基于光伏电站暂态能量支撑的电池储能荷电状态控制方法技术

本发明专利技术设计基于光伏电站暂态能量支撑的电池储能荷电状态控制方法，属于电池储能系统荷电状态优化控制领域；对光伏电站并网点电压，所在地光照强度，所在地气温，并网点功率参数进行实时监测，并根据监测参数对光伏电站暂态能量支撑能力指数进行预测计算，基于预测值对光伏电站电池储能系统的荷电状态进行调节，同时根据光伏电站电池储能系统的荷电状态实时数值进一步计算电池储能系统的荷电状态控制量；对光伏电站内的电池储能系统的荷电状态进行优化，有效提升光伏电站整体暂态响应能力。力。

【技术实现步骤摘要】
基于光伏电站暂态能量支撑的电池储能荷电状态控制方法


[0001]本专利技术属于电池储能系统荷电状态优化控制领域，尤其涉及基于光伏电站暂态能量支撑的电池储能荷电状态控制方法。

技术介绍

[0002]随着新能源技术的不断发展，光伏电站的大规模并网，对于以光伏等新能源为主要送出电源的送端电网来说，波动性和不确定性高的新能源电源占比越来越大及大容量、交直流、大跨度的电力输送网络的普及，使送端电网在经历大扰动过程中的功率和能量控制变得更加困难。一旦产生暂态故障，新能源的强波动性和不确定性会大大增加系统的安全稳定风险。而电池储能系统可实现新能源发电出力不确定性与新能源送端系统暂态能量平衡控制在时间和容量尺度上的互补。目前已有多种利用储能系统抑制光伏电站发电功率波动的储能控制方法。储能系统的功能定位有两种：
①
抑制光伏电站的输出功率波动，效果可用输出功率的变化率或幅值评价，实现这种功能需要的储能容量较小；
②
以给定发电出力曲线为目标，电站与储能系统配合运行，使其出力满足曲线要求，这使得电力系统可以对光伏电站进行经济调度，要求的储能容量也较大。通过优化现有的电池储能系统荷电状态，从而改进光伏电站对暂态能量的响应是当前领域的一个不足。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，从提升电力系统暂态能量抑制能力的角度，本专利技术设计基于光伏电站暂态能量支撑的电池储能荷电状态控制方法，对光伏电站内的电池储能系统的荷电状态进行优化，有效提升光伏电站整体暂态响应能力。
[0004]基于光伏电站暂态能量支撑的电池储能荷电状态控制方法，具体包括以下步骤：
[0005]步骤1：建立光伏电站电池储能暂态能量支撑能力指数预测时间序列；
[0006]定义光伏电站电池储能暂态能量支撑能力指数X
p
：
[0007][0008]式中，n为自然数，i∈{1,2，
…
，n}，hj1,hj2，...，hj
i
，
…
，hj
n
为n个固定的时间间隔的时刻，为第hj
i
时刻光伏电站的并网点电压，U
rated
为光伏电站的额定并网点电压；为光伏电站所在地第hj
i
时刻的光照强度；为第hj
i
时刻光伏电站所在地的气温；为光伏电站第hj
i
时刻的并网点有功功率，P
rated
‑
pv
表示光伏电站的额定并网点有功功率；
[0009]在n个固定的时间间隔的时刻：hj1,hj2，...，hj
i
，
…
，hj
n
；测量得到光伏电站在hj
i
时刻的并网点电压光伏电站在hj
i
时刻的并网点有功功率光伏电站所在地在hj
i
时刻的光照强度光伏电站所在地在hj
i
时刻的气温测量值，光伏电站在hj
i
时刻的
并网点无功功率
[0010][0011]步骤2：对步骤1测量得到的测量数据进行归一化；
[0012]对测量得到的光伏电站在hj
i
时刻的并网点电压光伏电站所在地在hj
i
时刻的光照强度光伏电站所在地在hj
i
时刻的气温光伏电站在hj
i
时刻的并网点有功功率和光伏电站在hj
i
时刻的并网点无功功率的测量数据进行归一化处理：
[0013][0014]式中，U
max
为光伏电站并网点电压在hj1,hj2，...，hj
i
，
…
，hj
n
这n个时刻测量值的最大值，U
min
为光伏电站并网点电压在hj1,hj2，...，hj
i
，
…
，hj
n
这n个时刻测量值的最小值,U
hji
'为光伏电站并网点电压在hj
i
时刻测量值的归一化值；P
max
‑
pv
为光伏电站并网点有功功率在hj1,hj2，...，hj
i
，
…
，hj
n
这n个时刻测量值的最大值，P
min
‑
pv
为光伏电站并网点有功功率在hj1,hj2，...，hj
i
，
…
，hj
n
这n个时刻测量值的最小值，为光伏电站并网点有功功率在hj
i
时刻测量值的归一化值；LX
max
为光伏电站所在地所受到的光照强度在hj1,hj2，...，hj
i
，
…
，hj
n
这n个时刻测量值的最大值，LX
min
为光伏电站所在地所受到的光照强度在hj1,hj2，...，hj
