一种用于跟踪风电计划出力的电池储能系统优化控制方法_3

文档序号:8383029阅读:来源:国知局
55] (2)判断电池储能系统参与跟踪风电计划出力的跟踪深度;
[0056] 在功率预测误差逐时准确率r(i)小于0permi拥,将实时预测误差值AP"nd山的绝 对值I AP"wwl与电池储能系统最大出力Pewt.mJ故比较,判断电池储能系统参与跟踪风电 计划出力的跟踪深度。
[0057] 当所述功率预测误差逐时准确率rw小于0 时,若实时预测误差的绝对值 AP"Wwl小于等于最大出力则电池储能系统动作的功率为I AP"wwl ;若实时预 测误差的绝对值I AP"wwl大于最大出力1\。".。。,,则电池储能系统动作的功率值为最大功 盎P -?一i Batt. max D
[005引 做根据电池荷电状态SOC,结合步骤似的跟踪,所述功率跟踪控制模块控制电 池管理单元对电池储能系统进行控制,输出相应功率。
[0059] 其中,所述功率跟踪控制模块控制电池管理单元对电池储能系统进行控制包括如 下步骤:
[0060] S0Cmh<S0Ci<S0Cmax,且布') < 為,APwn化)< 0,则电池储能系统W I或Pewt.m。前功率大小释放功率于风电场节点诺S〇Ci《SOCmi。,电池储能系统不 动作;
[0061] S0Cmh<S0Ci<S0Cmax,且r山< 0Perm",AP福山> 0,则电池储能系统W I或Pestt.mJ勺功率向风电场节点吸收功率;若S〇Ci> SOCm。拥,电池储能系统不 动作;
[0062] 若S0Ci<50%S0C,且r(u>ePermit,向风电场节点吸收功率,使SO。回归至50% SOCe;
[0063] 若S0Ci>50%S0C,且r(u> 0Permit,向风电场节点释放功率,使SO。回归至50% SOCe。
[0064] 对应的,所述功率控制模块输出的控制命令如图3所示,图3为本发明电池储能系 统优化控制方法的控制模块输出控制命令的示意图,包括:
[0065] 若5〇(;化<5〇(:1<5〇%8〇〔6,1'。)<0細"么口"。诚<〇,且1么?1加山1《口83?. ma拥,电池储能系统出力为PBa?W=AP"ndW;
[0066] 若5〇(;化<5〇(:1<5〇%8〇〔6,1'。)<0細"么口"。诚<〇,且1么?1加山1>口83?. ma拥,电池储能系统出力为PBa?(。=PBatt.max;
[0067] 若5〇(;化<5〇(:1<5〇%8〇〔6,1'。)<0細"么口"。诚>〇,且1么?1加山1《口83?. ma拥,电池储能系统出力为PBa?W=AP"ndW;
[0068] 若5〇(;化<5〇(:1<5〇%8〇〔6,1'。)<0細"么口"。诚>〇,且1么?1加山1>口83?. ma拥,电池储能系统出力为PBa?(。=-PBatt.max;
[0069] 若 5〇%S0Ce<S0Ci<S0Cmax,r("<ePerm",AP"nd(i)<〇,且IAP"ndJ<Pb3?. ma拥,电池储能系统出力为PBa?(i)=AP"ndW;
[0070] 若 5〇%S0Ce<S0Ci<S0Cmax,r("<ePerm",AP"nd(i)<〇,且IAP"ndJ>PBa?. ma拥,电池储能系统出力为PBa?(。=PBatt.max;
[0071] 若 5〇%S0Ce<S0Ci<S0Cmax,r("<ePerm",AP"nd(i)>〇,且IAP"ndJ<Pb3?. ma拥,电池储能系统出力为PBa?(i)=AP"ndW;
[007引若 50%S0Ce<S0Ci<S0Cmax,r("<ePerm",AP"nd(i)>0,且IAP"ndJ>PBa?.ma拥,电池储能系统出力为PBa?(。=-PBatt.max;
[007引若S0Ci=SOCmi。,电池储能系统中储能电池的SOC很低,即使rw<ePetmit需要电 池储能系统放电时,为防止储能电池过度放电,电池储能系统不继续动作;
