发明名称 一种用于含风光柴储孤立微电网的稳态运行策略
摘要 本发明公开了一种用于含风光柴储孤立微电网的稳态运行策略,该策略细分为5种运行模式。首先把储能SOC划分为4个运行区间,以储能SOC作为运行策略划分启动条件,决定储能设备的充放电状态选择边界;然后由储能SOC及其充放电状态确定柴油发电机的启停状态和不可运行区域;再由储能SOC、充放电状态和柴油发电机状态决定微电网的主电源;最后确定微电网的运行模式和模式切换时序。本发明用于的孤立微电网包括与主网完全没有电气连接的孤立型微网或者处于孤岛运行模式的并网型微电网。本发明可以充分利用储能设备提高微电网的精细化运行,提高系统备用水平、运行稳定性、供电可靠性和可再生能源利用率。
申请公布号 CN102904288B 申请公布日期 2015.04.15
申请号 CN201210372367.7 申请日期 2012.09.28
申请人 南方电网科学研究院有限责任公司 发明人 雷金勇;陈柔伊;王科;伟;段卫国;董旭柱
分类号 H02J3/46(2006.01)I 主分类号 H02J3/46(2006.01)I
代理机构 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 代理人 林丽明
主权项 一种用于含风光柴储孤立微电网的稳态运行策略,其特征在于包括如下步骤:1)确定储能的荷电状态SOC的状态值SOC<sub>min</sub>、SOC<sub>mid</sub>和SOC<sub>max</sub>,其中SOC<sub>min</sub>&lt;SOC<sub>mid</sub>&lt;SOC<sub>max</sub>,把储能荷电状态SOC划分为4个运行区间,以储能荷电状态SOC作为运行策略划分启动条件,决定储能设备的充放电状态选择边界;2)由储能荷电状态SOC及储能充放电状态确定柴油发电机的启停状态和不可运行区域;3)根据储能荷电状态SOC、储能充放电状态和柴油发电机状态确定柴油发电机或储能设备为微电网的主电源;4)根据储能荷电状态SOC区间、储能充放电状态、柴油发电机启停状态和微电网的主电源,确定微电网的运行模式和模式切换;步骤4)所述的微电网的运行模式包括以下情况:运行模式1为储能为主电源,柴油发电机为开启状态,储能为充电状态;运行模式2为储能为主电源,储能为放电状态,柴油发电机为停运状态;运行模式3为柴油发电机为主电源开启状态,储能为放电状态;运行模式4为柴油发电机为主电源开启状态,储能为充电状态;运行模式5为储能为主电源,柴油发电机为开启状态,储能为放电状态;5个运行模式之间的切换中的关键判断环节或指标为:1)时间间隔ΔT的选择ΔT的取值与风光出力预测预报的时间分辨率保持一致,即最小的ΔT为15分钟;最大的ΔT值取决于微电网中的储能容量大小,不要超过1小时;2)快速进入模式1的判断模式1要求柴油发电机的运行时间不少于t<sub>D,min</sub>,若上一时刻系统运行在模式1中,在该时间需要判断柴油发电机的累计运行时间是否到达了t<sub>D,min</sub>,若达到且储能的SOC也达到最大值,则进入正常的流程顺序,否则直接保持模式1运行,t<sub>D,min</sub>是柴油发电机的最小运行时间;3)储能是否进入充电状态的判断利用风光日内超短期预测预报数据计算分析,在不超过4小时内;储能出力为0的情况下,柴油发电机的非经济运行时间和风光弃能量百分比;若柴油发电机存在非经济运行,或超过15分钟或者弃风弃光百分比超过30%,则判断为需要转入充电状态,否则判断为不需要;若需要,且储能本在充电运行状态,则不需要进行模式切换,否则进行状态转换;4)柴油发电机是否开启的判断当储能SOC&gt;SOC<sub>mid</sub>时,且储能作为主电源进入放电状态时,需要判断柴油发电机的启停,对应进入模式5和模式2;在上述条件下,柴油发电机的主要作用是确保储能的放电功率不超过P<sub>BDis,max</sub>,同时运行在经济运行区间内;判断方法如下:利用风光日内超短期预测预报数据计算分析,在不超过4小时内,柴油发电机停运的情况下,储能的放电功率超过P<sub>BDis,max</sub>的时间超过15分钟,同时,柴油发电机开启的情况下,其非经济运行时间不超过15分钟,则判断为需要开启柴油发电机;否则判断为不需要;若需要开启柴油发电机,且柴油发电机已开启,则不需要进行模式切换,否则进行状态转换;其中P<sub>BDis,max</sub>表示储能放电功率最大值。
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