i
，
…
，hj
n
这n个时刻测量值的最小值,为光伏电站所在地所受到的光照强度在hj
i
时刻测量值的归一化值；T
max
为光伏电站所在地的气温在hj1,hj2，...，hj
i
，
…
，hj
n
这n个时刻测量值的最大值，T
min
为光伏电站所在地的气温在hj1,hj2，...，hj
i
，
…
，hj
n
这n个时刻测量值的最小值，为光伏电站所在地的气温在hj
i
这时刻测量值的归一化值；Q
max
‑
pv
为光伏电站并网点无功功率在hj1,hj2，...，hj
i
，
…
，hj
n
这n个时刻测量值的最大值，Q
min
‑
pv
为光伏电站并网点无功功率在hj1,hj2，...，hj
i
，
…
，hj
n
这n个时刻测量值的最小值，Q
pv,hji
'为光伏电站并网点无功功率在hj
i
时刻测量值的归一化值；
[0015]步骤3：计算光伏电站所在地的光照强度对光伏电站暂态能量支撑能力指数的影响因子；
[0016]光照强度对光伏电站暂态能量支撑能力指数的影响因子β为：
[0017][0018]步骤4：计算光伏电站所在地气温对光伏电站暂态能量支撑能力指数的影响因子；
[0019]光伏电站所在地气温对光伏电站暂态能量支撑能力指数的影响因子δ为：
[0020][0021]步骤5：计算未来下一时刻hj
n+1
的光伏电站暂态能量支撑能力指数预测值；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于光伏电站暂态能量支撑的电池储能荷电状态控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：建立光伏电站电池储能暂态能量支撑能力指数预测时间序列；步骤2：对步骤1测量得到的测量数据进行归一化；步骤3：计算光伏电站所在地的光照强度对光伏电站暂态能量支撑能力指数的影响因子；步骤4：计算光伏电站所在地气温对光伏电站暂态能量支撑能力指数的影响因子；步骤5：计算未来下一时刻hj
n+1
的光伏电站暂态能量支撑能力指数预测值；步骤6：计算未来第n+1时刻hj
n+1
光伏电站储能系统荷电状态的调节量X
b
(hj
n+1
)。2.根据权利要求1所述的基于光伏电站暂态能量支撑的电池储能荷电状态控制方法，其特征在于，步骤1所述建立光伏电站电池储能暂态能量支撑能力指数预测时间序列具体为：定义光伏电站电池储能暂态能量支撑能力指数X
p
：式中，n为自然数，i∈{1,2，
…
，n}，hj1,hj2，...，hj
i
，
…
，hj
n
为n个固定的时间间隔的时刻，为第hj
i
时刻光伏电站的并网点电压，U
rated
为光伏电站的额定并网点电压；为光伏电站所在地第hj
i
时刻的光照强度；为第hj
i
时刻光伏电站所在地的气温；为光伏电站第hj
i
时刻的并网点有功功率，P
rated
‑
pv
表示光伏电站的额定并网点有功功率；在n个固定的时间间隔的时刻：hj1,hj2，...，hj
i
，
…
，hj
n
；测量得到光伏电站在hj
i
时刻的并网点电压光伏电站在hj
i
时刻的并网点有功功率光伏电站所在地在hj
i
时刻的光照强度光伏电站所在地在hj
i
时刻的气温测量值，光伏电站在hj
i
时刻的并网点无功功率点无功功率3.根据权利要求1所述的基于光伏电站暂态能量支撑的电池储能荷电状态控制方法，其特征在于，步骤2对测量数据进行归一化具体为：对测量得到的光伏电站在hj
i
时刻的并网点电压光伏电站所在地在hj
i
时刻的光照强度光伏电站所在地在hj
i
时刻的气温光伏电站在hj
i
时刻的并网点有功功率和光伏电站在hj
i
时刻的并网点无功功率的测量数据进行归一化处理：
式中，U
max
为光伏电站并网点电压在hj1，hj2，
…
，hj
i
，
…
，hj
n
这n个时刻测量值的最大值，U
min
为光伏电站并网点电压在hj1，hj2，
…
，hj
i
，
…
，hj
n
这n个时刻测量值的最小值，为光伏电站并网点电压在hj
i
时刻测量值的归一化值；P
max
‑
pv
为光伏电站并网点有功功率在hj1，hj2，
…
，hj
i
，
…
，hj
n
这n个时刻测量值的最大值，P
min
‑
pv
为光伏电站并网点有功功率在hj1，hj2，...，hj
i
，
…
，hj
n
这n个时刻测量值的最小值，为光伏电站并网...

【专利技术属性】
技术研发人员：周万鹏，李春来，杨立滨，李正曦，刘庭响，安娜，李志青，马俊雄，许辉，程祥，王浩玉，
申请(专利权)人：国网青海省电力公司清洁能源发展研究院国网青海省电力公司经济技术研究院沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：