一种含钠硫电池的离网型微网能量管理方法技术

本发明专利技术公开了一种含钠硫电池的离网型微网能量管理方法，它主要是通过微网系统内分布式新能源发电量和负荷消耗能量的差值结果，结合能量管理策略流程图，给出各种情况下储能单元的分配功率，按照本发明专利技术功率算法进行充放电控制，保证系统内重要负荷供电，在重要负荷供电基础上满足非重要负荷用电需求，同时提高了分布式新能源利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种含钠硫电池的离网型微网能量管理方法
本专利技术涉及一种微电网能量管理
，特别涉及一种含钠硫电池的离网型微网能量管理方法。
技术介绍
近年来，随着社会经济的快速发展，人们对电能需求与日剧增，分布式发电技术以其高能源利用率、清洁性和经济性得到广泛关注，成为新能源利用的主要形式。但是由于其具有随机性、波动性和间歇性等特点，分布式电源的大规模并网运行给电网安全稳定运行带来不利影响，给电网规划和能量调度管理带来巨大挑战。可再生能源具有随机性、间歇性和不确定性，所以必须借助储能技术使其在电网中安全、平稳、有效使用。在各类电池储能中，从功率提供能力、能量效率、安装成本、额定功率放电能力、安装场地要求、维护要求等多方面综合考虑，钠硫电池的总体特性最适合大规模储能系统应用。钠硫电池具有能量密度高、运行寿命长、维护成本低以及突出的超载脉冲功率输出特性和快速的动态特性等特点。现有技术大多只给出能量管理策略的流程图，但未给出微电网内部各个发电单元具体的功率分配算法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种含钠硫电池的离网型微网能量管理方法，结合能量管理策略的流程图，给出详细的各个发电单元具体的功率分配算法，保证微网系统内重要负荷供电，在重要负荷供电基础上最大限度满足非重要负荷用电需求，提高了分布式新能源利用率。本专利技术提供了一种含钠硫电池的离网型微网能量管理方法，它在离网模式下的能量管理流程为：S1：预测微网系统内分布式新能源发电功率和负荷功率PL；S2：得到微网系统内分布式新能源发电功率与负荷功率的差值Pref_all；S3：比较Pref_all值与0的大小关系；若Pref_all≤0，跳转到步骤S6；若Pref_all＞0，进行步骤S4；S4：比较充电标志δPC与0的大小关系；若δPC＞0，微网系统按照控制策略1操作，对储能单元按照当前最大充电功率PCi_now_max进行充电；若δPC≤0，进行步骤S5；S5：比较充电功率选择标志SCPi与0的大小关系；若SCPi＞0，微网系统按照控制策略3操作，并得到重新计算的储能单元充电功率P'Ci_now；若SCPi＝0，微网系统按照控制策略2操作，对储能单元按照充电功率PCi_now进行充电；S6：比较1级放电标志δPD1与0的大小关系；若δPD1＞0，跳转到步骤S9；若δPD1≤0，将微网系统中的非重要负荷切除，重新预测已去除非重要负荷后的新微网系统的负荷功率值，进行步骤S7；S7：比较新微网系统内分布式新能源发电功率与负荷功率的差值Pref_all_new与0的大小关系；若Pref_all_new＞0，则跳转到所述步骤S4；若Pref_all_new≤0，则比较重新得到的1级放电标志δPD1_new与0的大小关系：若δPD1_new＞0，则跳转到所述步骤S9；若δPD1_new≤0，进行步骤S8；S8：比较2级放电标志δPD2与0的大小关系；若δPD2＞0，则跳转至所述步骤S9；若δPD2≤0，则微网系统按照控制策略6进行操作；S9：比较放电功率选择标志SDPi与0的大小关系；若SDPi＝0，微网系统按照控制策略4操作，对储能单元按照放电功率PDi_now进行放电；若SDPi＞0，微网系统按照控制策略5操作，并得到重新计算的储能单元放电功率P'Di_now。优选地，分布式新能源发电功率与负荷功率的差值Pref_all的计算公式为：其中PSj为第j个分布式新能源发电单元功率预测值，PL为负荷功率预测值，m是分布式新能源发电单元的个数；储能单元当前最大充电功率PCi_now_max的计算公式为：PCi_now_max＝SCi·min[PCi_max,((1-SOCi)·Si)/T]；充电标志δPC的计算公式为：其中，SCi为第i个储能单元禁充标志，PCi_max为第i个储能单元最大充电功率，PCi_now_max为第i个储能单元当前最大充电功率，SOCi为第i个储能单元的SOC，Si为第i个储能单元在其满充时的容量，SOCimax为第i个储能单元正常工作范围的剩余容量的最大值，T为预测周期，n是储能单元的个数；充电功率选择标志SCPi计算公式为：σCi为储能单元充电功率加权系数；储能单元充电功率PCi_now的计算公式为：PCi_now＝SCi·min[σCi·Pref_all,PCi_now_max]；1级放电标志δPD1的计算公式为：其中，PDi_now_max＝min[PDi_max,(SOCi·Si)/T]，PDi_max为第i个储能单元最大放电功率，PDi_now_max为第i个储能单元当前最大放电功率，SD1i为储能单元1级禁放标志，SOCi_min1为第i个储能单元正常工作区剩余容量的最小值；放电功率选择标志SDPi的计算公式为：其中，σDi为储能单元放电功率加权系数；储能单元放电功率PDi_now的计算公式为：PDi_now＝min[-σDi·Pref_all,PDi_now_max]；2级放电标志δPD2的计算公式为：其中，其中，SOCi_min2为第i个储能单元保留区的剩余容量的最大值，SD2i为储能单元2级禁放标志。