[发明专利]一种基于短周期均值方差的新能源储能配置优化方法

摘要

本发明公开了一种基于短周期均值方差的新能源储能配置优化方法，以15min为一个周期，采集前一运行周期的风、光均值与方差数据；以均值数据为基础，再通过对方差数据进行合理加权来决定减载比例，以此决定下一运行周期能向市场供应的投标值；在运行过程中，通过互补控制实现新能源有功平滑输出，达到最终优化储能容量的目的。本发明所述方法相较于传统的新能源固定比例减载，可明显减小新能源所需配置的储能容量并保证新能源有功输出稳定，相较于其他减载计算方法，本发明算法所需数据量小、易于实现，有利于新能源在实时电力市场中盈利，具有很好的可行性和实用价值。

主权项

一种基于短周期均值方差的新能源储能配置优化方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)载入风力发电机组及光伏发电机组上一运行周期15min的历史运行数据；(2)分别计算上一周期15min风机和光伏历史运行数据的均值和方差；Iniμ=1N(hi1+hi2)]]>(Iniσ)2=1N{{Σn=2N-15[Ini(T-1,tn)-Iniμ]2+Σn=N-14N[Ini(T-2,tn)-Iniμ]2}]]>Wsjμ=1N(hj1+hj2)]]>(Wsjσ)2=1N{Σn=N-14N[Wsj(T-2,tn)-Wsjμ]2+Σn=1N-15[Wsj(T-1,tn)-Wsjμ]2}]]>其中，Ini(T‑1,tn)和Wsj(T‑1,tn)是T‑1周期前14min的光强和风速数据，Ini(T‑2,tn)和Wsj(T‑2,tn)是T‑2周期最后1min光强和风速数据，总量N＝225；hi1是前一预测周期1min内光强的和，hi2是前一运行周期14min内光强的和，即为该预测周期前15min光照强度的均值，风机同理；(3)根据计算出的均值和方差计算风机和光伏的减载比例和投标值；DPV.i=aPV(Iniσ)2+bPV]]>PPV.i(T)=(1-DPV.i)·PVMPPT(Iniμ)]]>DWG.j=aWG(Wsjσ)2+bWG]]>PWG.j(T)=(1-DWG.j)·WGMPPT(Wsjμ)]]>PSREG(T)=Σi=1IPPV.i(T)+Σj=1JPWG.j(T)]]>其中，DPV.i是第i台屋顶光伏随时间变化的减载比例；DWG.j是第j台风机随时间变化的减载比例；aPV、bPV、aWG、bWG是权重系数；是由均值决定的预期输出功率，PPV.i(T)、PWG.j(T)即为第i台屋顶光伏和第j台风机对T时间段的投标值，PSREG(T)为总投标值；(4)计算每个电池的SOC，其中t＝4s为检测间隔，η+＝0.65和η‑＝0.95分别为电池充电和放电效率；Ck(T,tn)=Ck(T,tn-1)+η+PS.k+(T,tn)tCk(T,tn-1)+1η-β(T,tn)PS.k-(T)t]]>SoCk*(T)=SoCk(T-1)-1Ckrate1ηd∫00.25TPS.kratedt]]>(5)计算每个电池能提供的最大功率和电池能提供的总功率；PS.k(T)=PS.krate,SoCk*(T)≥0.25SoCk*(T)0.25PS.krate,SoCk*(T)<0.25]]>Ps(T)=Σk=1KPS.k(T)]]>其中，PS.k(T)是第k个电池Tth时间间隔内输出的有功(充电时为正，放电时为负)，Ps(T)是电池总输出；按照工程实际，设定SOC值控制在[0.2，0.8]；(6)进入运行周期，通过实时的天气数据得到所辖新能源分布式发电的所能输出的最大功率和相加得到总最大输出功率PPV.imax(T,tn)=PVMPPT[Ini(T,tn)]]]>PWG.jmax(T,tn)=WGMPPT[Wsj(T,tn)]]]>PSREGmax=Σi=1IPPV.imax(T,tn)+Σj=1JPWG.jmax(T,tn)]]>(7)实时输出值与投标值的差别首先由自身的剩余出力进行补充，如果不足再通过其他新能源增加输出进行互补，仍不足则通过电池进行补充，最终达到实际输出值与投标值相等的目标。