[发明专利]一种提升可再生能源发电可调度性的复合储能控制方法

摘要

本发明公开了一种提升可再生能源发电可调度性的复合储能系统控制方法，该方法的步骤包括：基于可再生能源的调度模式，对储能系统的模型进行分析和构建；基于步骤S1的分析结果和低通滤波平滑控制原理构建复合储能系统控制策略，对复合储能平抑不平衡功率进行控制S2；以及，构建基于全寿命周期成本的复合储能系统年均成本模型和基于调度计划的可再生能源与复合储能系统联合输出功率的相关系数模型，以储能运行经济性和可再生能源发电可调度性为优化目标，得到复合储能系统的最优运行控制参数S3。本方案综合分析可再生能源调度模型，建立了一种复合储能系统控制策略，通过该策略提升可再生能源发电可调度性和降低储能系统全寿命周期成本。

主权项

1.一种提升可再生能源发电可调度性的复合储能系统控制方法，其特征在于，该方法的步骤包括：S1、基于可再生能源发电的调度模式，对储能系统的模型进行分析和构建，其中，所述步骤S1包括：S11、设t时刻储能系统需平抑不平衡功率Pun(t)，Pun(t)分别由组成复合储能系统的蓄电池和超级电容器承担，即：Pun(t)＝Pess(t)＝Pbess(t)+Pcap(t)其中，Pess(t)为t时刻复合储能系统的充放电功率；Pbess(t)为t时刻蓄电池的充放电功率；Pcap(t)为t时刻超级电容器的充放电功率；S12、分别分析两种储能介质的充放电过程：充电过程：放电过程：其中，|P_bess.limit(t)|和|P_cap.limit(t)|分别为t时刻蓄电池和超级电容器的允许最大充放电功率值；η_bess.c和η_cap.c分别为蓄电池和超级电容器的充电效率；η_bess.d和η_cap.d分别为蓄电池和超级电容器的放电效率；Δt为采样间隔；P_bess.maxc和P_cap.maxc分别为由蓄电池和超级电容器的自身特性决定的最大充电效率值；P_bess.maxd和P_cap.maxd分别为由蓄电池和超级电容器的自身特性决定的最大放电效率值；E_bess.max和E_cap.max分别为蓄电池和超级电容器的容量约束上限；E_bess(t‑Δt)和E_cap(t‑Δt)分别为蓄电池和超级电容器在(t‑Δt)时刻的容量；E_bess.min和E_cap.min分别为蓄电池和超级电容器的容量约束下限；S2、基于步骤S1的分析结果和低通滤波平滑控制原理构建储能系统能量控制策略，对复合储能平抑不平衡功率进行控制，其中，所述步骤S2包括：S21、第一状态，即初始状态：此时t小于蓄电池补偿周期T_b，由超级电容器来承担相应的充放电任务，蓄电池储能则处于不工作状态；S22、第二状态，即基于低通滤波平均滑动控制原理来制定出两种储能介质的充放电功率：此时t大于等于蓄电池补偿周期T_b，且满足：或其中，S_cap(t)、S_cap.0分别为超级电容器在t时刻的荷电状态和初始状态值，Pess(t′)、Pess(t‑△t)分别为t′时刻、(t‑△t)时刻复合储能系统的充放电功率，t’为计算储能系统充放电功率Pess(t)时的积分变量，S23、第三状态，即超级电容器强制性的完成充放电任务：此时t大于等于蓄电池补偿周期T_b，且满足：S3、构建基于全寿命周期成本的复合储能系统年均成本模型和基于调度计划的可再生能源与复合储能系统联合输出功率的相关系数模型，以储能运行经济性和可再生能源发电可调度性为优化目标，得到复合储能系统的最优运行控制参数。