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基于储能SOC状态的微电网能量优化控制方  

2016-11-03 09:19:37|  分类: 生产工艺 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 介绍一种基于储能SOC状态的微电网能量优化控制方法,该方法可用于微电网能量管理,该发明专利申请人为许继集团。

  本发明涉及一种基于储能SOC状态的微电网能量优化控制方法,包括:并网运行时,1)基于储能SOC状态协调分布式发电输出功率、储能功率及负荷,通过与配电网的公共连接点向配电网提供功率支撑;2)PCC点配电变压器最佳运行,基于储能SOC状态调整储能功率,将PCC点配电网变压器负载率保持在最佳运行范围之间;3)基于储能SOC状态并结合实时电价调整储能SOC。离网运行时,以全系统能量利用效率最大和运行费用最低为目标,利用可再生能源,保证重要负荷的供电,实现整个微电网的经济最优运行。本发明能够保证并网运行时三种能量优化控制,离网运行时保证MG稳定运行,提高DG的利用率,保证重要负荷的供电。

  专利描述:


  技术背景:

  分布式发电(distributed generation,DG)可充利用各种可用的分散存在的光伏 发电,风力发电等接入配电网,实现可再生能源的利用;但其存在发电间歇性、需要配电网 支撑、需要建设相同的备用容量、外部故障失去DG等缺点。微电网(Microgrid,MG)是为协调 电网与DG间的矛盾,最大程度发掘DG在经济、能源和环境中的优势提出的技术方案。

  MG由DG、储能系统(energy storage system ,ESS)、电力负荷(electric Power Load,EPL)等构成,并通过公共连接点(Point of common coupling,PCC)接入配电网,能够 实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与配电网并网运行,也可以离网运行,是解 决DG不可控及随机波动性接入配电网的有效方式,如图1所示。

  ESS包括电池和用于能量转换的储能变流器(Power conversion system,PCS), ESS在MG中作用的类似于湖泊对河流起调节作用,湖泊在洪水期蓄积河流中的部分洪水,削 减河流洪峰,在枯水期湖泊补给河流,增加河流的径流;并网运行时,ESS通过调节PCS功率 输入及输出平抑DG的波动,提高DG利用率,降低配电系统能量损耗;离网运行时,MG没有配 电网的支撑,需要充分考虑发电与负荷的功率平衡,通过协调DG、ESS与EPL维持MG的稳定运 行,在充分利用DG的同时保证重要负荷的持续供电。

  ESS电池的荷电状态(State of Charge,SOC)反映电量的比例,SOC=0%表示电量 为零,SOC=100%表示电池充满;依据ESS在MG中的功能定位,ESS的SOC状态应保持在某一 范围内并结合具体的能量优化控制要求进行调整,同时兼顾ESS的SOH( Section Of Health,SOH,表示电池的健康状态,也称寿命状态)因素进行优化运行控制,延长使用寿命。

  [0006] MG能量优化控制是从系统角度进行统一规划、调整和优化,通过协调控制DG、储能 系统的充放电及负荷投切,并网运行时平抑分布式发电的波动,实现新能源发电利用最大 化,降低常规配电系统能量损耗,保证整个供电系统的安全性、可靠性、经济性,实现DG的优化运行;离网运行时实现MG的稳定运行,在充分利用DG的同时保证重要负荷的持续供电。

  现有的MG能量优化控制还不够完善,DG利用率不高。

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