[发明专利]基于群控热泵的微电网联络线功率波动平抑方法及系统

摘要

一种电热联合型微电网技术领域的基于群控热泵的微电网联络线功率波动平抑方法及系统，根据微电网联络线功率平滑目标确定需要开启或关闭的电热泵序号区间，然后基于用户舒适度对两序号区间的电热泵状态切换的优先度进行排序，之后对已排序开关状态切换的电热泵，计算各电热泵状态切换的时长，若该时长小于电热泵状态切换时长下限，则保持该电热泵原有运行状态，否则对该电热泵进行开关状态切换，平抑部分功率波动；最后对剩余的功率波动进行平抑，将经过一阶滤波后的高频成分通过蓄电池出力平抑，低频成分在电热泵和蓄电池中进行出力分配进行平抑；本发明在保证用户室温处于合理范围的前提下，实现可再生能源功率波动的抑制。

主权项

1.一种基于群控热泵的微电网联络线功率波动平抑方法，其特征在于，根据微电网联络线功率平滑目标，通过电热泵集群控制算法先确定需要开启的电热泵序号区间以及需要关闭的电热泵序号区间，然后基于用户舒适度对两序号区间的电热泵状态切换的优先度进行排序，之后对已排序开关状态切换的电热泵，计算各电热泵状态切换的时长，若该时长小于电热泵状态切换时长下限，则保持该电热泵原有运行状态，否则对该电热泵进行开关状态切换，平抑部分功率波动；最后对剩余的功率波动进行平抑，将经过一阶滤波后的高频成分通过蓄电池出力平抑，低频成分在电热泵和蓄电池中进行出力分配进行平抑；所述的对剩余的功率波动进行平抑是指对与时域条件对应的频域条件下的联络线剩余功率波动P_HESS(s)进行一阶滤波，其中高频成分P_HF(s)由蓄电池出力平抑，低频成分P_LF(s)由电热泵和蓄电池共同出力平抑：其中：s表示复频域参数，λ₀表示滤波时间常数；所述的低频成分P_LF(s)在与复频域参数s对应的时域参数t下对电热泵和蓄电池的出力进行分配，包括以下步骤：S₂₀₁，基于t‑1时刻蓄电池荷电状态和蓄电池出力分配，构建t时刻蓄电池出力权函数W_ESS(·)：蓄电池荷电状态W_ESS(t)＝a₁P_HESS(t)·SOC_ESS(t)+a₂P_HESS(t)+a₃SOC_ESS(t)+a₄，其中：E_ESS表示蓄电池容量，a₁～a₄为权函数常系数；基于t‑1时刻电热泵出力分配，构建t时刻电热泵出力权函数W_HP(·)：电热泵出力分配ΔP_HP(t‑1)＝P_HP(t‑1)‑N_HP(t‑1)·P_HPN[τ_ON/(τ_ON+τ_OFF)]，电热泵出力偏移状态W_HP(t)＝a₅[P_LF(t)+a₆]·[S_HP(t)+a₇]，其中：a₅～a₇为权函数常系数，N_HP(t‑1)表示t‑1时刻电热泵群中可运行的电热泵数量，P_HP(t‑1)表示t‑1时刻电热泵群消耗功率，τ_ON、τ_OFF分别表示热泵处于开启、关闭状态的时间长度，P_HPN表示单台热泵的额定运行功率；S₂₀₂，根据电热泵群中电热泵开启数量的情况动态调整电热泵和蓄电池的出力分配：t时刻蓄电池出力P_ESS(t)＝P_HESS(t)‑ΔP_HP(t)，充电为正，放电为负；t时刻电热泵出力其中：ξ₀表示蓄电池与电热泵的等效容量比。