一种平抑风电功率波动的混合储能系统容量配置方法
【专利摘要】本发明提供了一种平抑风电功率波动的混合储能系统容量配置方法，混合储能系统包括功率型储能系统和能量型储能系统，包括步骤1、获取风电功率的并网有功功率和混合储能系统有功功率P(t)，并通过小波包分解法分别获取功率型储能功率和能量型储能功率；步骤2、配置不同额定功率P和不同容量下的混合储能系统，并分析其平抑效果；步骤3、依据平抑效果和改进的粒子群算法配置混合储能系统容量。和现有技术相比，本发明提供的一种平抑风电功率波动的混合储能系统容量配置方法，根据功率型储能系统和能量型储能系统当前电量情况、需要出力的功率值、额定功率以及改进的粒子群算法建立了控制策略，实现了平抑风电功率波动的有效控制。
【专利说明】一种平抑风电功率波动的混合储能系统容量配置方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种混合储能系统的容量配置方法，具体涉及一种平抑间歇式电源功率波动的混合储能容量配置方法。
【背景技术】
[0002]风力发电由于高效、清洁的优点得到了广泛的应用，然而风力风速较大的随机性和波动性影响风力发电的并网运行的安全稳定，造成风力发电站电能严重浪费。根据现行风电并网标准GB/T19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》，风力发电有功功率变化限值Λ Plimit参考表1:
[0003]表1有功功率变化限值推荐表
[0004]
【权利要求】
1.一种平抑风电功率波动的混合储能系统容量配置方法，其特征在于，所述混合储能系统包括功率型储能系统和能量型储能系统，所述方法包括下述步骤: 步骤1:获取风电功率的并网有功功率和混合储能系统有功功率p(t)，并通过小波包分解法分别获取功率型储能功率和能量型储能功率； 步骤2:配置不同额定功率P和不同容量下的所述混合储能系统，并分析其平抑效果；以及 步骤3:通过分析所述平抑效果和改进的粒子群算法配置混合储能系统容量。
2.如权利要求1所述的一种平抑风电功率波动的混合储能系统容量配置方法，其特征在于，所述步骤I中对所述风电功率依次进行滑动平均和并网功率指标校验从而获取所述并网有功功率和所述混合储能系统有 功功率P (t);通过对所述混合储能系统有功功率P(t)进行频谱分析确定分界 频率，获取所述功率型储能功率和所述能量型储能功率。
3.如权利要求1所述的一种平抑风电功率波动的混合储能系统容量配置方法，其特征在于，所述步骤2中所述额定功率P的获取方法为: 对所述功率型储能功率和所述能量型储能功率的直方图进行曲线拟合，得到功率型储能概率分布曲线和能量型储能概率分布曲线；计算不同置信水平下的功率型储能系统置信区间和能量型储能 系统置信区间；所述功率型储能系统的额定功率Pp为所述功率型储能系统置信区间的端点的绝对值最大值；所述能量型储能系统的额定功率Pe为所述能量型储能系统置信区间的端点的绝对值最大值。
4.如权利要求1所述的一种平抑风电功率波动的混合储能系统容量配置方法，其特征在于，所述容量包括低能量状态Q (t) = [Ql，Ql+P X T]，中能量状态Q (t) = [Ql+P X T，Q2_P X T]和高能量状态Q (t) = [Q2-PX T，Q2]，其中，所述T为采样时间，Ql为混合储能系统充电上限，Q2为混合储能系统放电下限；所述步骤2中配置不同额定功率P和不同容量下的混合储能系统控制策略为: 步骤2-1:获取混合储能系统有功功率实际输出值已(t)； 当所述Q(t) = [Ql，Ql+PXT]时，若所述混合储能系统有功功率P(t)≤P，所述混合储能系统充电，则混合储能系统有功功率实际输出值已(t) =p;gO<P(t) <P，所述混合储能系统充电，则混合储能系统有功功率实际输出值已⑴=P(t) ；^P(t) <0且P(t) I ( (Q(t)-Ql)/T，所述混合储能系统放电，则混合储能系统有功功率实际输出值Pr(t) =P(t) ;gP(t) <0且P(t) I > (Q(t)-Ql)/T，所述混合储能系统放电，则混合储能系统有功功率实际输出值Pr (t) = -(Q(t)-Ql)/T ； 当所述9(0 = [01+?父1'，02^^1']时，若所述混合储能系统有功功率P(t)≤P，则混合储能系统有功功率实际输出值已(t) = PX sgn (P (t));若所述混合储能系统有功功率P(t)| < P，则混合储能系统有功功率实际输出值已(t) = P(t)； 当所述0(0 = [02-?\1^2]时，若P(t) <0且P(t) I≤P，所述混合储能系统放电，则混合储能系统有功功率实际输出值己⑴=-P ;若P(t) < O且|P(t) I < P，所述混合储能系统放电，则混合储能系统有功功率实际输出值Pr(t) = P(t);若0≤P(t) ( (Q2-Q(t))/T，所述混合储能系统充电，则混合储能系统有功功率实际输出值己(t) = P(t) ;gP(t)> (Q2-Q (t)) /T，所述混合储能系统充电，则混合储能系统有功功率实际输出值^ (t)=(Q2-Q(t))/T ；步骤2-2:对所述混合储能系统有功功率实际输出值PJt)积分得到所述容量的变化量AQ(t)，t+l时刻的容量Q(t+1) = Q(t) + AQ(t);依据所述容量Q(t+1)返回步骤2_1重新获取的所述混合储能系统有功功率实际输出值PJt)。
5.如权利要求1所述的一种平抑风电功率波动的混合储能系统容量配置方法，其特征在于，所述步骤2中获取不同额定功率P和不同容量下所述混合储能系统的功率型储能系统实际出力曲线和能量型储能系统实际出力曲线；并依据所述功率型储能系统实际出力曲线和所述能量型储能系统实际出力曲线进行平抑效果分析；所述平抑效果分析的平抑指标包括: 平均百分比误差
6.如权利要求1所述的一种平抑风电功率波动的混合储能系统容量配置方法，其特征在于，所述步骤3中所述改进的粒子群算法包括: 步骤3-1:获取目标函数
【文档编号】H02J3/24GK103580041SQ201310554168
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】李建林, 马速良, 马会萌, 惠东 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院