一种储能设备及其调度方法技术

技术编号:22887295 阅读:18 留言:0更新日期:2019-12-21 08:31
本发明专利技术公开了一种储能设备及其调度方法,调度方法包括如下步骤:包括:步骤(1)导入电网的负荷数据,根据负荷数据绘制负荷持续曲线(LDC);步骤(2)根据负荷持续曲线(LDC)确定储能设备最大放电功率及容量。采用本发明专利技术调度方法可有效减少负荷峰谷差,且算法简单、实用、可行、计算量小、计算时间相对较少,能够快速确定储能装置的容量和放电时长,保证储能装置具备削峰填谷功能的同时实现经济效益最大化,节约投入成本。

【技术实现步骤摘要】
一种储能设备及其调度方法
本专利技术涉及电力装置最优化计算的
,尤其涉及储能设备及其削峰填谷的调度方法。
技术介绍
利用储能系统的电力吞吐特性在负荷低谷期时吸收能量储存待用,在负荷高峰时期释放能量,完成削峰填谷任务,不仅可以缓和高峰期的用电紧张情况,也可以延缓电力设备的投资升级,减少装置备用容量,提高输电和配电设备的利用率,有利于电网的经济运行。目前削峰填谷的算法研究主要集中在模拟退火算法、梯度算法和动态规划算法,上述算法的缺点在于计算量大,计算时间较长。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,专利技术一种储能设备及其削峰填谷的调度方法,可以解决削峰填谷算法计算量大,计算时间长的问题。本专利技术提供的技术方案为:一种调度方法,包括:步骤(1)导入电网的负荷数据,根据负荷数据绘制负荷持续曲线(LDC);步骤(2)根据负荷持续曲线(LDC)确定储能设备最大放电功率及容量。所述步骤(2)包括如下步骤:步骤(21)根据负荷持续曲线(LDC)得到负荷峰值P峰;步骤(22)根据储能设备投资经济性及技术条件确定储能持续可放电时间Tx,在负荷持续曲线(LDC)上找到Tx所对应的有功功率值Px;步骤(23)根据公式Pmax=P峰-Px计算得到储能设备的最大放电功率值Pmax;步骤(24)根据公式C=(P峰-Px)×Tx计算得到储能设备的容量C。所述储能设备的运行策略如下:设定储能设备放电阈值Px,当监测到的用电负荷高于Px时,所述储能设备放电;当监测到的用电负荷低于Px时,所述储能设备停止放电。设定所述储能设备充电阈值,保证储能设备在用电低谷阶段充电。所述据储能设备投资经济性及技术条件确定储能持续可放电时间Tx,包括如下步骤:通过公式(1)计算平均负荷功率Pmean,P(t)为t时刻负荷功率,T为负荷持续曲线周期;根据计算得到的Pmean在负荷持续曲线上找到与之对应的时间点Tmean,通过公式(2)计算波峰时段需要储能装置释放的电能Wpeak;通过公式(3)计算N次迭代的功率间隔ΔP,其中,P峰为负荷峰值,P谷为负荷谷值。通过公式(4)计算第k次迭代的放电功率,k的初始值为0;Pk=P谷+k×ΔPk∈(0,1,2,…,N-2,N-1,N)(4)根据计算得到的PK在负荷持续曲线上找到与之对应的时间点TPK,通过公式(5)计算第k次迭代储能设备放电容量Wdischarge.k;Wdischarge.k=Pk×TPK(5)如果Wdischarge.k<Wpeak,则令k=k+1,重新计算Wdischarge.k并与Wpeak进行比较,以此类推,直到Wdischarge.k≥Wpeak时停止迭代,将最后一次迭代计算得到的TPK作为储能持续可放电时间Tx。一种储能设备,它包括:储能装置、储能装置接入变压器、储能装置接入开关、母线和多个馈线开关,储能装置与储能装置接入变压器相连,储能装置接入开关分别与储能装置接入变压器和母线相连,母线与多个馈线开关相连。所述母线为双段,第一段母线与储能装置相连、多个馈线开关相连、第二段母线与多个馈线开关相连,第一段母线进线开关分别连接第一段母线和进线变压器,第二段母线进线开关分别连接第二段母线和进线变压器,进线变压器通过进线开关与进线相连。所述母线为三段,第一段母线与多个馈线开关相连、第二段母线与多个馈线开关相连,中间母线与储能装置相连,第一段母线进线开关分别连接第一段母线和进线变压器,第二段母线进线开关分别连接第二段母线和进线变压器,进线变压器通过进线开关与进线相连,中间母线通过中间母线第一进线开关与第一段母线相连,中间母线通过中间母线第二进线开关与第二段母线相连。储能装置包括储能装置管理单元、蓄电池组和双向功率变换器,储能装置管理单元包括处理器模块、信号采集模块、储能装置接入开关控制模块和储能装置功率变换器控制模块;信号采集模块用于检测储能装置的电气参数并将存储的电量值发送至处理器模块,上位机装置模块将电力装置负荷数据发送至处理器模块,处理器模块根据储能装置的电气参数和电力装置负荷数据对储能装置接入开关和储能装置功率变换器进行控制,处理器模块将控制信号发送至储能装置接入开关控制模块和储能装置功率变换器控制模块,由储能装置接入开关控制模块对储能装置接入开关进行控制,由储能装置功率变换器控制模块对储能装置功率变换器进行控制。所述对储能装置功率变换器进行控制包括如下步骤:步骤(1)导入电网的负荷数据,根据负荷数据绘制负荷持续曲线(LDC);步骤(2)根据负荷持续曲线(LDC)确定储能设备最大放电功率及容量;所述步骤(2)包括如下步骤:步骤(21)根据负荷持续曲线(LDC)得到负荷峰值Pmax;步骤(22)根据储能设备投资经济性及技术条件确定储能持续可放电时间Tx,在负荷持续曲线(LDC)上找到Tx所对应的有功功率值Px;步骤(23)根据公式Pmax=P峰-Px计算得到储能设备的最大放电功率值Pmax;步骤(24)根据公式C=(P峰-Px)×Tx计算得到储能设备的容量C;所述储能设备的运行策略如下:设定储能设备放电阈值Px,当监测到的用电负荷高于Px时,所述储能设备放电;当监测到的用电负荷低于Px时,所述储能设备停止放电;设定所述储能设备充电阈值,保证储能设备在用电低谷阶段充电。实施本专利技术的储能设备及其调度方法,具有以下有益效果,可有效减少负荷峰谷差,算法简单、实用、可行、计算量小、计算时间相对较少,能够快速确定储能装置的容量和充放电时长,保证储能装置具备削峰填谷功能的同时实现经济效益最大化,节约投入成本。附图说明图1为负荷持续曲线(LDC)图图2为等面积迭代算法求取储能持续可放电时间Tx示意图图3为储能装置接入变配电站的低压母线时的双母线主接线图图4为储能装置接入变配电站的低压母线时的三母线主接线图图5为储能装置管理单元结构示意图具体实施方式图1为负荷持续曲线(LDC)图,图中Tx为储能持续可放电时间,在负荷持续曲线(LDC)图上与Tx对应的有功功率值为Px,负荷峰值为P峰,纵坐标代表负荷功率值,横坐标代表时间。图2为等面积迭代算法求取储能持续可放电时间Tx示意图,由图可知,配置适当容量储能装置可以降低负荷峰谷差,储能持续可放电时间Tx按如下方法计算:通过公式(1)计算平均负荷功率Pmean,P(t)为t时刻负荷功率,T为负荷持续曲线周期;根据计算得到的Pmean在负荷持续曲线上找到与之对应的时间点Tmean,通过公式(2)计算波峰时段需要储能装置释放的电能Wpeak。通过公式(3)计算N次迭代的功率间隔ΔP,其中,P峰为负荷峰值,P谷为负荷谷值。通过公式(4)计算第k次迭代的放电功率,k的初始值为0。Pk=P谷+k×ΔPk∈(0,1,2,…,N-2,N-1,N)(4)根据计算得到的PK在负荷持续曲线上找到与之对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调度方法,其特征在于:包括:步骤(1)导入电网的负荷数据,根据负荷数据绘制负荷持续曲线(LDC);步骤(2)根据负荷持续曲线(LDC)确定储能设备最大放电功率及容量。/n

