【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统功率分配，具体涉及一种基于小波变换的混合储能系统功率分配方法与参数配置方法。
技术介绍
1、在国民电力需求增长和能源危机的双重压力下，传统电力的发展再也满足不了用电需求的增长速率。基于此，风能、太阳能等可再生能源将逐步替代化石能源，不断提高其在能源消费中的比例。近年来，可再生能源正快速渗透至世界能源体系中的各个方面，成为资源转型的主要方向。
2、然而，大规模的分布式电源(风能、太阳能等)接入电网会导致电网出现线路网损增加、电能质量降低、电网传输和分配能力受到限制等问题。储能系统是一种能将电力转化成其他形式能量进行存储、以便在需要时将其释放为电能的设备，它起到平衡供需，改善电力质量、提高电力系统灵活性等作用。因此，储能系统在可再生能源发电系统中扮演着至关重要的角色。
3、储能技术如今已得到广泛研究，取得了大量技术成果。根据储能特性，可将常见的储能器件大致分为能量型及功率型两类。能量型储能器件虽能量密度大但响应速度较慢、循环寿命较短，分布式电源功率波动将对其使用寿命具有较大影响；与之相比，功率型储能器件则具有功率密度大、响应速度快等优势。如将二者结合构成混合储能系统，即可发挥各自特点，在有效平抑系统功率波动的同时，延长储能器件的使用寿命。总之，混合储能系统(hybrid energy storage system，hess)实现了能量型储能器件与功率型储能器件的优势互补。
4、混合储能系统综合性能地提升，更大程度上依赖于储能系统中各储能器件之间的协调配合。因此，如何提升混合储
技术实现思路
1、为了解决如何提升混合储能系统功率分配效率、改进混合储能系统中各储能器件间的协调控制以及优化储能器件的容量配置的技术问题，本专利技术提供了一种基于小波变换的混合储能系统功率分配方法与参数配置方法，对混合储能系统的功率控制指令pe(k)进行分配，利用能量型储能响应低频功率分量，利用功率型储能响应高频功率分量，功率分配效率得到提高；协调控制能量型储能和功率型储能，采用m个典型日的功率控制指令pe(k)通过特定方式计算所获得的混合储能系统的最终额定功率和最终额定容量，具有较强的典型性。
2、本专利技术提供一种基于小波变换的混合储能系统功率分配方法，所述混合储能系统包括能量型储能和功率型储能，包括以下步骤：
3、s1、获取混合储能系统的功率控制指令pe(k)，利用离散小波变换的快速mallat算法将功率控制指令pe(k)分解为高频功率分量和低频功率分量；
4、s2、利用能量型储能响应低频功率分量，利用功率型储能响应高频功率分量。
5、进一步地，所述s1中，利用离散小波变换的快速mallat算法将功率控制指令pe(k)分解的表达式为：
6、式中，pe(k)代表在k时刻所获取的混合储能系统的功率控制指令某一时刻；n代表离散小波变换的分解次数；an代表分解n次的低频功率分量；di代表分解i次的高频功率分量。
7、进一步地，能量型储能包括蓄电池，功率型储能包括超级电容；对应地，所述s2中，蓄电池和超级电容的功率表达式为：
8、式中，k代表某一时刻；n代表离散小波变换的分解次数；an代表分解n次的低频功率分量；di代表分解i次的高频功率分量；pb(k)代表蓄电池充放电功率；psc(k)代表超级电容充放电功率。
9、进一步地，所述s2中，假设超级电容能够响应的最低频率信号为fsc.min，则分配给超级电容的高频功率信号的最小值不能小于超级电容的最低频率信号的值，即
10、进一步地，所述混合储能系统功率分配方法还包括：s3、根据能量型储能和功率型储能所需响应功率的频率设定要求，同时考虑混合储能系统参数配置的合理性，确定符合要求的离散小波变换的快速mallat算法的分解次数n，之后再进行功率控制指令pe(k)的分解。
11、与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：本专利技术混合储能系统功率分配方法，使用此功率分配方法对混合储能系统的功率控制指令pe(k)进行分配，利用能量型储能响应低频功率分量，利用功率型储能响应高频功率分量，能够发挥不同类型储能设备(即能量型储能和功率型储能)的特性，功率分配效率得到提高。
12、本专利技术提供还提供一种基于小波变换的混合储能系统参数配置方法，包括以下步骤：
13、s1、基于上述任一项所述的混合储能系统功率分配方法，得到混合储能系统中的能量型储能和功率型储在m个典型日的功率序列；
14、s2、基于上述功率序列确定混合储能系统在m个典型日中的额定功率和额定容量；
15、s3、基于m个典型日的额定功率和额定容量，再采用加权平均方式计算得到混合储能系统的最终额定功率和最终额定容量。
16、进一步地，能量型储能包括蓄电池，功率型储能包括超级电容，所述s2中，蓄电池和超级电容的额定功率的功率表达式为：
17、
