[发明专利]用于跟踪计划出力的电池储能电站实时功率分配方法

说明书

技术领域

本发明属于智能电网以及能量存储与转换技术领域，具体涉及一种基于大规模锂电池储能电站的实时功率控制方法，尤其适用于兆瓦级电池储能电站参与跟踪计划出力时，储能电站内的储能机组实时功率分配以及储能电站能量管理。

背景技术

随着电池及其集成技术的不断发展，应用大规模电池储能电站参与跟踪计划出力逐渐成为了一种可行方案。电池储能电站内的电池储能机组与传统的发电机组相比具有响应速度快，启停时间短等优势，将在配电网系统及智能电网的协调控制中发挥重要作用。电池储能系统中目前常用的几种大容量储能电池有钠硫电池，液流电池以及锂电池等类型。

从电池储能的角度来说，过度的充电和过度的放电都会对电池的寿命造成影响。因此，监控好电池荷电状态、在储能电站内部合理分配好有功功率需求，并将电池的荷电状态控制在一定范围内是必要的。

电池储能电站参与跟踪计划出力的方式之一是实时补偿风光联合发电实际功率与风光发电计划间的差值，使风力发电和太阳能发电等新能源发电设备可以很好的依照事先制订的计划曲线发电。

目前有关基于兆瓦级大规模电池储能电站的风光发电计划跟踪方面的专利、文献、技术报告等很少，需要深入研究和探索。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的之一在于提供一种安全稳定、便于操作实现的用于跟踪计划出力的电池储能电站实时功率分配方法。

本发明的方法是通过如下技术方案实现的：

一种用于跟踪计划出力的电池储能电站实时功率分配方法，包括以下步骤：

A、实时读取电池储能电站的相关数据，并通过上述数据进行存储和管理；

B、计算当前电池储能电站的总功率需求命令值；

C、计算电池储能电站中各储能机组功率命令值；

D、将各储能机组功率命令值汇总后输出至外部监控平台。

进一步地，在步骤A中，所述电池储能电站的相关数据包括：由外部监控平台下发的风光发电计划曲线，风力发电总功率值和光伏发电总功率值以及电池储能电站中各储能机组的可控信号、荷电状态值、最大允许放电功率、最大允许充电功率和额定功率等等。

进一步地，在步骤B中，计算电池储能电站的总功率需求的方法包括：

首先，根据步骤A读取的风光发电计划曲线，确定出每个时间刻度的风光发电计划值；

其次，根据各时间刻度下的风光发电计划值，确定当前风光储联合发电总功率值；

最后，从风光储联合发电总功率值中减去所读取的风力发电总功率值和光伏发电总功率值，得到当前电池储能电站的总功率需求。

进一步地，在步骤C中，计算各储能机组功率命令值的方法包括：

当电池储能电站的总功率需求为零时，直接将各储能机组功率命令值设为零；当电池储能电站的总功率需求非零时，根据总功率需求的符号选择通过最大允许放电功率或最大允许充电功率来计算各储能机组的决策变量，进而求取参与跟踪计划出力的各储能机组的功率命令值；然后判断各储能机组是否满足最大允许放电功率约束条件或最大允许充电功率约束条件，如果有违反相应约束条件的储能机组，则通过最大允许放电功率或最大允许充电功率重新计算该储能机组的功率命令值；否则，结束判断。

进一步地，在步骤D中，将步骤C中计算出的各储能机组功率命令值进行存储后输出至外部监控平台，以执行对电池储能电站的功率控制，同时实现电池储能电站参与跟踪计划出力时的实时功率控制功能。

本发明的另一目的在于提出一种用于跟踪计划出力的电池储能电站实时功率分配系统，该系统包括：

通讯模块，用于接收外部监控平台下发的电池储能电站的相关数据；

数据存储与管理模块，用于存储和管理电池储能电站的相关数据，并将计算出的各储能机组功率命令值赋值给相应接口变量；

跟踪计划控制模块，用于实时确定电池储能电站的当前总功率需求；和

遗传算法控制模块，用于实时计算各储能机组功率命令值。

与现有技术相比，本发明达到的有益效果是：