优选地，按照控制策略1操作后，微网系统的发电总功率为PS_all，其计算公式为：优选地，按照控制策略2操作后，微网系统的发电总功率为PS_all，其计算公式为：优选地，控制策略3是对储能单元按照重新计算的储能单元充电功率P'Ci_now进行充电；微网系统的发电总功率为PS_all，其计算公式为：优选地，重新计算的储能单元充电功率P'Ci_now的计算流程为：先重新计算所需分配总功率P'ref_all，再计算充电功率重新分配的加权系数σ'Ci并得到重新计算的储能单元充电功率P'Ci_now和重新计算的充电功率选择标志S'CPi；当S'CPi的值均为0时，则该储能单元充电功率P'Ci_now作为最终的储能单元充电功率；若S'CPi＞0，则返回重新计算直至S'CPi值均为0；其中，重新计算的储能单元充电功率P'Ci_now的计算公式为：PC′i_now＝min[σ′Ci·Pr′ef_all,PCi_now_max]，其中，优选地，控制策略5是对储能单元按照重新计算的储能单元放电功率P'Di_now进行放电。优选地，重新计算的储能单元充电功率P'Ci_now的计算流程为：先重新计算所需分配总功率P'ref_all，再计算充电功率重新分配的加权系数σ'Ci并得到重新计算的储能单元充电功率P'Ci_now和重新计算的充电功率选择标志S'CPi；当S'CPi的值均为0时，则该储能单元充电功率P'Ci_now作为最终的储能单元充电功率；若S'CPi＞0，则返回重新计算直至S'CPi值均为0；其中，所述重新计算的储能单元充电功率P'Ci_now的计算公式为：PC′i_now＝min[σ′Ci·Pr′ef_all,PCi_now_max]，其中，优选地，控制策略6是当微网系统内所有分布式新能源发电量以及储能单元能量已无法满足重要负荷需求，切除重要负载，微网系统待机运行，等待分布式新能源发电充足后或在微网系统并网时再次运行。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为采用了能量管理策略的流程图，给出各个发电单元具体功率分配算法，更加有效地控制微电网，使分布式新能源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含钠硫电池的离网型微网能量管理方法，其特征在于，其在离网模式下的能量管理流程为：S1：预测微网系统内分布式新能源发电功率和负荷功率P

【技术特征摘要】
1.一种含钠硫电池的离网型微网能量管理方法，其特征在于，其在离网模式下的能量管理流程为：S1：预测微网系统内分布式新能源发电功率和负荷功率PL；S2：得到所述微网系统内分布式新能源发电功率与负荷功率的差值Pref_all；S3：比较Pref_all值与0的大小关系；若Pref_all≤0，跳转到步骤S6；若Pref_all＞0，进行步骤S4；S4：比较充电标志δPC与0的大小关系；若δPC＞0，所述微网系统按照控制策略1操作，对储能单元按照当前最大充电功率PCi_now_max进行充电；若δPC≤0，进行步骤S5；S5：比较充电功率选择标志SCPi与0的大小关系；若SCPi＞0，微网系统按照控制策略3操作，并得到重新计算的储能单元充电功率P'Ci_now；若SCPi＝0，微网系统按照控制策略2操作，对储能单元按照充电功率PCi_now进行充电；S6：比较1级放电标志δPD1与0的大小关系；若δPD1＞0，跳转到步骤S9；若δPD1≤0，将微网系统中的非重要负荷切除，重新预测已去除非重要负荷后的新微网系统的负荷功率值，进行步骤S7；S7：比较所述新微网系统内分布式新能源发电功率与负荷功率的差值Pref_all_new与0的大小关系；若Pref_all_new＞0，则跳转到所述步骤S4；若Pref_all_new≤0，则比较重新得到的1级放电标志δPD1_new与0的大小关系：若δPD1_new＞0，则跳转到所述步骤S9；若δPD1_new≤0，进行步骤S8；S8：比较2级放电标志δPD2与0的大小关系；若δPD2＞0，则跳转至所述步骤S9；若δPD2≤0，则微网系统按照控制策略6进行操作；S9：比较放电功率选择标志SDPi与0的大小关系；若SDPi＝0，微网系统按照控制策略4操作，对储能单元按照放电功率PDi_now进行放电；若SDPi＞0，微网系统按照控制策略5操作，并得到重新计算的储能单元放电功率P'Di_now。2.根据权利要求1所述的一种含钠硫电池的离网型微网能量管理方法，其特征在于，所述分布式新能源发电功率与负荷功率的差值Pref_all的计算公式为：其中PSj为第j个分布式新能源发电单元功率预测值，PL为负荷功率预测值，m是分布式新能源发电单元的个数；所述储能单元当前最大充电功率PCi_now_max的计算公式为：PCi_now_max＝SCi·min[PCi_max,((1-SOCi)·Si)/T]；所述充电标志δPC的计算公式为：其中，SCi为第i个储能单元禁充标志，PCi_max为第i个储能单元最大充电功率，PCi_now_max为第i个储能单元当前最大充电功率，SOCi为第i个储能单元的SOC，Si为第i个储能单元在其满充时的容量，SOCimax为第i个储能单元正常工作范围的剩余容量的最大值，T为预测周期，n是储能单元的个数；所述充电功率选择标志SCPi计算公式为：σCi为储能单元充电功率加权系数；所述储能单元充电功率PCi_now的计算公式为：PCi_now＝SCi·min[σCi·Pref_all,PCi_now_max]；所述1级放电标志δPD1的计算公式为：其中，PDi_now_max＝min[PDi_max,(SOCi·Si)/T]，PDi...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，周晨，谢伟，杨波，凌平，陶以彬，方陈，李官军，王皓靖，余豪杰，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，中国电力科学研究院，华东电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31