一种基于光伏功率预测的储能系统协同优化方法与流程

本技术涉及光伏储能，特别是涉及一种基于光伏功率预测的储能系统协同优化方法。

背景技术：

1、在光储式发电系统中，储能部分可以储存过剩的光伏发电的电能、平抑太阳能发电输出功率的波动、改善电能质量。光储发电系统的控制策，可以动态调整能量在光伏、储能系统和电网之间的流动方向，更加有效地减轻光伏输出功率的波动，提高电网大规模接纳光伏发电的能力，减少弃光现象。

2、但是现阶段的储能系统，电池容量的限制以及电网在不同时段的负荷不同，有时过大的电网波动会导致传统的电池储能系统无法及时稳定电网，同时还会造成储能系统的过度充放电，加剧储能设备的损耗。

技术实现思路

1、本技术的目的是：为解决上述技术问题，本技术提供了一种基于光伏功率预测的储能系统协同优化方法，旨在提高光伏与储能系统的协同性，避免储能系统过度充放电，保证系统的稳定运行。

2、本技术的一些实施例中，根据周期性的波动评价值设定储能系统的动态调节储能系统的安全储能容量，同时在单个调节周期内建立多个时间区间，对储能系统的工作状态进行动态调节，避免储能系统过度充放电，提高储能系统的使用寿命。

3、本技术的一些实施例中，根据预设的功率预测模型生成各个时间区间内的光伏预期功率，并结合实际光伏功率参数对各个时间区间的储能系统工作状态进行调整，控制电能的输出或储存，提高平抑光伏输出波动的效率，保证系统的稳定运行。

4、本技术的一些实施例中，提供了一种基于光伏功率预测的储能系统协同优化方法，包括：

5、根据历史运行参数生成当前调节周期的波动评价值；

6、根据波动评价值设定储能系统在当前调节周期的储能容量；

7、根据波动评价值设定当前调节周期建立多个时间区间，并根据各个时间区间内的光伏预期功率设定各个时间区间内的控制策略。

8、本技术的一些实施例中，根据历史运行参数生成波动评价值时，包括：

9、获取当前调节时间节点的上一个调节周期内的光伏运行参数和环境参数；

10、根据预设评价模型生成当前调节时间节点的波动评价值f；

11、

12、其中，e1为预设第一权重系数；e2为预设第二权重系数；q1为预设第一固定系数；q2为预设第二固定系数；n1为上一个调节周期中时间区间数量；ci为上一个调节周期内第i个时间区间的实际光伏功率；c′i为上一个调节周期内第i个时间区间的预期光伏功率；y(i)为选择系数，若ci－c′i＞0，则y(i)＝0；若ci－c′i＜0，则y(i)＝－1；θ为环境评价指标数量；βi为第i个环境指标的影响因子；ki为上一个调节周期内第i个环境评价指标的参考值。

