專利名稱：一種基于混合儲能的風電功率平抑方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于風電場混合儲能技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種基于混合儲能的風電功率平抑方法。
背景技術(shù)：
隨著風電大規(guī)模并網(wǎng)，其功率波動對電網(wǎng)的沖擊越來越突出。而儲能系統(tǒng)具有的短時快速吸收和釋放能量的特點，能夠有效彌補風電輸出功率間歇性、波動性的缺點，因此在風力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)中配置儲能系統(tǒng)已經(jīng)成為平抑風電輸出功率波動的有效手段之一。由超級電容和儲能電池組成的混合儲能系統(tǒng)，彌補了單一儲能技術(shù)的不足，因此越來越多的風電場開始配置混合儲能系統(tǒng)?；旌蟽δ芟到y(tǒng)可以對風電場輸出功率中某一特定頻段的波動成分進行補償，從而實現(xiàn)風電功率波動平抑。將儲能設(shè)定功率分為頻繁波動部分和平滑部分，分別由超級電容和儲能電池承擔，可以實現(xiàn)對平抑需求的快速響應(yīng)?；旌蟽δ芟到y(tǒng)設(shè)定功率可以由風電場實時輸出功率經(jīng)濾波器得到。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)采用低通濾波方式進行風電功率平抑的控制流程圖。如圖1所示，風電場輸出的風電實時功率Pwf經(jīng)過平抑低通濾波得出平抑后的功率Ptjut,混合儲能設(shè)定功率Pltess-M由平抑后的功率Pwt減去風電實時功率Pwf相減得到。采樣分配低通濾波，提取混合儲能設(shè)定功率ΡΗ_—M中低頻功率部分并經(jīng)過限值環(huán)節(jié)使儲能電池設(shè)定功率PBat在其能力范圍內(nèi)，超級電容將承擔剩余高頻部分即混合儲能設(shè)定功率ρΗ_—M減去儲能電池設(shè)定功率PBat，得到的超級電容設(shè)定功率Ps。。將混合儲能設(shè)定功率Pltess M分為頻繁波動部分即Ps。和平滑部分PBat，分別由超級電容和儲能電池承擔，可以實現(xiàn)對平抑需`求的快速響應(yīng)。目前的研究集中在如何利用有限的儲能能力實現(xiàn)功率平抑，而很少考慮系統(tǒng)整體充放電能力和不同儲能設(shè)備之間的協(xié)調(diào)。如何針對不同充放電特性的儲能設(shè)備進行功率分配，避免出現(xiàn)儲能設(shè)備深充過放現(xiàn)象是實現(xiàn)混合儲能風電功率平抑的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對由超級電容和儲能電池組成的混合儲能系統(tǒng)提供一種基于混合儲能的風電功率平抑方法，以實現(xiàn)了混合儲能系統(tǒng)的功率優(yōu)化分配，同時避免了儲能設(shè)備的過充過放，延長使用壽命。為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明基于混合儲能的風電功率平抑方法，其特征在于，包括以下步驟:(I)、優(yōu)化控制層制定并執(zhí)行儲能系統(tǒng)的功率優(yōu)化策略，為混合儲能系統(tǒng)提供設(shè)定
功率 Mf ;1.1)、風電場的風電實時功率Pwf經(jīng)風電平抑低通濾波器濾波剔除其中的高頻分量后，得到注入電網(wǎng)的平抑后的期望輸出功率Ρ_—Μρ;
1.2)、根據(jù)混合儲能系統(tǒng)平均SOC以及期望S0C，計算出功率調(diào)節(jié)值Padjust:Padjust- (S0Cavg-S0Cavg_exp) X Klless其中，Kltess為比例系數(shù)，與混合儲能系統(tǒng)儲能設(shè)定的容量有關(guān)，設(shè)定的容量越大，其值越小，反之亦然；混合儲能系統(tǒng)平均SOC以及期望SOC分別為:
權(quán)利要求
1.一種基于混合儲能的風電功率平抑方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、優(yōu)化控制層制定并執(zhí)行儲能系統(tǒng)的功率優(yōu)化策略，為混合儲能系統(tǒng)提供設(shè)定功率P.1 Hess_ref * `1.1)、風電場的風電實時功率Pwf經(jīng)平抑低通濾波器濾波剔除其中的高頻分量后，得到注入電網(wǎng)的平抑后的期望輸出功率Ρ_—εχρ ； `1.2)、根據(jù)混合儲能系統(tǒng)平均SOC以及期望S0C，計算出功率調(diào)節(jié)值Padjust: ^adjust- ( SOCavg SOCavg exp) XKjjess ； 混合儲能系統(tǒng)平均SOC以及期望SOC分別為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風電功率平抑方法，其特征在于，在步驟(I)中，所述的風電平抑低通濾波器、SOC平抑低通濾波器的截止頻率相同，為0.01Hz。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風電功率平抑方法，其特征在于，在步驟(I)中，所述的混合儲能系統(tǒng)設(shè)定功率pHess—M還有經(jīng)過限值處理即: 限值管理器考慮混合儲能系統(tǒng)的最大充放電功率，設(shè)定最大最小功率，當混合儲能系統(tǒng)設(shè)定功率ΡΗ_—大于最大值或小于最小值時，則限值管理器將其值限定為最大值或最小值，其余限值管理器輸出輸入的混合儲能系統(tǒng)設(shè)定功率ΡΗ_—Μ，以避免出現(xiàn)設(shè)定功率超出混合儲能系統(tǒng)能力的情況，從而延長儲能系統(tǒng)使用壽命。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種本發(fā)明基于混合儲能的風電功率平抑方法，通過混合儲能系統(tǒng)平均SOC以及期望SOC計算出功率調(diào)節(jié)值來修訂風電場的期望輸出功率，從而將混合儲能系統(tǒng)的SOC考慮到風電功率平抑過程中，避免混合儲能系統(tǒng)過充過放情況的發(fā)生，降低了風電場對儲能系統(tǒng)容量的要求，維持混合儲能系統(tǒng)整體較高的充放電能力。同時，根據(jù)儲能電池以及超級電容的SOC對儲能電池和超級電容直接進行適當?shù)墓β收{(diào)節(jié)，超級電容優(yōu)先響應(yīng)風電功率波動平抑的需求，其SOC通過儲能電池充放電實時調(diào)整，以減少儲能電池充放電次數(shù)，延長電池使用壽命。
文檔編號H02J7/00GK103236708SQ201310154010
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者鄒見效, 彭超, 辛曉帥, 徐紅兵, 張珍珍, 戴碧蓉 申請人:電子科技大學