专利名称：一种基于混合储能的风电功率平抑方法
技术领域：
本发明属于风电场混合储能技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于混合储能的风电功率平抑方法。
背景技术：
随着风电大规模并网，其功率波动对电网的冲击越来越突出。而储能系统具有的短时快速吸收和释放能量的特点，能够有效弥补风电输出功率间歇性、波动性的缺点，因此在风力发电并网系统中配置储能系统已经成为平抑风电输出功率波动的有效手段之一。由超级电容和储能电池组成的混合储能系统，弥补了单一储能技术的不足，因此越来越多的风电场开始配置混合储能系统。混合储能系统可以对风电场输出功率中某一特定频段的波动成分进行补偿，从而实现风电功率波动平抑。将储能设定功率分为频繁波动部分和平滑部分，分别由超级电容和储能电池承担，可以实现对平抑需求的快速响应。混合储能系统设定功率可以由风电场实时输出功率经滤波器得到。
图1是现有技术采用低通滤波方式进行风电功率平抑的控制流程图。如图1所示，风电场输出的风电实时功率Pwf经过平抑低通滤波得出平抑后的功率Ptjut,混合储能设定功率Pltess-M由平抑后的功率Pwt减去风电实时功率Pwf相减得到。采样分配低通滤波，提取混合储能设定功率ΡΗ_—M中低频功率部分并经过限值环节使储能电池设定功率PBat在其能力范围内，超级电容将承担剩余高频部分即混合储能设定功率ρΗ_—M减去储能电池设定功率PBat，得到的超级电容设定功率Ps。。将混合储能设定功率Pltess M分为频繁波动部分即Ps。和平滑部分PBat，分别由超级电容和储能电池承担，可以实现对平抑需`求的快速响应。目前的研究集中在如何利用有限的储能能力实现功率平抑，而很少考虑系统整体充放电能力和不同储能设备之间的协调。如何针对不同充放电特性的储能设备进行功率分配，避免出现储能设备深充过放现象是实现混合储能风电功率平抑的关键。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，针对由超级电容和储能电池组成的混合储能系统提供一种基于混合储能的风电功率平抑方法，以实现了混合储能系统的功率优化分配，同时避免了储能设备的过充过放，延长使用寿命。为实现以上目的，本发明基于混合储能的风电功率平抑方法，其特征在于，包括以下步骤:(I)、优化控制层制定并执行储能系统的功率优化策略，为混合储能系统提供设定
功率 Mf ;1.1)、风电场的风电实时功率Pwf经风电平抑低通滤波器滤波剔除其中的高频分量后，得到注入电网的平抑后的期望输出功率Ρ_—Μρ;
1.2)、根据混合储能系统平均SOC以及期望S0C，计算出功率调节值Padjust:Padjust- (S0Cavg-S0Cavg_exp) X Klless其中，Kltess为比例系数，与混合储能系统储能设定的容量有关，设定的容量越大，其值越小，反之亦然；混合储能系统平均SOC以及期望SOC分别为:
权利要求
1.一种基于混合储能的风电功率平抑方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)、优化控制层制定并执行储能系统的功率优化策略，为混合储能系统提供设定功率P.1 Hess_ref * `1.1)、风电场的风电实时功率Pwf经平抑低通滤波器滤波剔除其中的高频分量后，得到注入电网的平抑后的期望输出功率Ρ_—εχρ ； `1.2)、根据混合储能系统平均SOC以及期望S0C，计算出功率调节值Padjust: ^adjust- ( SOCavg SOCavg exp) XKjjess ； 混合储能系统平均SOC以及期望SOC分别为:
2.根据权利要求1所述的风电功率平抑方法，其特征在于，在步骤(I)中，所述的风电平抑低通滤波器、SOC平抑低通滤波器的截止频率相同，为0.01Hz。
3.根据权利要求1所述的风电功率平抑方法，其特征在于，在步骤(I)中，所述的混合储能系统设定功率pHess—M还有经过限值处理即: 限值管理器考虑混合储能系统的最大充放电功率，设定最大最小功率，当混合储能系统设定功率ΡΗ_—大于最大值或小于最小值时，则限值管理器将其值限定为最大值或最小值，其余限值管理器输出输入的混合储能系统设定功率ΡΗ_—Μ，以避免出现设定功率超出混合储能系统能力的情况，从而延长储能系统使用寿命。
全文摘要
本发明提供了一种本发明基于混合储能的风电功率平抑方法，通过混合储能系统平均SOC以及期望SOC计算出功率调节值来修订风电场的期望输出功率，从而将混合储能系统的SOC考虑到风电功率平抑过程中，避免混合储能系统过充过放情况的发生，降低了风电场对储能系统容量的要求，维持混合储能系统整体较高的充放电能力。同时，根据储能电池以及超级电容的SOC对储能电池和超级电容直接进行适当的功率调节，超级电容优先响应风电功率波动平抑的需求，其SOC通过储能电池充放电实时调整，以减少储能电池充放电次数，延长电池使用寿命。
文档编号H02J7/00GK103236708SQ201310154010
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日
发明者邹见效, 彭超, 辛晓帅, 徐红兵, 张珍珍, 戴碧蓉 申请人:电子科技大学