一种负荷侧新能源发电与储能并网的功率协调控制方法

本发明涉及电网功率控制的，更具体地，涉及一种负荷侧新能源发电与储能并网的功率协调控制方法。

背景技术：

1、随着构建新型电力系统目标的提出，新能源发电产业迎来了发展的黄金时代，负荷侧新能源发电与储能成为了解决新能源就地消纳和缓解限电影响生产等问题的关键技术。然而，现有负荷侧新能源发电与储能并网系统存在能量管理目标不明确、储能充放电管理低效而复杂等问题，所以亟需一种能对负荷侧新能源发电与储能并网系统中储能充放电功率和新能源发电功率协调配合，实施自动高效管理的策略。

2、现有技术提出了一种新能源发电系统的并网功率平滑控制方法及控制器，在该方案中采用滑动平均算法，根据某一时刻与某一时刻之前的并网功率采样值以及设定的滑动窗口，计算得到预期的并网功率输出值，避免了功率预测不准确的风险。但是在该方案中，负荷侧新能源发电与储能功率协调配合不佳，导致新能源并网稳定性和电能质量下降。

技术实现思路

1、为解决当前负荷侧新能源发电与储能功率协调配合不佳，导致新能源发电就地消纳能力差的问题，本发明提出一种负荷侧新能源发电与储能并网的功率协调控制方法，优化负载侧新能源发电与储能系统中电网、新能源和储能的功率分配，改善电网稳定性和电能质量的同时，提高了新能源发电的就地消纳能力和储能的削峰填谷能力。

2、为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

3、一种负荷侧新能源发电与储能并网的功率协调控制方法，包括：

4、s1.设置负荷侧新能源发电与储能并网系统在目标电网中的电流设定值inom和功率设定值pnom，其中，电网电流i电网或功率p电网的设定值大于0、等于0或小于0，设定值为常量或变量；

5、s2.对电网电流i电网或功率p电网进行采样，判断电网电流i电网是否等于inom或功率p电网是否等于pnom；

6、若电网电流i电网等于inom或功率p电网等于pnom，负荷侧新能源发电与储能并网系统的功率分配达到理想状态，不对新能源发电和储能单元的功率进行调节，对电网电流i电网或功率p电网进行重新采样；

7、若电网电流i电网大于inom或功率p电网大于pnom，进入步骤s3；

8、若电网电流i电网小于inom或功率p电网小于pnom，进入步骤s4；

9、s3.将新能源发电与储能的功率上调，待电网控制器响应后返回s2；

10、s4.将新能源发电与储能的功率下调，待电网控制器响应后返回s2。

11、本技术方案通过协调负载侧新能源发电与储能系统中电网、新能源和储能的功率分配，改善了电网稳定性和电能质量，提高了新能源发电的就地消纳能力和储能的削峰填谷能力。

12、优选地，步骤s3包括以下步骤：

13、s31.判断负荷侧新能源发电与储能并网系统中是否含有新能源发电单元且新能源发电单元参与功率调节，若是，进入步骤s32，否则，进入步骤s33；

14、s32.在当前新能源输出功率的基础上增大新能源功率指令，并判断新能源实际输出功率是否确有增加，若是，返回步骤s2，否则，进入步骤s33；

15、s33.在当前储能放电功率的基础上增加储能的放电功率或电流指令，将功率或电流指令输入储能充放电控制器，待储能充放电控制器响应后返回s2。

16、优选地，步骤s32包括以下步骤：

17、s321.在当前新能源输出功率p发电(k)的基础上增大新能源功率指令：

18、pref_g(k+1)＝p发电(k)+δ1

19、其中，δ1为新能源发电功率指令增量，pref_g为发电功率参考值，k为采样次数；

20、s322.将新能源功率指令输入新能源控制器，并等待新能源控制器响应；

21、s323.计算新能源输出功率的实际增量δpg，计算公式如下：

22、δpg＝p发电(k+1)-p发电(k)