13、本技术的一些实施例中，根据波动评价值设定当前调节周期建立多个时间区间时，包括：

14、根据当前调节时间节点的波动评价值f设定当前调节周期的时间区间数量n；

15、建立时间区间数列t，t＝(t1，t2…ti…tn)，其中，ti为当前调节周期内的第i个时间区间；n为当前时间区间内的调节周期数量。

16、本技术的一些实施例中，设定储能系统在当前调节周期的储能容量时包括：

17、根据储能系统参数设定一级储能容量a1和二级储能容量a2，其中，a1＜a2；

18、根据当前调节时间节点的波动评价值f设定修正系数r；

19、根据修正系数r生成储能系统在当前调节周期的储能容量区间a，a＝(r＊a1，a2)。

20、本技术的一些实施例中，设定修正系数r时，包括：

21、预设第一波动评价值区间(f1，f2)，第二波动评价值区间(f2，f3)和第三波动评价值区间(f3，f4)；

22、若波动评价值f处于预设第一波动评价值区间时，设定修正系数r为预设第一修正系数r1，即r＝r1；

23、若波动评价值f处于预设第二波动评价值区间时，设定修正系数r为预设第二修正系数r2，即r＝1；

24、若波动评价值f处于预设第三波动评价值区间时，设定修正系数r为预设第三修正系数r3，即r＝r3，且r1＜1＜r3。

25、本技术的一些实施例中，设定各个时间区间内的控制策略时，包括：

26、根据预设功率预测模型生成各个时间区间内的光伏预期功率；

27、建立光伏预期功率p，p＝(p1，p2…pi…pn)，其中，pi为第i个时间区间的光伏预期功率；

28、根据时间区间数列t依次设定第i个时间区间为目标时间区间；

29、获取目标时间区间开始时间节点的光伏实际功率p(ti)；

30、生成目标时间区间的功率波动值f；

31、f＝q3＊[p(ti)－p]/k；

32、其中，p为目标时间节点的光伏预期功率；k为光伏装机容量；q3为预设第三固定系数；

33、预设第一功率波动值阈值f1；

34、若f＜f1，设定目标时间区间的控制策略为一级控制策略；

35、若f≧f1，设定目标时间区间的控制策略为二级控制策略。

36、本技术的一些实施例中，所述一级控制策略包括：

37、获取储能系统在目标时间区间开始时间节点的初始能量值b；

38、生成储能系统在目标时间区间内的储能量h；

39、

40、其中，j为目标时间区间的时长；y(x)为目标时间区间内储能系统的输出功率随时间变化的函数；

41、根据储能量h设定储能系统在目标时间区间内的工作状态。

42、本技术的一些实施例中，设定储能系统在目标时间区间内的工作状态时，包括：

43、根据储能容量区间a设定第一储能量阈值h1，第二储能量阈值h2，第三储能量阈值h3，第四储能量阈值h4和第五储能量阈值h5；

44、其中，0＜h1＜h2＜h3＜h4＜h5；且h1＝r＊a1；h4＝a2；

45、若0≤h＜h1，设定储能系统在目标时间区间内的工作状态为一级工作状态；

46、若h1≤h＜h2，设定储能系统在目标时间区间内的工作状态为二级工作状态；

47、若h2≤h＜h3，设定储能系统在目标时间区间内的工作状态为三级工作状态；

48、若h3≤h＜h4，设定储能系统在目标时间区间内的工作状态为四级工作状态；

49、若h4≤h＜h5，设定储能系统在目标时间区间内的工作状态为五级工作状态。

50、本技术的一些实施例中，二级控制策略包括：

51、若[p(ti)－p]＞0；

52、获取储能系统在目标时间区间内的状态评价值h；

53、若0≤h＜h1，设定储能系统在目标时间区间内的工作状态为一级工作状态；

54、若h1≤h＜h4，设定储能系统在目标时间区间内的工作状态为二级工作状态；

55、若h4≤h＜h5，设定储能系统在目标时间区间内的工作状态为五级工作状态。

56、本技术的一些实施例中，二级控制策略还包括：

57、若[p(ti)－p]＜0；

58、获取储能系统在目标时间区间内的状态评价值h；

59、若0≤h＜h1，设定储能系统在目标时间区间内的工作状态为一级工作状态；

60、若h1≤h＜h4，设定储能系统在目标时间区间内的工作状态为四级工作状态；

61、若h4≤h＜h5，设定储能系统在目标时间区间内的工作状态为五级工作状态。

62、本技术实施例一种基于光伏功率预测的储能系统协同优化方法与现有技术相比，其有益效果在于：

63、根据周期性的波动评价值设定储能系统的动态调节储能系统的安全储能容量，同时在单个调节周期内建立多个时间区间，对储能系统的工作状态进行动态调节，避免储能系统过度充放电，提高储能系统的使用寿命。

64、根据预设的功率预测模型生成各个时间区间内的光伏预期功率，并结合实际光伏功率参数对各个时间区间的储能系统工作状态进行调整，控制电能的输出或储存，提高平抑光伏输出波动的效率，保证系统的稳定运行。