下：步骤一：根据光伏电池组件的光伏输出功率预测值和负荷功率的预测值，计算二者差值；步骤二：利用小波包分解方法，将差值信号映射到m个小波包子空间中，对进行分解，得到不同频率的信号；步骤三：从经小波包分解法后得到频率信号中选出与蓄电池的响应频率相近的频率信号作为低频信号，由蓄电池补偿；剩余的频率信号以及未被电池吸收的频率信号作为高频信号，由超级电容器补偿；步骤四：并网运行模式下，蓄电池和超级电容器采用双环控制策略，即外环功率控制、内环电流控制的控制方法，利用超级电容器的荷电状态和蓄电池的电流、荷电状态、最大充放电功率，输出蓄电池和超级电容器的实时功率，控制蓄电池和超级电容器的充放电功率，根据具体情况采取如下操作：设光伏电池输出功率为,蓄电池功率为，超级电容器功率为，并网时电网与微电网的交换功率为，负荷功率为，SOC_B为蓄电池荷电状态，i_B为蓄电池电流，为蓄电池荷电状态最大值,为蓄电池荷电状态最小值，为超级电容器荷电状态，光伏功率输出与负荷功率的差值经小波包分解后的低频信号为，高频信号为；当，,时，分两种情况：当时，则控制系统控制，，此时电网平抑光伏功率的低频波动；当时，则控制系统控制，,此时电网平抑光伏功率的低频波动，超级电容向蓄电池充电，并且平抑光伏功率高频波动；当，,时，分两种情况：当时，则控制系统控制，；当时，则控制系统控制，；当，,时，分两种情况：当时，则控制系统控制，；当时，则控制系统控制，；当，,时，分两种情况：当时，则控制系统控制，；当时，则控制系统控制，；当，,时，分两种情况：当时，则控制系统控制，；当时，则控制系统控制，；当，,时，分两种情况：当时，则控制系统控制，，此时电网平抑光伏功率低频波动；当时，则控制系统控制，，此时，光伏功率低频部分波动由电网平抑，高频部分波动由超级电容平抑，并且超级电容以一定的稳定功率值向电网放电；当，,时，分两种情况：当时，则控制系统控制，,此时电网向微电网输送功率，不仅平抑光伏低频波动，而且为蓄电池充电；当时，则，，其中为超级电容器允许最大输出功率，此时光伏功率的低频功率波动由电网功率平抑；当，,时，分两种情况：当时，则控制系统控制，,此时电网向微电网输送功率，平抑光伏低频波动；当时，则，，此时光伏功率的低频功率波动由电网功率平抑；当，,时，检测光伏逆变器是否以光伏最大功率输出，当光伏逆变器控制输出功率小于当前时刻光伏最大输出功率时，则控制系统控制光伏逆变器增大光伏功率输出；当逆变器已经控制光伏功率以当前最大功率输出，则检测超级电容荷电状态，若，则首先控制超级电容器放电，使，;若，则控制蓄电池放电，使,；（10）当，,时,分两种情况：当，检测光伏逆变器是否以光伏最大功率输出，如果光伏逆变器控制输出功率小于当前光伏最大输出功率，则控制系统控制光伏逆变器增大光伏功率输出，如果逆变器已经控制光伏功率以当前最大功率输出，则此时使蓄电池和超级电容都停止放电，即令,，由电网侧向负荷提供电能。