23、其中，p发电(k+1)是响应后新能源的实际输出功率；

24、s324.判断δpg是否大于0，若是，令k＝k+1，并返回步骤s2，否则，进入步骤s33。

25、在此，通过增大新能源发电设备的控制器的给定功率指令，再通过控制器产生电压或电流指令来调节新能源发电的输出电压或电流，实现了新能源的实际输出功率的增大。

26、优选地，步骤s33包括以下步骤：

27、s331.在当前储能放电功率p储能(k)的基础上增加储能的放电功率或电流指令，增加储能的放电功率指令如下：

28、pref_s(k+1)＝p储能(k)+δ2

29、其中，δ2为储能放电功率增量，pref_s为储能充电功率参考值，k为采样次数；

30、增加储能的电流指令如下：

31、iref_s(k+1)＝i储能(k)+δ3

32、其中，δ3为储能放电电流指令增量，iref_s为电流参考值；

33、s332.将储能的放电功率指令或电流指令输入储能充放电控制器，待储能充放电控制器响应后返回步骤s2。

34、在此，通过增大储能设备的控制器的给定电流或功率指令，再通过控制器来调节储能放电电流或电压，实现了储能放电电流或功率的增大。

35、优选地，步骤s42包括以下步骤：

36、s421.在当前储能充电功率p储能(k)的基础上增加储能的充电功率或电流指令，增加储能的充电功率指令的计算公式如下：

37、pref_s(k+1)＝p储能(k)+δ4

38、其中，δ4为储能充电功率指令增量，pref_s为储能充电功率参考值，k为采样次数；

39、增加储能的充电功率指令的计算公式如下：

40、iref_s(k+1)＝i储能(k)+δ5

41、其中，δ5为储能充电电流指令增量，iref_s为电流参考值；

42、s422.将功率指令和电流指令输入储能充放电控制器，并等待响应；

43、s423.计算储能充电功率的实际增量δps，计算公式如下：

44、δps＝p储能(k+1)-p储能(k)

45、其中，p储能(k+1)为响应后储能的实际充电功率；

46、s424.判断δps是否大于0；若是，令k＝k+1，并返回步骤s2，否则，进入步骤s43。

47、在此，通过增大储能设备的控制器的给定电流或功率指令，再通过控制器来调节储能充电电流或电压，实现了储能充电电流或功率的增大。

48、优选地，步骤s43包括以下步骤：

49、s431.在当前新能源输出功率p发电(k)的基础上减少新能源功率指令：

50、pref_g(k+1)＝p发电(k)-δ1

51、其中，pref_g为发电功率参考值；

52、s432.将新能源功率指令输入新能源控制器，待新能源控制器响应后返回步骤s2。

53、在此，通过减小新能源发电设备的控制器的给定功率指令，再通过控制器产生电压或电流指令来调节新能源发电的输出电压或电流，实现了新能源的实际输出功率的减小。

54、优选地，当电网电流i电网大于inom或功率p电网大于pnom，且新能源和储能单元均参与功率调节时，首先通过增大新能源发电的输出功率使i电网趋近于电流设定值inom或p电网趋近于功率设定值pnom，在无法实现i电网等于电流设定值inom或p电网等于功率设定值pnom的情况下，再增大储能的放电功率或放电电流，使i电网趋近于电流设定值inom或p电网趋近于功率设定值pnom。

55、优选地，当电网电流i电网小于inom或功率p电网小于pnom，且新能源和储能单元均参与功率调节时，首先通过增大储能的充电功率或充电电流使i电网趋近于电流设定值inom或p电网趋近于功率设定值pnom，在无法实现i电网等于电流设定值inom或p电网等于功率设定值pnom的情况下，再减小新能源发电的输出功率，使i电网趋近于电流设定值inom或p电网趋近于功率设定值pnom。

56、与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

57、本发明提出一种负荷侧新能源发电与储能并网的功率协调控制方法，首先设置负荷侧新能源发电与储能并网系统在目标电网中的电流设定值和功率设定值，再对电网电流或功率进行采样，并判断电网电流或功率是否等于设定值，通过调节储能充放电功率或电流以及新能源发电功率，使电网电流趋近于电流设定值或电网功率趋近于功率设定值，既有助于改善传统的负荷侧新能源发电与储能功率协调配合不佳，导致电网稳定性和电能质量下降的问题，又有助于提高新能源发电的就地消纳能力和储能的削峰填谷作用。