【技术实现步骤摘要】
一种多元互补新能源发电系统的能量协调优化方法
本专利技术涉及一种多元互补新能源发电系统的能量协调优化方法,属新能源
技术介绍
随着环境问题和能源危机的日趋严重,传统电力系统通过消耗化石燃料来产生电能以及长距离传输的方式已难以满足节能减排、减轻环境污染、降低网损、改善电能质量和提高供电可靠性等要求,世界各国都在大力开发新能源及可再生能源和推动智能电网新技术的发展,以提高可再生能源发电的比重和满足用户对电能质量和供电可靠性的更高要求。因此,一种由光伏发电、风力发电、微型燃气轮机和储能装置等组成的多元互补发电系统应用而生。多元互补新能源发电系统主要目标是充分利用间歇性新能源发电,满足负荷功率需求,提高系统效率。在外界环境和自然因素的影响下,间歇性新能源发电(风力发电和光伏发电)输出功率的随机性和波动性,负荷功率的随机波动给电网的稳定运行带来了新挑战,如何使系统内部功率平衡,安全稳定运行,能量优化分布成为了多元互补新能源发电系统实现高效经济运行的关键。多元互补发电系统中间歇性新能源、微型燃气轮机和储能装置等典型分布式能源的功率响应特性各异,多时间尺度的能量协调优化方法更具工程应用价值。多元互补新能源发电系统中分布式能源机组的时间响应特性差别较大,按照时间尺度分类:分钟级(风力发电、光伏发电等)、秒级(微型燃气轮机、柴油发电机等)、毫秒级(储能装置),另外,各类负荷的响应速度也不相同,因此,多元互补发电系统的能量优化较为复杂。采用固定功率输出且不计及时间响应的能量优化方法难以保证电网的稳定经济运行,应通过多时间尺度能量协调优化并计及电能质量指标,实现多种分 ...
【技术保护点】
一种多元互补新能源发电系统的能量协调优化方法,其特征在于所述的多元互补新能源发电系统包括风力发电机、微型燃气轮机、蓄电池、超级电容器、负荷及控制系统,通过对微型燃气轮机、蓄电池、超级电容器的协调控制,平抑系统功率波动,保证系统功率平衡,微型燃气轮机的输出功率用于补偿功率缺额和平抑低频段功率波动,降低储能装置的配置容量,由于风力发电输出功率波动较大,含有高频分量和低频分量,除依靠微型燃气轮机补充系统功率平衡外,还利用能量型储能装置蓄电池和功率型储能装置超级电容器保证功率平抑的准确性和快速性,控制系统负责多元互补新能源发电系统的调控。
【技术特征摘要】
1.一种多元互补新能源发电系统的能量协调优化方法,其特征在于所述的多元互补新能源发电系统包括风力发电机、微型燃气轮机、蓄电池、超级电容器、负荷及控制系统,通过对微型燃气轮机、蓄电池、超级电容器的协调控制,平抑系统功率波动,保证系统功率平衡,微型燃气轮机的输出功率用于补偿功率缺额和平抑低频段功率波动,降低储能装置的配置容量,由于风力发电输出功率波动较大,含有高频分量和低频分量,除依靠微型燃气轮机补充系统功率平衡外,还利用能量型储能装置蓄电池和功率型储能装置超级电容器保证功率平抑的准确性和快速性,控制系统负责多元互补新能源发电系统的调控,所述的利用能量型储能装置蓄电池和功率型储能装置超级电容器的特点,保证功率平抑的准确性和快速性,具体为:采用一阶低通滤波的方法区分较大时间尺度功率波动和较小时间尺度功率波动,其中,较小时间尺度功率波动采用超级电容器承担,较大时间尺度功率波动采用蓄电池承担,所述的一阶低通滤波的传递函数为:其中,s为拉普拉斯变量,T表示一阶低通滤波器的时间常数,由式可知,一阶低通滤波器的截止频率与滤波器时间常数T的大小有关,当T发生变化时,滤波效果随之发生变化,T的大小与蓄电池和超级电容器承担的功率缺额有关,T越大,蓄电池承担的功率部分变化更为平滑,超级电容器承担的功率比重越大,反之,T越小,蓄电池承担的功率变化时间尺度越小,则蓄电池承担功率与总功率缺额趋于一致,超级电容器承担功率比重越小,故通过实时调节T的大小来调整其滤波效果,使协调控制具有自适应性,保证功率缺额在不同储能装置之间合理分配;所述的滤波器的时间常数T调整的方法为:为保证蓄电池和超级电容器各自特点得到成分发挥,并延长二者的使用寿命,缺额功率分配由二者的荷电状态SOC决定,蓄电池的SOC安全工作区间为0.2-0.8,优化区间为0.4-0.6,超级电容器的SOC安全工作区间为0.1-0.9,优化区间为0.4-0.8,在优化区间内,储...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘永亭,
申请(专利权)人:国网新疆电力公司经济技术研究院,
类型:发明
国别省市:新疆;65
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