利用复合储能技术平抑风光发电系统输出功率波动的方法

摘要

本发明公开了一种利用复合储能技术平抑风光发电系统输出功率波动的方法。该方法在平抑功率波动过程中提出了可变时间常数滤波控制，实时优化低通滤波器的时间常数，实现了对储能系统充放电功率的灵活、快速控制，改善储能系统的运行，减小储能使用容量；同时提出最大输出功率控制保证储能运行在合理的范围。本发明应用复合储能技术，将具有快速响应特性的储能系统和具有大容量储能特性的储能系统联合使用以平抑功率波动，两种储能设备互相弥补自身的不足，从而达到更好的平抑效果和更大的经济效益。该方法迎合了储能技术应用于新能源发电的趋势，可为新能源并网问题提供借鉴。

主权项

一种利用复合储能技术平抑风光发电系统输出功率波动的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）从具体地区的风光系统运营历史数据中，抽取若干典型季节与典型气候的一整天功率输出监测数据；（2）根据监测数据，通过PSO优化算法优化计算出变时间常数控制参数：A、B、C、Tf1_min、Tf1_max、Tf2_min、Tf2_max；（3）根据得到的多组变时间常数控制中各控制参数，对应计算出所需要的超级电容器和蓄电池的容量，对于得到的多组变时间常数控制中各控制参数、超级电容器和蓄电池的容量，分别求取相应的平均值，得到变时间常数控制中各控制参数值、超级电容器和蓄电池的容量值；（4）根据得到的变时间常数控制参数、超级电容器和蓄电池的容量，对实际的风光输出功率进行平抑，平抑风光系统输出功率波动分为两级，第一级利用超级电容器平抑几秒至几分钟内的高频波动部分，第二级利用蓄电池平抑几分钟至几小时内的中频波动部分，根据输出波动的大小调整过滤器的时间常数Tf1和Tf2；（5）根据得到的Tf1，计算超级电容器发出的功率： P UC ( n ) = T f 1 ΔT + T f 1 ( P DG ( n - 1 ) - P DG ( n ) + P UC ( n - 1 ) ) - - - ( 1 ) 其中，ΔT为采样时间间隔，PDG为风光系统输出功率，PUC为超级电容器发出功率值；用超级电容器滤除高频波动部分后的输出功率为：PTem(n)＝PDG(n)+PUC(n)                             （2）（6）根据得到的Tf2，计算蓄电池发出的功率： P LB ( n ) = T f 2 ΔT + T f 2 ( P Tem ( n - 1 ) - P Tem ( n ) + P TB ( n - 1 ) ) - - - ( 3 ) 经过超级电容器和蓄电池滤波作用后的输出功率为：PO(n)＝PDG(n)+PUC(n)+PLB(n)                        （4）使任意一分钟内最大功率波动不超过额定功率的2%，任意三十分钟内不超过10%。