[0074] 若S0Ci=SOCm。,,电池储能系统中储能电池的S0C很高,即使rw< 0Permit需要电 池储能系统充电时,为防止储能电池过度充电,电池储能系统不继续动作;
[00巧]r山>epe加拥,若S0Ci>50%S0Ce,AP"nd(i)<0,电池储能系统的出力为PBa?山 =0. 2APwnd山;
[0076] r山> 0pe加拥,若SOCi<5〇%SOCe,AP"nd(i)>〇,电池储能系统的出力为PBa?山 =-0. 2APwnd。)。
[0077] 根据Pewtw的正负号决定电池的充放电状态,PBwtW<〇,flag= 1电池放电, Pewtw〉〇,flag= -l电池充电,将功率值内。《?1和电池的充放电状态flag发送至电池管 理单元,通过电池管理单元控制电池储能系统充放电校正风电功功率跟踪误差,使日预测 准确率满足控制目标。所述控制目标为;风电功率日预测准确率r> 0 >
[007引本发明通过电池储能系统出力对风电场预测误差进行校正,W满足风电功率日预 测误差准确率控制目标和保持电池储能系统具有较好的充/放电能力为原则,在控制过程 中根据电池储能系统最大出力、剩余容量状态和控制目标,细化储能出力控制,优化配置储 能容量。
[0079] 本发明参考现行国家能源局印发的《风电功率预测预报考核办法》,W功率预测误 差逐时准确率为被控对象,并结合风电功率预测误差与电池能量管理现状,提出严格的控 制边界条件,利用电池储能系统充/放电,将风电功率日预测误差控制在给定范围内,校正 风电功率预测偏差。当电池储能系统参与功率跟踪结束时,在不引起风电功率日预测误差 加剧的情况下,使储能电池的荷电状态SOC回归50 %SOC附近,W最好的状态应对下一次跟 踪任务。当风电功率日预测误差在允许控制范围内时不启动电池储能系统,从而减少电池 储能系统充放电频次,延长电池储能系统使用寿命。
[0080] 最后应当说明的是;W上实施例仅用W说明本发明的技术方案而非对其限制,尽 管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员依然可W对本发 明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换,该些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者 等同替换,均在申请待批的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1. 一种用于跟踪风电计划出力的电池储能系统优化控制方法,所述控制方法用的系统 包括依次连接的功率跟踪控制模块、电池管理单元BMS、电池储能模块、功率变流器PCS、断 路器、风电场、数据采集模块和介于所述数据采集模块与电池管理单元BMS之间的数据存 储和管理模块,其特征在于,所述优化控制方法包括以下步骤: Sl,功率跟踪控制模块读取实时功率预测误差,计算功率预测误差逐时准确率,判断功 率预测误差逐时准确率是否越限; 52, 判断电池储能系统参与跟踪风电计划出力的跟踪深度; 53, 根据电池荷电状态SOC和步骤S2的跟踪,所述功率跟踪控制模块控制电池管理单 元对电池储能系统进行控制,输出相应功率。
2. 根据权利要求1所述的用于跟踪风电计划出力的电池储能系统优化控制方法,其特 征在于,所述步骤Sl包括以下步骤: 所述数据采集模块实时采集风电场的实际输出功率和储能电池荷电状态SOC并传给 所述数据存储与管理模块和所述功率跟踪控制模块; 所述功率跟踪控制模块将风电场实时功率值与预测功率值的差作为实时预测误差值AP?nd(i),以天为跟踪时间窗口,以k(k= 1,2, 15)分钟为跟踪步长,计算功率预测误差 逐时准确率:r(i),比较r(i)与控制要求允许值|3POT
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