[发明专利]利用储能系统平滑微网并网点功率波动的能量管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由分布式发电单元组成微网与外部电网并网的技术，具体地讲， 本发明涉及一种用监测信息对微网进行智能控制的能量管理技术，特别是一种利用储能系 统平滑微网并网点功率波动的能量管理方法，它属于智能电网技术领域。

背景技术

随着风力、光伏发电技术进步，这些清洁能源越来越多地得到应用。现实中由若干 个发电单元组成的微网虽然可以满足局部供配电需求，但独立运行的微网易受外界因素影 响，运行效率不高，供配电质量差。为了优化微网的运行效率及供配电质量，将微网融入外 部电网是当前最好的选择，它可以维持局部的功率优化和平衡，降低系统运行的人工调度 难度。但是，现有技术仅对微网中的发电单元和负荷单元进行监测，没有对储能系统进行有 效监测，不能及时调节储能系统内的蓄电池工作状态，易造成微网与外部电网的并网点功 率波动较大，电源不稳定对配电的安全性和可靠性带来不良影响。

发明内容

本发明主要针对现有技术的微网连接外部电网时并网点功率波动较大的问题，提 出一种利用储能系统平滑微网并网点功率波动的能量管理方法，它通过对发电单元、负荷 单元和储能系统一并监测，及时掌握微网并网点功率波动值，并以此为信息源动态调节微 网内储能系统的功率，从而实现平滑并网点功率，减小微网并网点功率波动对外部电网影 响的目的。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

利用储能系统平滑微网并网点功率波动的能量管理方法，它针对与外部电网相连 接的微网进行管理。其改进之处在于：同步监测微网中的分布式发电单元、储能系统和负荷 单元并网点功率，动态调节储能系统充/放电，以减少微网并网点功率波动对外部电网的影 响。

作为进一步改进方案，所述储能系统内设至少一组相配套的双向变流器和蓄电 池。

作为进一步改进方案，所述分布式发电单元是光伏发电或风力发电或两种皆有。

作为进一步改进方案，所述分体式发电单元工作时其功率为输出方向，负荷单元 工作时功率为输入方向，储能系统工作时功率既可以为输入方向，也可以为输出方向，当储 能系统中的蓄电池荷电状态SOC处于低位时，功率为输入方向，反之为输出方向。

利用储能系统平滑微网并网点功率波动的能量管理方法，使用基于滑动平均的一 阶低通滤波器获得相邻两时刻的微网并网点功率参考值，该一阶低通滤波器的滤波时间常 数为平滑时间常数m，微网并网点功率在相邻两时刻的滑动平均值按下列公式（1）和（2）计 算：

式中P（t）表示微网并网点功率在t时刻的瞬时值，t的单位为秒；P（t）符号为正表示电能量由外部电网流向微网，符号为负表示电能量由微网流向外部电网（1）；表示微网（2）并网点功率从t-m时刻到t-1时刻的均值，表示微网（2）并网点功率从t-m+1时刻到t时刻的均值；

储能系统应补偿的功率参考值P_batcmd由基值P_bat和修正值γ两部分组成，设定蓄电池荷 电状态SOC有4个限值，分别为上上限SOC_upupli，上限SOC_Downli，下限SOC_Downli，下下限 SOC_DownDownli；基值P_bat按公式（3）计算；修正值按公式（4）计算：

式中P_rated为储能系统配置的双向变流器额定容量；γ为储能系统功率参考修正系数， C（bat）为储能系统中的蓄电池额定容量；

基于SOC反馈的控制的策略如下：

若SOC（t）≥SOC_UpUpli；

若P_bat（t）<0，则γ=0，P_bat（t）=0；

若P_bat（t）≥0，则γ=SOC（t）-SOC_upli；

若SOC_upli≤SOC（t）<SOC_UpUpli；

则γ=SOC（t）-SOC_upli；

若SOC_Downli≤SOC（t）<SOC_upli；

则γ=0；