专利名称：一种用于微电网群的多元复合储能容量配置方法
技术领域：
本发明涉及一种微电网群储能容量配置方法，特别是关于一种用于微电网群的多元复合储能容量配置方法。
背景技术：
微电网(以下简称微网)是指由小容量电源、可再生能源与负荷构成，基于电力电子技术提高系统可控性、可靠性的小型电网。微电网群(以下简称微网群)是多个微电网互联组成的群落系统，利用可再生能源，结合储能与需求侧管理构建岛屿微网群供电模式，可以在保护生态环境的同时有效的解决我国诸多海岛及群岛的供电用能难题。微网规模较小，系统惯性不大，可再生能源比例高，网络及负荷波动大。储能系统通过快速的电能存取，能够调节微网中功率分布、平衡微网中的电能供需、改善用户侧电能质量、提高微网应对突发事件能力和微网运行稳定性。储能容量的优化配置问题是微网群设计规划的重要问题。目前常用的储能容量配置和优化方法主要包括:差额补充法，波动平抑分析法，经济特性优化法。差额补充法未考虑实际运行过程中能量供需不平衡所导致的储能容量动态变化，配置容量不够精确。波动平抑分析法主要根据储能对波动功率的平抑效果进行储能容量的优化配置。具体的分析方法又包括频谱分析法和时间常数法。该方法需要进行反复的比较寻优，计算复杂。另外，该方法主要应用于大型的并网风电场的储能容量配置，对于微网的应用针对性不强。经济特性优化法主要是建立系统的经济运行模型，推导目标函数和约束条件，储能系统容量作为其中的一个优化变量进行求解。该方法目前并没有标准统一的目标函数和求解算法。另外，对于多元复合储能需要建立多种约束条件，计算过程复杂。现有的储能容量配置方法大多基于经验分析，适应性不强，理论性较弱，计算复杂。研究工作多以并网的风电场和光伏电站为应用背景，重点关注于单一的能量型储能的容量配置，较少涉及多元复合储能，更无涉及到微网群储能的容量配置研究。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于微电网群的多元复合储能容量配置方法，其适应性较好、简单易行，在离网运行时间和故障状态下能有效保证系统稳定运行时间。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:一种用于微电网群的多元复合储能容量配置方法，其包括以下步骤:I)首先进行子微网储能容量的配置，确定微网群中各个子微网中风力发电和光伏发电的装机容量和接入的负荷大小和性质，并计算任意一段时间范围内子微网中风力发电和光伏发电的发电量和负荷数据；其中，装机容量需要根据具体的气象条件和安装条件确定，负荷大小和性质需要根据微网群的负荷类型确定；2)根据风机模型和气象数据计算子微网中的风机发电输出功率Pwe(t) ；3)根据光伏模型和气象数据确定子微网中光伏发电输出功率Ppv(t) ;4)计算一段时间范围内子微网中发电与负荷之间供需不平衡功率
权利要求
1.一种用于微电网群的多元复合储能容量配置方法，其包括以下步骤: 1)首先进行子微网储能容量的配置，确定微网群中各个子微网中风力发电和光伏发电的装机容量和接入的负荷大小和性质，并计算任意一段时间范围内子微网中风力发电和光伏发电的发电量和负荷数据；其中，装机容量需要根据具体的气象条件和安装条件确定，负荷大小和性质需要根据微网群的负荷类型确定； 2)根据风机模型和气象数据计算子微网中的风机发电输出功率Pwe(t)； 3)根据光伏模型和气象数据确定子微网中光伏发电输出功率Ppv(t)； 4)计算一段时间范围内子微网中发电与负荷之间供需不平衡功率APiU)；
2.按权利要求1所述的一种用于微电网群的多元复合储能容量配置方法，其特征在于:所述步骤2)中，所述风机发电输出功率Pwe(t)为:
3.按权利要求1所述的一种用于微电网群的多元复合储能容量配置方法，其特征在于:所述步骤3)中，所述光伏发电输出功率SPV(t):
4.按权利要求1所述的一种用于微电网群的多元复合储能容量配置方法，其特征在于:所述步骤9)中，所述储能的放电效率ndis和充电效率η eh相等都取90%，变换器效率n inv 为 90% O
5.按权利要求1所述的一种用于微电网群的多元复合储能容量配置方法，其特征在于:所述步骤10)中，所述能量型储能SOC的范围为0.3 I。
6.按权利要求1所述的一种用于微电网群的多元复合储能容量配置方法，其特征在于:所述步骤12)中，所述功率型储能SOC的范围0.2 I。
7.按权利要求1 6任意一项所述的一种用于微电网群的多元复合储能容量配置方法，其特征在于:所述步骤13)中，所述主储能容量配置方法步骤如下: (1)根据各子微网的和/LiW计算该子微网在运行过程中需要能量型储能释放和吸收的功率匕K W:
全文摘要
本发明涉及一种用于微电网群的多元复合储能容量配置方法，其步骤为计算任意一段时间范围内子微网中风力发电和光伏发电的发电量和负荷数据；计算子微网中的风机发电输出功率；确定子微网中光伏发电输出功率；计算子微网中发电与负荷之间供需不平衡功率；计算子微网从时刻tj开始离网运行至T1-T3时间所累计的不平衡能量；计算故障状态下子微网从tj+T1-T3时刻开始继续稳定运行至时间T3，需要储能备用的最小放电能量；计算需要储能提供的最小放电能量；计算储能吸收的最小充电能量；计算需要储能提供的最小容量；计算计算子微网中能量型储能最小的额定容量；计算各个子微网中负荷的最大功率需求；计算子微网中功率型储能的额定功率；根据各个子微网的储能容量配置，再对微网群的主储能容量进行配置。
文档编号H02J3/46GK103094926SQ201310007059
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月9日 优先权日2013年1月9日
发明者田培根, 肖曦, 黄秀琼, 丁若星, 王奎 申请人:清华大学, 广西电网公司