[发明专利]平抑风电波动的混合储能容量配置及运行控制方法

说明书

本发明提出了平抑风电波动的混合储能容量配置及运行控制方法，包括：对混合储能系统输出功率进行概率分析，混合储能系统包括电解制氢和超级电容；建立以并网功率波动率为评价指标的平抑效果评估模型，确定混合储能系统的最优额定输出功率；通过自适应滑动平均算法分解作用域，确定电解制氢电解槽的额定功率和超级电容的额定功率；根据混合储能系统的状态参数制定储能系统协调运行控制策略。本发明的技术方案可以在实现功率分配、保证储能各元件正常运行的同时，有效降低了风电输出功率的波动，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及平抑风电波动的混合储能容量配置及运行控制方法。

背景技术

构建以新能源为主体的新型电力系统是实现“双碳”目标的必由之路。风能以其清洁、高效、无污染和可持续发展的特点成为近年新能源发展的热点。风电装机规模的持续增长在带来巨大经济效益和环境效益的同时，也给电网带来了巨大的挑战。风力发电具有较强的波动性、间歇性以及随机性，对电网的可靠运行、经济运行等方面造成的不利影响日趋严重。

近年来，储能系统成为平抑风力发电波动重要途径。在风电场站附近安装储能系统来平滑风电波动，符合大力支持电源侧储能建设，进而更好地推进用户侧储能发展的需要。单一储能很难应对平抑风电波动时出现的各种工况，目前大多采用混合储能系统。

然而，就目前的常见的平抑风电的技术主要有以下几方面缺点：

一是储能系统容量优化方面，当前研究主要围绕系统的成本与收益构建容量优化模型，仅考虑了系统经济目标，而少有研究考虑容量配置结果对风电波动平抑效果的影响。

二是混合储能系统间的功率合理分配和运行协调控制方面，参数选取都由人为设定，存在一定的局限性，难以有效满足风电平抑的需求。

综上所述，亟待发明一种既能有效平抑风电波动、提高电能质量，又能防止超级电容过充过放，提高混合储能系统使用寿命的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提出一种平抑风电波动的混合储能容量配置及运行控制方法。

本发明提出平抑风电波动的混合储能容量配置及运行控制方法，包括：

对混合储能系统输出功率进行概率分析，其中，所述混合储能系统包括电解制氢和超级电容；

建立以并网功率波动率为评价指标的平抑效果评估模型，确定所述混合储能系统的最优额定输出功率；

通过自适应滑动平均算法分解作用域，确定所述电解制氢电解槽的额定功率和所述超级电容的额定功率；

根据所述混合储能系统的状态参数制定储能系统协调运行控制策略。

示范性地，所述混合储能系统设置于风电场侧以在风电并网前对风电功率波动进行平抑。

示范性地，所述建立以并网功率波动率为评价指标的平抑效果评估模型，确定所述混合储能系统的最优额定输出功率包括：

利用自适应滑动平均算法确定并网功率参考值，并根据所述并网功率参考值确定所述混合储能系统输出功率；

根据所述混合储能系统输出功率变化范围的正态分布曲线确定所述混合储能系统的额定输出功率。

示范性地，所述通过自适应滑动平均算法分解作用域，确定所述电解制氢电解槽的额定功率和所述超级电容的额定功率包括：

利用自适应滑动平均算法再次对所述混合储能系统输出功率进行分解，将得到的低频功率分量作为电解槽的额定功率；

将所述混合储能系统输出功率与所述电解槽的额定功率作差得到所述超级电容的额定功率。

示范性地，所述利用自适应滑动平均算法再次对所述混合储能系统输出功率进行分解包括：