【技术特征摘要】
1.一种调度方法,其特征在于:包括:步骤(1)导入电网的负荷数据,根据负荷数据绘制负荷持续曲线(LDC);步骤(2)根据负荷持续曲线(LDC)确定储能设备最大放电功率及容量。


2.根据权利要求1所述的调度方法,其特征在于:所述步骤(2)包括如下步骤:步骤(21)根据负荷持续曲线(LDC)得到负荷峰值P峰;步骤(22)根据储能设备投资经济性及技术条件确定储能持续可放电时间Tx,在负荷持续曲线(LDC)上找到Tx所对应的有功功率值Px;步骤(23)根据公式Pmax=P峰-Px计算得到储能设备的最大放电功率值Pmax;步骤(24)根据公式C=(P峰-Px)×Tx计算得到储能设备的容量C。


3.根据权利要求2所述的调度方法,其特征在于:所述储能设备的运行策略如下:设定储能设备放电阈值Px,当监测到的用电负荷高于Px时,所述储能设备放电;当监测到的用电负荷低于Px时,所述储能设备停止放电。


4.根据权利要求3所述的调度方法,其特征在于:设定所述储能设备充电阈值,保证储能设备在用电低谷阶段充电。


5.根据权利要求2所述的调度方法,其特征在于:所述据储能设备投资经济性及技术条件确定储能持续可放电时间Tx,包括如下步骤:通过公式(1)计算平均负荷功率Pmean,P(t)为t时刻负荷功率,T为负荷持续曲线周期;



根据计算得到的Pmean在负荷持续曲线上找到与之对应的时间点Tmean,通过公式(2)计算波峰时段需要储能装置释放的电能Wpeak;



通过公式(3)计算N次迭代的功率间隔ΔP,其中,P峰为负荷峰值,P谷为负荷谷值。



通过公式(4)计算第k次迭代的放电功率,k的初始值为0;
Pk=P谷+k×ΔPk∈(0,1,2,…,N-2,N-1,N)(4)
根据计算得到的PK在负荷持续曲线上找到与之对应的时间点TPK,通过公式(5)计算第k次迭代储能设备放电容量Wdischarge.k;
Wdischarge.k=Pk×TPK(5)
如果Wdischarge.k<Wpeak,则令k=k+1,重新计算Wdischarge.k并与Wpeak进行比较,以此类推,直到Wdischarge.k≥Wpeak时停止迭代,将最后一次迭代计算得到的TPK作为储能持续可放电时间Tx。


6.一种储能设备,它包括:储能装置、储能装置接入变压器、储能装置接入开关、母线和多个馈线开关,其特征在于:储能装置与储能装置接入变压器相连,储能...

【专利技术属性】
技术研发人员:王中邹涛黄兴华朱宏林
申请(专利权)人:北京鑫泰能源股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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