[发明专利]一种独立微网中大规模储能优化配置与协调控制方法

权利要求书

1.一种独立微网中大规模储能优化配置与协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：分别确定主储能单元的容量配比和从储能单元的容量配比；

步骤2：设计锂离子电池的最大充放电速率约束函数；

步骤3：确定主控单元调节能力约束条件；

步骤4：储能单元功率调度；

所述主储能单元的容量配比的具体过程为：

步骤1-1-1：计算出电网在某一时刻的最大功率变化其中，为主控单元的额定输出功率，其大小由光伏发电和负荷的瞬时最大功率差决定；

步骤1-1-2：计算出保证超级电容的最大充放电倍率满足逆变器的最大功率输出时的容量比：其中，Q_M为超级电容单元的储能总电量(Wh)，C_d、C_c分别为超级电容的最大放电倍率、最大充电倍率(A/Ah)，V_b为超级电容工作电压(V)，V_rb为超级电容的额定电压(V)，к为安全系数，根据系统需要选取，为主控单元的最大输出功率；

所述从储能单元的容量配比的具体过程为：

步骤1-2-1：根据整个微电网的功率平衡和能量平衡关系，得到从储能单元的功率需满足：其中，为从储能单元额定输出功率，为负荷最大功率；

步骤1-2-2：根据微电网的备电要求，得到锂离子电池的容量关系式：Q_S≥β·Q_L,day/DOD，其中，Q_s为所有锂离子电池单元的总容量(Wh)，β为需要满足的连续不发电天数，Q_L,day为负荷的日均用电量(Wh)，DOD为锂离子电池放电深度；

步骤1-2-3：为了保障锂离子电池充电的高效性和发电储能配比的合理性，逆变器的输入应满足最大倍率充电需求，其功率和容量配比需要满足如下关系：其中，C_c＇为锂离子电池的最大充电倍率(A/Ah)，V_b为锂离子电池工作电压(V)，V_rb＇为锂离子电池的额定电压(V)；

所述步骤4的具体过程为：

步骤4-1：判断主控单元的输出功率与锂离子电池状态，计算需要调度的目标功率；

步骤4-2：对从储能单元进行功率调度；

步骤4-3：计算并执行对光伏发电单元的功率调度。

2.根据权利要求1所述的一种独立微网中大规模储能优化配置与协调控制方法，其特征在于，所述步骤2的具体过程为：根据选取的锂离子电池参数及其充放电特性，计算出锂离子电池的最大可充放电速率：其中，P_sc为充电速率，P_sd为放电速率，f_cha(soc)为锂离子电池处于充电时的荷电状态，f_dis(soc)为锂离子电池处于放电时的荷电状态。

3.根据权利要求1所述的一种独立微网中大规模储能优化配置与协调控制方法，其特征在于，所述步骤3的具体过程为：

步骤3-1：计算出负荷总功率P_L，P_M+P_S+P_V＝P_L，其中，P_M为主控单元的输出功率，P_S为从储能单元的输出总功率，P_V为光伏发电单元的输出总功率；

步骤3-2：计算出主控单元的最大可输出功率以及最大可输入功率：其中，P_{M_out}为主控单元的最大可输出功率，P_{M_in}为主控单元的最大可输入功率，P_M为主控单元的当前输出功率。

4.根据权利要求1所述的一种独立微网中大规模储能优化配置与协调控制方法，其特征在于，所述步骤4-1的具体过程为：

步骤4-1-1：将主控单元的输出功率表示为上一次清零操作到当前时刻微电网的功率变化；

步骤4-1-2：当输出功率的变化在一定范围内时不进行功率操作；当输出功率超出这一范围时，则进行功率调度控制。