一种用于主动配电网的复合储能配比方法
【专利摘要】本发明的一种用于主动配电网的复合储能配比方法中，若要使混合储能系统中的配置容量能够满足调节主动配电网波动功率的需求，可对该主动配电网出力的实时历史数据进行统计分析，将分解，提取出稳态波动功率、尖峰波动功率幅值的峰值、均值以及持续时间，进而得到不同类型储能的所需容量配置。实现主动配电网层级消纳时，获取层级消纳用储能功率，将分解为能量型储能系统出力功率和功率型储能系统出力功率，计算幅值的峰值、均值以及持续时间，进而得到不同类别储能系统的容量配置。本发明能够通过合理配比能量型储能系统和功率型储能系统满足主动配电网功能要求，同时保证其高功率密度、高能量密度、长循环寿命的特点。
【专利说明】—种用于主动配电网的复合储能配比方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力系统新能源领域，并且尤其涉及一种用于主动配电网的复合储能配比方法。
【背景技术】
[0002]电力需求的持续增长，传统能源的短缺以及电力市场的开放正驱动电网朝着高效、灵活、只能和可持续方式发展，以适应未来的技术需求。可持续是未来主动配电网的基础特征，其本质表现为分布式电源尤其是可再生能源的规模化接入与应用。大量分布式能源的接入将对主动配电网造成广泛的影响，主要表现在:改变主动配电网的电压水平，提高主动配电网的短路容量，继电保护策略的复杂度加大，影响网络的供电可靠性以及加剧电能质量恶化等。
[0003]储能技术把发电与用电从时间和空间上分割开来，发电不再是即时传输，用电和发电也不再必须实时平衡。在主动配主动配电网中引入储能系统，可以有效的实现需求侧的管理，减小符合峰谷差，不仅可以更有效的利用电力设备，减低供电成本，还可以促进可再生能源的应用，也可以作为提高系统运行稳定性、调整频率、步长负荷波动的一种手段。
[0004]不同的需求对储能的技术性能要求也不同。为保证供电品质所要求的储能要能快速响应系统的动态变化；作为不间断电源的储能要能满足负荷对电能容量的要求；为提高新能源发电并网性能的储能则既要有快速响应部分，也要有一定的储能容量以满足负荷调节的需要；作为能量优化管理的储能则重点在储能容量。显然，一种储能元件很难同时满足这些要求，因此采用复合储能是必要的。复合储能就是将具有快速响应特性的储能系统和具有大容量储能特性的储能系统联合使用、协调控制，从而最大限度地发挥储能技术的性倉泛。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是应对主动配电网复杂的波动功率，克服单一储能技术存在的不足，提供一种用于主动配电网多种工况，应对主动配电网复杂波动功率的复合储能配比方法。
[0006]为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种用于主动配电网的复合储能配比方法，通过主动配电网对储能系统功能的需求，先进行复合储能工作模式的选择。
[0007]其中，用于主动配电网多种工况，应对主动配电网复杂波动功率的复合储能配比方法，包含以下步骤:
在特定的主动配电网内，地理环境和气候条件相对固定，主动配电网输出功率的波动特性相对稳定。因此，若要使混合储能系统中的配置容量能够满足调节某主动配电网波动
功率4的需求，可对该主动配电网出力的实时历史数据进行统计分析，将4分解，提取出稳态波动功率€_、尖峰波动功率幅值的峰值、均值以及持续时间，进而得到不同类型储能的所需容量配置。具体方法如下:
1-1)获取波动功率A:
将主动配电网中分布式能源历史实时出力数据/Li与历史发电指令目标仏f做差，得到偏离发电指令目标的功率4胃=Pr^-Prml。根据主动配电网对输出功率波动范围的约束，从&胃中得到超出约束范围的功率数据，即为需要进行调节的波动功率4。
[0008]1-2)计算4的持续时间:
设4的数据量占所观测历史功率数据量的百分为u则4的持续时间为:
【权利要求】
1.一种用于主动配电网的复合储能配比方法，其特征在于:通过所述复合储能配比方法来调节分布式能源入网波动时，包括以下步骤: 1-1)获取主动配电网的波动功率A ; 1-2)计算波动功率A的持续时间； 1-3)将波动功率4分解为需要通过能量型储能系统调节的稳态波动功率和需要通过功率型储能系统调节的尖峰波动功率，计算€_、P—的持续时间； 1-4)计算Pae-、P—幅值的均值； 1-5)计算功率型和能量型储能系统的容量配置。
2.如权利要求1所述用于主动配电网的复合储能配比方法，其特征在于:通过所述复合储能配比方法来实现主动配电网层级消纳时，包括以下步骤: 2-1)获取层级消纳用储能功率巧； 2-2)计算所述层级消纳用储能功率A的持续时间； 2-3)将层级消纳用储能功率&分解为能量型储能系统出力功率€_；和功率型储能系统出力功率，计的持续时间； 2-4)计算、P“幅值的均值； 2-5)计算功率型和能量型储能系统的容量配置。
3.如权利要求2所述用于主动配电网的复合储能配比方法，其特征在于: 1-1)中，将主动配电网中分布式能源历史实时出力数据&与历史发电指令目标做差，得到偏离发电指令目标的功率匕^;根据主动配电网对输出功率波动范围的约束，从中得到超出约束范围的功率数据，即为需要进行调节的波动功率4 ； 1-2)中，设波动功率A的数据量占所观测历史功率数据量的百分为w则4的持续时间为:f_ =(I) 其中，匕k为所观测主动配电网历史功率数据的总持续时间； 1-3)中，对波动功率4的数据进行统计分析，根据稳态波动功率、尖峰波动功率P—的波动特性选取二者各自的幅值范围，进而将4分解； 设稳态波动功率6_.中所包含的数据量占4中总数据量的比率为尖峰波动功率P—中包含的数据量所占尽中总数据量的比率为1- β ； 得到的持续时间分别为: = = (2)
4.如权利要求3所述用于主动配电网的复合储能配比方法，其特征在于: 2-1)中，将主动配电网中分布式能源历史实时出力数据I与主动配电网历史实时负荷4&进行相减得到层级消纳用储能功率巧:
Pi = *Ρω — Pmd ( 8 ) 2-2)中，设层级消纳用储能功率巧的数据量占所观测历史功率数据量的百分为，则巧的持续时间为:
5.根据权利要求4所述用于主动配电网的复合储能配比方法，其特征在于， 得到满足公式(6)、(7)、(14)、(15)计算结果E1J、E碰' 要求的功率型和能量型储能系统的容量配置为:
【文档编号】H02J3/28GK103580046SQ201310608932
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年11月27日
【发明者】王谌, 吕桃林, 冯毅, 张邦玲, 钟清, 余南华 申请人:上海空间电源研究所, 上海动力储能电池系统工程技术有限公司, 广东电网公司电力科学研究院