一种风储系统中储能soc优化控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种风储系统中储能SOC优化控制方法，根据未来一段时间风电场的预测功率，采用粒子群算法对SOC优化模型进行求解得到储能系统的最优SOC范围在风储系统的运行过程中，根据实时的荷电状态，得到其相对于最优SOC范围的荷电状态偏移比例，将荷电状态偏移比例和储能系统当前时刻的设定功率作为输入，滤波时间常数作为输出，采用模糊控制策略实时调节滤波时间常数，通过对风电场的实时功率进行低通滤波来平抑并网功率。本发明根据风电场的预测功率来提前调整储能系统的SOC，避免出现过充过放，从而长期平滑风电场的输出功率。
【专利说明】—种风储系统中储能SOC优化控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于风电场功率波动平抑【技术领域】，更为具体地讲，涉及一种风储系统中储能SOC优化控制方法。
【背景技术】
[0002]近年来，风力发电凭借其绿色环保、资源丰富等优势，得到了世界各国的重视，成为非化石燃料发电的重要来源。但风能具有随机性和间歇性的特点，独立的风力发电系统难以提供稳定、连续的功率输出，波动性较大，直接并入电网必然会影响电力系统的安全稳定运行。因此，从电网安全角度考虑，为风电场引入储能装置来平抑其功率波动，建立风储联合发电系统是未来风力发电的必然趋势。
[0003]风储系统是通过储能快速地吸收剩余能量或补充功率缺额来平抑风电场的功率波动的，所以在利用储能系统平抑风电场的功率波动的时候，无法保证对其进行有规律的充放电，容易出现过充过放，这不仅会影响其使用寿命，增加投入成本，而且在功率波动剧烈时可能会使其充放电能力不足，影响风电并网运行的安全。如果在制定储能系统充放电策略时，加入对其SOC(State of Charge，荷电状态)的额外控制，就可以在平抑风电场功率波动的同时，避免储能系统的过充过放，使其能够长期平滑风电场的输出功率，因此，研究风储系统中储能SOC的控制方法是十分重要的。
[0004]在国内外对储能系统平抑功率波动的研究中，对储能SOC的控制，通常是根据SOC的实时信息，采用一定的控制策略来调整储能系统的设定功率，使其SOC不断靠近适中的位置，进而避免过充过放。但是由于风电场输出功率的波动是毫无规律的，在未来一段时间储能系统可能放电多也可能充电多，SOC适中的位置对储能系统来说并不总是最优的，因此也无法完全避免过充过放，进而影响功率波动平抑效果。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种风储系统中储能SOC优化控制方法，根据风电场的预测功率来提前调整储能系统的S0C，避免出现过充过放，从而长期平滑风电场的输出功率。
[0006]为实现上述发明目的，本发明风储系统中储能SOC优化控制方法，包括以下步骤:
[0007]S1:求解最优SOC范围，具体步骤为:
[0008]周期性地对风电场在未来一段时间内的发电功率进行功率预测，Pwjre(t,)为风电系统在h时刻的预测功率，ti = iX At, i = l,2,..., N, N表示预测时间预定的时间步长个数，At表示时间步长；
[0009]最优SOC范围优化模型的目标函数为:
【权利要求】
1.一种风储系统中储能SOC优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 51:求解最优SOC范围，具体步骤为: 周期性地对风电场在SOC优化时间窗口的发电功率进行功率预测，Pwjre(t,)为风电系统在ti时刻的预测功率，ti = iX At，i = 1，2，…，N; 最优SOC范围优化模型的目标函数为:
2.根据权利要求1所述的储能SOC优化控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，采用模糊控制策略得到滤波时间常数的T的具体方法为: 输入1:荷电状态偏移比例ρι.οΔΜ。，取其语言变量为Ε1，其论域为连续论域[-50% ,50% ]，对应的模糊子集为{他，匪，吧，20汁5，？1汁8}，分别表示当前储能系统的SOC值相对于最优SOC范围为{极低，很低，偏低，适中，偏高，很高，极高}； 输入2:设定功率Pb Mf，取其语言变量为E2，对应的模糊子集为{N，P}，当Pb < O时，储能系统处于充电状态，用N表示，当Pb > O时储能系统处于放电状态，用P表示； 输出:滤波时间常数T，取其语言变量为U，其论域为离散论域{Os，500s, 1000s, 1500s,2000s, 2500s, 3000s}，对应的模糊子集为{ES，VS, SM, M, BM, VB, EB}，分别表示滤波时间常数取值为{极小，很小，偏小，中，偏大，很大，极大}; 模糊控制规则表为:
3.根据权利要求2所述的储能SOC优化控制方法，其特征在于，所述荷电状态偏移比例proΔsoc的隶属度函数为高斯隶属函数，即:
【文档编号】H02J3/28GK103956758SQ201410212082
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】邹见效, 徐红兵, 彭超, 辛晓帅, 石洁 申请人:电子科技大学