[发明专利]一种提高区域电网能源利用率的多元储能融合方法

说明书

技术领域

本发明涉及区域电网系统技术领域，更具体地说，涉及一种提高区域电网能源利用率的多元储能融合方法。

背景技术

随着政策支持和技术进步，可再生能源发电，特别是风力发电技术和风力发电技术，得到了快速发展，区域电网是可再生能源利用的重要形式。由于区域电网中含有受气象因素影响的具有间歇性、随机波动性可再生能源发电，区域电网并网运行或孤网运行时存在功率波动问题。区域电网稳定运行主要依赖于能量的平衡控制，储能技术是实现能源平衡，保证区域电网稳定运行的重要手段。本发明通过在区域电网中接入多元储能，以抑制区域电网功率波动，避免可再生能源丰富地区在功率不平衡时出现弃光弃风现象，可有效提高区域电网能源利用率。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种提高区域电网能源利用率的多元储能融合方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种提高区域电网能源利用率的多元储能融合方法，所述区域电网系统包括多元储能系统、区域电网储能控制器及与所述多元储能系统连接的光伏板组和风力发电机，所述多元储能系统包括多组由锂电池、铅酸蓄电池、超级电容器、全钒液流电池分别组成的储能单元，每组储能单元都通过DC/DC变换单元连接至区域电网直流母线，所述方法包括：

所述多元储能系统对区域电网系统的需求功率P_total进行预测控制；

所述区域电网储能控制器记录每组锂电池储能单元、铅酸蓄电池储能单元、全钒液流电池储能单元的充放电状态，控制电池储能单元在没有充满电之前不允许放电以及在放电没有达到允许放电深度时不允许充电；

所述区域电网储能控制器记录每组电池储能单元的充放电次数，控制锂电池储能单元、铅酸蓄电池储能单元、全钒液流电池储能单元的充放电次数比例为30:5:130，锂电池储能单元的最大充放电次数为3000次，铅酸蓄电池储能单元的最大充放电次数为500次，全钒液流电池储能单元的最大充放电次数为13000次；

若所述区域电网系统的需求功率P_total小于零，在|p_total|小于超级电容器储能单元剩余容量对应最大输出功率值时，则先释放超级电容器储能单元电量；在|p_total|大于且小于电池储能单元剩余容量对应最大输出功率与之和时，则释放超级电容器储能单元和电池储能单元存储的电量；若|p_total|大于与之和，则释放超级电容器储能单元和电池储能单元存储的电量，并且连接电网，电网将多元储能系统的差额电量输入区域电网系统。

在上述方案中，所述多元储能系统预测控制区域电网系统的需求功率P_total包括以下步骤，先给定功率P₀，在时间段△t内检测到区域电网实际输出功率P_实际，若|P_实际-P₀|大于0.001W，则接着输入给定功率值为P₀+(P_实际-P₀)/△t，如此进行迭代计算直到|P_实际-P₀|在0.001W内。

在上述方案中，预测得到的区域电网系统需求功率P_total分为缓变需求功率和快变需求功率，电池储能单元控制缓变需求功率，超级电容器储能单元控制快变需求功率。

在上述方案中，在t时刻采集区域电网系统的能量为P_n，在t+t₀时刻采集区域电网系统的能量为P_n+1，若|(P_n+1-P_n)/t₀|小于4，则电池储能单元通过充放电控制缓变需求功率；若|(P_n+1-P_n)/t₀|大于4，则超级电容器储能单元通过充放电控制快变需求功率。

在上述方案中，所述区域电网储能控制器控制所述多元储能系统的充放电状态时，超级电容器储能单元的充电状态值SOC没有达到95％时不允许放电且放电没有达到允许放电深度5％时不允许充电；锂电池储能单元、铅酸蓄电池储能单元、全钒液流电池储能单元的充电状态值SOC没有达到80％不允许放电且放电没有达到允许放电深度20％时不允许充电。

实施本发明一种提高区域电网能源利用率的多元储能融合方法，具有以下有益效果：