[发明专利]一种基于共享储能的风电功率波动平抑方法、系统及设备

说明书

本发明公开了一种基于共享储能的风电功率波动平抑方法、系统及设备，属于共享储能技术领域。本发明的一种基于共享储能的风电功率波动平抑方法，通过构建经验模态分解模型、指标定义模型、模糊控制模型，设置荷电状态优化控制信息，从而得到输出功率并对共享储能进行功率分配，实现基于共享储能的风电功率波动平抑，方案科学、合理，能够有效减小储能的充放电切换次数，同时提高双向平滑能力，有效解决储能在平抑风电功率波动时频繁充放电问题。进一步，本发明可以确保经过平滑后的风电并网功率基本上达到了并网要求，使用经验模态分解获取的并网功率虽相较滑动平均波动较大，但始终都在并网规定范围内，且需储能平抑的功率相对较小。

技术领域

本发明涉及一种基于共享储能的风电功率波动平抑方法、系统及设备，属于共享储能技术领域。

背景技术

近年来，随着资源短缺与环境问题日益突出，以风电为代表的可再生能源得到了迅速发展，风电渗透率不断增加，但大规模风电并网以及风电自身的随机性、波动性及不确定性给电力系统的安全稳定运行带来了挑战，储能技术作为电网发展的关键技术之一，可有效平滑风电并网功率波动，提高风电并网安全性和稳定性，成为平抑风电波动的有效途径。

储能价格昂贵、损耗较快，尤其是应用于平滑风电的储能，其寿命主要受到充放电深度与充放电切换次数的影响，因此控制器充放电深度在合理范围内并减少充放电切换次数可延长储能使用寿命。基于传统的共享储能控制策略中，使用同一类型储能，并将储能划分为两组，分别承担充电与放电任务。两组储能中，当其中任意一组储能的荷电状态达到设定的限值时，工作模式切换，两组储能的充放电状态同时转换。基于传统共享储能的功率平滑策略虽然相比于基于单一类储能的功率平滑策略，可大大减小储能的充放电状态切换次数，但没有考虑到风电随机性引起的充放电能量不平衡问题，当两组储能SOC相近并都接近于限值时，储能将会频繁切换充放电状态，降低甚至失去双向调节能力。

储能在平抑风电功率波动的应用可分为单一类储能、混合储能与共享储能控制，国内外已经做了大量的相关研究文献。有的学者提出优化蓄电池储能容量旨在平滑风电出力，但单一控制方式的储能平滑风电时需频繁切换充放电次数，大大缩短其使用寿命；有的学者应用能量型电池和功率型超级电容的混合储能平抑功率波动，结合风电功率和混合储能的特性，合理分配各个储能容量和功率，但功率型储能成本较高，经济性较差，且储能仍然需频繁充放电；有的学者针对多场景多目标优化问题，提出多工况共享储能预测差值补偿策略，同时设定平滑风电波动控制策略，但储能在充放电能量不平衡时仍会频繁充放电，降低甚至失去双向调节能力。综上，储能系统在降低充放电次数的同时平滑进行风电功率波动平移仍是当前的研究热点和难点。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的一在于提供一种通过构建经验模态分解模型、指标定义模型、模糊控制模型，设置荷电状态优化控制信息，从而得到输出功率并对共享储能进行功率分配，实现基于共享储能的风电功率波动平抑，方案科学、合理，能够有效减小储能的充放电切换次数，同时提高双向平滑能力，有效解决储能在平抑风电功率波动时频繁充放电问题的一种基于共享储能的风电功率波动平抑方法。

本发明的目的二在于提供一种通过设置共享储能装置一、共享储能装置二、储能变换器、滤波装置、经验模态分解模块、指标定义模块、模糊控制模块，设置荷电状态优化控制信息，从而得到输出功率并对共享储能进行功率分配，实现基于共享储能的风电功率波动平抑，方案科学、合理，能够有效减小储能的充放电切换次数，同时提高双向平滑能力，有效解决储能在平抑风电功率波动时频繁充放电问题的基于共享储能的风储发电系统。

本发明的目的三在于提供一种能有效平抑并网功率波动，减少储能充放电切换次数，延长电池使用寿命，并且快速优化共享储能的SOC，提高了储能长期工作的稳定性的基于共享储能的风电功率波动平抑方法、系统及设备。

为实现上述目的之一，本发明的第一种技术方案为：

一种基于共享储能的风电功率波动平抑方法，

包括以下步骤：