一种平抑光伏波动的储能系统控制方法
【专利摘要】一种平抑光伏波动的储能系统控制方法，包括确定储能系统充电时长、放电时长、光伏和储能系统联合出力值、储能系统出力。储能系统经过先放电、再充电到最后放电三个过程。储能系统充电时长、放电时长，根据储能系统初始SOC值，结合通过典型日光伏系统实际出力数据拟合得到多项式曲线，在储能系统充放电过程中最小SOC值和最大SOC值的约束下通过求解不等式求得；光伏和储能系统联合出力值通过求解储能系统在第一个放电过程截止时刻或第二个放电过程开始时刻的多项式函数值得到；储能系统出力，通过计算光伏和储能系统联合出力值以及光伏出力的差值得到。本发明方法合理、实现简单，能满足微电网仿真实验和技术验证的实际要求，适用于光伏及储能设备。
【专利说明】一种平抑光伏波动的储能系统控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种平抑光伏波动的储能系统控制方法，属电力系统微电网【技术领域】。
【背景技术】
[0002]光伏发电无污染、无噪音、运行成本低，是理想的可持续能源，发展前景好。据预测，到2050年太阳能在能源结构中的比例将达到13.5%，是未来化石能源的主要替代能源
之一 O
[0003]经过多年的发展，光伏发电正逐渐从过去的小规模离网系统，向大规模并网发电方向发展。基于最大功率跟踪控制(Maximum Power Point Tracking,MPPT)和各种并网逆变控制的光伏并网发电技术得到了广泛研究。但是，光照是不可控和不可预测的，有时候变化较快，特别是当受到云层的影响，光照强度会发生剧烈的变化，进而导致光伏阵列输出功率强烈波动。当前，光伏发电站在电力系统中所占比例很小，功率波动对电网影响不大。可是随着兆瓦级光伏电站的建设，其规模将不断增大，当发电功率达到一定比例时，功率波动会给电网运行带来危害。另外，当电网故障断开时，光伏阵列将停止发电，降低了系统效率。
[0004]设计良好的储能系统控制方法，可有效平抑光伏波动，减小其变化率，在光照条件好或差的情况下，光伏系统功率输出均能平稳，同时，控制策略考虑储能系统SOC值(S0C值是在指定的放电倍率下，电池剩余电量与等同条件下额定容量的比值)约束，保障其安全可靠运行。可为微电网中光伏电源的良好运行奠定技术储备，对分布式电源的大规模应用具有重要的现实意义。
【发明内容】
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[0005]本发明的目的在于，提供一种平抑光伏波动的储能系统控制方法。
[0006]本发明的技术方案是，储能系统控制方法包括确定储能系统充电时长、放电时长、光伏和储能系统联合出力值、储能系统出力。本发明将储能系统经过先放电、再充电到最后放电三个过程；储能系统充电时长、放电时长，根据储能系统初始SOC值，结合通过典型日光伏系统实际出力数据拟合得到多项式曲线，在储能系统充放电过程中最小SOC值和最大SOC值的约束下通过求解不等式求得；光伏和储能系统联合出力值通过求解储能系统在第一个放电过程截止时刻或第二个放电过程开始时刻的多项式函数值得到；储能系统出力，通过计算光伏和储能系统联合出力值以及光伏出力的差值得到。
[0007]本发明一种平抑光伏波动的储能系统控制方法，其特征在于，确定储能系统充电时长和放电时长包含以下步骤:
[0008](I)取典型日光伏系统实际出力数据，用P(t)表示，其中Ρ(.)为功率值，to^t^ tT，t0为初始时刻，tT为结束时刻。对出力数据P (t)应用低通滤波得到低通数据P1⑴。
[0009](2)对步骤(1)得到的低通数据P1U),应用曲线拟合方法得到多项式函数，用Py(t) =…+mn+i表示,其中 η为次数，Iii1, m2,…队为多项式参数，
Py (t)为拟合数据。
[0010](3)根据步骤(2)得到的拟合数据Py(t)及多项式参数InlllH2,…mn，计算第一次储能系统放电过程中光伏系统发电量PWH1，用
【权利要求】
1.一种平抑光伏波动的储能系统控制方法，其特征在于，所述方法包括确定储能系统充电时长、放电时长、光伏和储能系统联合出力值、储能系统出力；所述方法将储能系统经过先放电、再充电到最后放电三个过程；所述储能系统充电时长、放电时长，根据储能系统初始SOC值，结合通过典型日光伏系统实际出力数据拟合得到多项式曲线，在储能系统充放电过程中最小SOC值和最大SOC值的约束下通过求解不等式求得；所述光伏和储能系统联合出力值通过求解储能系统在第一个放电过程截止时刻或第二个放电过程开始时刻的多项式函数值得到；所述储能系统出力，通过计算光伏和储能系统联合出力值以及光伏出力的差值得到。
2.—种平抑光伏波动的储能系统控制方法，其特征在于，所述确定储能系统充电时长和放电时长包含以下步骤: (1)取典型日光伏系统实际出力数据，用P(t)表示，其中P(.)为功率值，h≤t≤tT，tQ为初始时刻，tT为结束时刻。对出力数据p(t)应用低通滤波得到低通数据P1U)；(2)对步骤(1)得到的低通数据P1⑴，应用曲线拟合方法得到多项式函数，用Py⑴=…+mn+1mn+l表示，其中t0≤t≤tT, η为次数，Hi1, m2,…mn为多项式参数，Py(t)为拟合数据； (3)根据步骤(2)得到的拟合数据Py(t)及多项式参数Hi1,m2，…V，计算第一次储能系统放电过程中光伏系统发电量PW1，用
3.—种平抑光伏波动的储能系统控制方法，其特征在于，所述光伏和储能系统联合出力值，通过计算 Pf= (IIi1 (V^L1)n+m2 (V^L1)η—1+…+mn+1)或 Pf = Oii1 (VH^L2)n+m2 (VH^L2)μ+…+mn+1)得到，其中Pf表示光伏和储能系统联合出力值。
4.一种平抑光伏波动的储能系统控制方法，其特征在于，所述储能系统出力值，通过计算Ps = Pf-Py得到，其中Ps表示储能系统出力值，当Ps > O时，表示储能系统放电，当Ps< O时，表示储能系统充电。`
【文档编号】H02J3/24GK103501015SQ201310395159
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月3日 优先权日:2013年9月3日
【发明者】曾伟, 孙旻, 范瑞祥 申请人:国家电网公司, 江西省电力科学研究院