一種風(fēng)儲系統(tǒng)中儲能soc優(yōu)化控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風(fēng)儲系統(tǒng)中儲能SOC優(yōu)化控制方法，根據(jù)未來一段時間風(fēng)電場的預(yù)測功率，采用粒子群算法對SOC優(yōu)化模型進(jìn)行求解得到儲能系統(tǒng)的最優(yōu)SOC范圍在風(fēng)儲系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，根據(jù)實(shí)時的荷電狀態(tài)，得到其相對于最優(yōu)SOC范圍的荷電狀態(tài)偏移比例，將荷電狀態(tài)偏移比例和儲能系統(tǒng)當(dāng)前時刻的設(shè)定功率作為輸入，濾波時間常數(shù)作為輸出，采用模糊控制策略實(shí)時調(diào)節(jié)濾波時間常數(shù)，通過對風(fēng)電場的實(shí)時功率進(jìn)行低通濾波來平抑并網(wǎng)功率。本發(fā)明根據(jù)風(fēng)電場的預(yù)測功率來提前調(diào)整儲能系統(tǒng)的SOC，避免出現(xiàn)過充過放，從而長期平滑風(fēng)電場的輸出功率。
【專利說明】—種風(fēng)儲系統(tǒng)中儲能SOC優(yōu)化控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于風(fēng)電場功率波動平抑【技術(shù)領(lǐng)域】，更為具體地講，涉及一種風(fēng)儲系統(tǒng)中儲能SOC優(yōu)化控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，風(fēng)力發(fā)電憑借其綠色環(huán)保、資源豐富等優(yōu)勢，得到了世界各國的重視，成為非化石燃料發(fā)電的重要來源。但風(fēng)能具有隨機(jī)性和間歇性的特點(diǎn)，獨(dú)立的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)難以提供穩(wěn)定、連續(xù)的功率輸出，波動性較大，直接并入電網(wǎng)必然會影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，從電網(wǎng)安全角度考慮，為風(fēng)電場引入儲能裝置來平抑其功率波動，建立風(fēng)儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)是未來風(fēng)力發(fā)電的必然趨勢。
[0003]風(fēng)儲系統(tǒng)是通過儲能快速地吸收剩余能量或補(bǔ)充功率缺額來平抑風(fēng)電場的功率波動的，所以在利用儲能系統(tǒng)平抑風(fēng)電場的功率波動的時候，無法保證對其進(jìn)行有規(guī)律的充放電，容易出現(xiàn)過充過放，這不僅會影響其使用壽命，增加投入成本，而且在功率波動劇烈時可能會使其充放電能力不足，影響風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行的安全。如果在制定儲能系統(tǒng)充放電策略時，加入對其SOC(State of Charge，荷電狀態(tài))的額外控制，就可以在平抑風(fēng)電場功率波動的同時，避免儲能系統(tǒng)的過充過放，使其能夠長期平滑風(fēng)電場的輸出功率，因此，研究風(fēng)儲系統(tǒng)中儲能SOC的控制方法是十分重要的。
[0004]在國內(nèi)外對儲能系統(tǒng)平抑功率波動的研究中，對儲能SOC的控制，通常是根據(jù)SOC的實(shí)時信息，采用一定的控制策略來調(diào)整儲能系統(tǒng)的設(shè)定功率，使其SOC不斷靠近適中的位置，進(jìn)而避免過充過放。但是由于風(fēng)電場輸出功率的波動是毫無規(guī)律的，在未來一段時間儲能系統(tǒng)可能放電多也可能充電多，SOC適中的位置對儲能系統(tǒng)來說并不總是最優(yōu)的，因此也無法完全避免過充過放，進(jìn)而影響功率波動平抑效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種風(fēng)儲系統(tǒng)中儲能SOC優(yōu)化控制方法，根據(jù)風(fēng)電場的預(yù)測功率來提前調(diào)整儲能系統(tǒng)的S0C，避免出現(xiàn)過充過放，從而長期平滑風(fēng)電場的輸出功率。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明風(fēng)儲系統(tǒng)中儲能SOC優(yōu)化控制方法，包括以下步驟:
[0007]S1:求解最優(yōu)SOC范圍，具體步驟為:
[0008]周期性地對風(fēng)電場在未來一段時間內(nèi)的發(fā)電功率進(jìn)行功率預(yù)測，Pwjre(t,)為風(fēng)電系統(tǒng)在h時刻的預(yù)測功率，ti = iX At, i = l,2,..., N, N表示預(yù)測時間預(yù)定的時間步長個數(shù)，At表示時間步長；
[0009]最優(yōu)SOC范圍優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)為:
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)儲系統(tǒng)中儲能SOC優(yōu)化控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 51:求解最優(yōu)SOC范圍，具體步驟為: 周期性地對風(fēng)電場在SOC優(yōu)化時間窗口的發(fā)電功率進(jìn)行功率預(yù)測，Pwjre(t,)為風(fēng)電系統(tǒng)在ti時刻的預(yù)測功率，ti = iX At，i = 1，2，…，N; 最優(yōu)SOC范圍優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能SOC優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述步驟S2中，采用模糊控制策略得到濾波時間常數(shù)的T的具體方法為: 輸入1:荷電狀態(tài)偏移比例ρι.οΔΜ。，取其語言變量為Ε1，其論域?yàn)檫B續(xù)論域[-50% ,50% ]，對應(yīng)的模糊子集為{他，匪，吧，20汁5，？1汁8}，分別表示當(dāng)前儲能系統(tǒng)的SOC值相對于最優(yōu)SOC范圍為{極低，很低，偏低，適中，偏高，很高，極高}； 輸入2:設(shè)定功率Pb Mf，取其語言變量為E2，對應(yīng)的模糊子集為{N，P}，當(dāng)Pb < O時，儲能系統(tǒng)處于充電狀態(tài)，用N表示，當(dāng)Pb > O時儲能系統(tǒng)處于放電狀態(tài)，用P表示； 輸出:濾波時間常數(shù)T，取其語言變量為U，其論域?yàn)殡x散論域{Os，500s, 1000s, 1500s,2000s, 2500s, 3000s}，對應(yīng)的模糊子集為{ES，VS, SM, M, BM, VB, EB}，分別表示濾波時間常數(shù)取值為{極小，很小，偏小，中，偏大，很大，極大}; 模糊控制規(guī)則表為:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲能SOC優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述荷電狀態(tài)偏移比例proΔsoc的隸屬度函數(shù)為高斯隸屬函數(shù)，即:
【文檔編號】H02J3/28GK103956758SQ201410212082
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】鄒見效, 徐紅兵, 彭超, 辛?xí)詭? 石潔 申請人:電子科技大學(xué)