18、式中，pb代表蓄电池额定功率；pb(k)代表蓄电池充放电功率；ub代表蓄电池额定功率可靠系数；psc代表超级电容额定功率，psc(k)代表超级电容充放电功率；μsc代表超级电容的额定功率可靠系数；其中，ub和μsc均大于1。
19、进一步地，能量型储能包括蓄电池，功率型储能包括超级电容，所述s2中，蓄电池和超级电容的额定容量的表达式为：
20、
21、式中，eb代表蓄电池额定容量，eb(k)代表k时刻蓄电池的剩余容量，λb代表蓄电池的额定容量可靠系数；esc代表超级电容的额定容量，esc(k)代表k时刻超级电容的剩余容量，λsc代表超级电容的额定容量可靠系数；其中，λb和λsc均大于1。
22、进一步地，所述储能系统的最终额定功率和最终额定容量的计算公式为：
23、
24、式中，prank.m和erank.m表示m个典型日的额定功率和额定容量按数值大小进行排序，m越小表示该典型日额定功率或额定容量越大，反之同理；f表示权重系数，其中，f1+f2+f3+f4+…+fm＝1，m越小表示该典型日的权重系数越大，反之同理。
25、与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：本专利技术的混合储能系统参数配置方法，协调控制能量型储能和功率型储能，采用m多个典型日的功率控制指令pe(k)通过特定方式计算所获得的混合储能系统的最终额定功率和最终额定容量具有较强的典型性，在实际应用中对混合储能系统的参数配置具有一定的指导意义。
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1.一种基于小波变换的混合储能系统功率分配方法，所述混合储能系统包括能量型储能和功率型储能，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的混合储能系统功率分配方法，其特征在于，所述S1中，利用离散小波变换的快速Mallat算法将功率控制指令Pe(k)分解的表达式为：
3.根据权利要求1所述的混合储能系统功率分配方法，其特征在于，能量型储能包括蓄电池，功率型储能包括超级电容；对应地，所述S2中，蓄电池和超级电容的功率表达式为：
4.根据权利要求3所述的混合储能系统功率分配方法，其特征在于，所述S2中，假设超级电容能够响应的最低频率信号为fsc.min，则分配给超级电容的高频功率信号的最小值不能小于超级电容的最低频率信号的值，即(3)。
5.根据权利要求1所述的混合储能系统功率分配方法，其特征在于，所述混合储能系统功率分配方法还包括：S3、根据能量型储能和功率型储能所需响应功率的频率设定要求，同时考虑混合储能系统参数配置的合理性，确定符合要求的离散小波变换的快速Mallat算法的分解次数n，之后再进行功率控制指令Pe(k)的分解。
6.一种基于小波变换的混合储能系统参数配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的混合储能系统参数配置方法，其特征在于，能量型储能包括蓄电池，功率型储能包括超级电容，所述S2中，蓄电池和超级电容的额定功率的功率表达式为：
8.根据权利要求6所述的混合储能系统参数配置方法，其特征在于，能量型储能包括蓄电池，功率型储能包括超级电容，所述S2中，蓄电池和超级电容的额定容量的表达式为：
9.根据权利要求6所述的混合储能系统参数配置方法，其特征在于，所述储能系统的最终额定功率和最终额定容量的计算公式为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于小波变换的混合储能系统功率分配方法，所述混合储能系统包括能量型储能和功率型储能，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的混合储能系统功率分配方法，其特征在于，所述s1中，利用离散小波变换的快速mallat算法将功率控制指令pe(k)分解的表达式为：
3.根据权利要求1所述的混合储能系统功率分配方法，其特征在于，能量型储能包括蓄电池，功率型储能包括超级电容；对应地，所述s2中，蓄电池和超级电容的功率表达式为：
4.根据权利要求3所述的混合储能系统功率分配方法，其特征在于，所述s2中，假设超级电容能够响应的最低频率信号为fsc.min，则分配给超级电容的高频功率信号的最小值不能小于超级电容的最低频率信号的值，即(3)。
5.根据权利要求1所述的混合储能系统功率分配方法，其特征在于，所述混合储能系统功率分...
【专利技术属性】
技术研发人员：狄亚平，张文丰，边靖博，邱逸轩，李麒，常富红，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司许昌供电公司，
类型：发明
国别省市：
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