分布式光伏储能系统协调控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种分布式光伏储能系统协调控制方法。控制方法包括如下过程：实时监测光伏阵列的功率、储能功率、光伏储能联合并网功率以及储能系统荷电状态；将光伏阵列的功率代入滤波函数；步骤a3：计算出高频部分和低频部分；计算低频部分波动率；判断低频部分波动率是否超越波动率限值，是则整滤波函数增益，之后返回步骤a3，否则将高频部分作为储能系统的功率指令值；计算储能系统执行功率指令值后的荷电状态；判断储能系统荷电状态是否最优，是则将高频部分作为储能系统的功率指令执行，否则进入荷电状态调节器调节滤波函数增益，之后返回步骤a3。本发明专利技术在保证光伏功率波动率严格满足指标要求的同时，兼顾储能系统运行经济性。

Coordinated control method of distributed photovoltaic energy storage system

【技术实现步骤摘要】
分布式光伏储能系统协调控制方法
：本专利技术涉及一种分布式光伏及储能领域，具体涉及一种分布式光伏储能系统协调控制方法。
技术介绍
：随着分布式光伏发电参与并网的规模不断增大，其随机性和波动性对配电网的安全和稳定带来严峻挑战。为了提高分布式光伏发电并网能力，需要对并网的光伏功率波动进行平抑。由于储能系统能够动态吸收或释放能量，可有效平抑光伏功率的波动。现有的控制方法多以降低光伏波动率为目标，采用的滤波函数多为固定增益滤波函数，适用于坚强大电网中的集中式光伏电站，即使部分波动率不严格满足要求也不会影响大电网安全稳定运行。但对于多接入与配电网的分布式光伏，波动率越限不仅是经济问题更是安全问题，因此对波动率要求更为严格。同时定增益滤波函数也未实现储能系统的运行经济性。
技术实现思路
：为了克服上述现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种考虑储能经济性的分布式光伏储能系统协调控制方法。本专利技术所涉及的一种分布式光伏储能系统包括：分布式光伏阵列、储能系统、光伏DC/AC变流器、储能DC/AC变流器、光储控制器、交流母线、变压器、电网；所述光伏DC/AC变流器串接在分布式光伏阵列与交流母线之间，所述储能DC/AC变流器串接在储能系统与交流母线之间，所述变压器串接在交流母线与电网之间；所述光储控制器包括波动率调节器及荷电状态调节器，实时采集光伏功率、储能功率、光伏储能联合并网功率及电池系统荷电状态，并向储能DC/AC变流器发送储能指令，同时也是分布式光伏储能系统协调控制方法法的硬件平台。控制方法包括如下过程：步骤a1：实时监测分布式光伏阵列的功率、储能功率、光伏储能联合并网功率以及储能系统荷电状态；步骤a2：将当前时刻分布式光伏阵列的功率代入滤波函数；步骤a3：滤波函数计算出分布式光伏阵列的功率高频部分和低频部分；步骤a4：计算分布式光伏阵列的功率低频部分波动率；步骤a5：判断分布式光伏阵列的功率低频部分波动率是否超越波动率限值，是则进入步骤a6，否则进入步骤a7；步骤a6：波动率调节器调整滤波函数增益，之后返回步骤a3；步骤a7：将滤波函数计算出的分布式光伏阵列的功率高频部分作为储能系统的储能功率指令值；步骤a8：计算储能系统执行功率指令值后的荷电状态；步骤a9：判断储能系统荷电状态是否最优，是则进入步骤a10，否则进入步骤a11；步骤a10：将滤波函数计算出的分布式光伏阵列的功率高频部分作为储能系统的储能功率指令执行；步骤a11：荷电状态调节器调节滤波函数增益，之后返回步骤a3。作为优选方案之一，在上述分布式光伏储能协系统调控制方法中，所采用的的滤波函数为变增益滤波函数，滤波函数增益变化受滤波后光伏功率低频部分波动率及储能荷电状态影响。作为优选方案之二，在上述变增益滤波函数中，所采用的的滤波函数增益G定义为其中，Covp为先验估计协方差，Covt为测量噪声协方差，λ为增益调节因子。作为进一步优选方案之一，在上述分布式光伏储系统能协调控制方法中，所述步骤a6中，所采用的波动率调节器在分布式光伏阵列的功率低频部分波动率超越波动率限值时，调大增益调节因子值。作为进一步优选方案之二，在上述分布式光伏储能系统协调控制方法中，所述步骤a11中，所采用的荷电状态调节器在储能系统荷电状态处于低水平并持续降低时，调大增益调节因子值，在储能系统荷电状态处于高水平并持续增大时，调小增益调节因子值。本专利技术采用变增益滤波函数进行储能系统功率调节，并在光储系统控制系统中加入波动率调节器及荷电状态调节器，动态调节滤波函数增益，在保证光伏功率波动率严格满足指标要求的同时，兼顾储能系统运行经济性。附图说明：图1为本实施例中分布式光伏储能系统结构示意图。图2为本实施例中分布式光伏储能系统协调控制流程图。具体实施方式实施例：下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，图1为本实施例中分布式光伏储能系统结构示意图，该系统包括：分布式光伏阵列、储能系统、光伏DC/AC变流器、储能DC/AC变流器、光储控制器、交流母线、变压器、电网；所述光伏DC/AC变流器串接在分布式光伏阵列与交流母线之间，所述储能DC/AC变流器串接在储能系统与交流母线之间，所述变压器串接在交流母线与电网之间；所述光储控制器包括波动率调节器及荷电状态调节器，实时采集光伏功率、储能功率、光伏储能联合并网功率及电池系统荷电状态，并向储能DC/AC变流器发送储能指令，同时也是分布式光伏储能系统协调控制方法法的硬件平台。如图2所示，分布式光伏储能系统协调控制方法包括如下过程：步骤a1：实时监测分布式光伏阵列的功率、储能功率、光伏储能联合并网功率以及储能系统荷电状态；步骤a2：将当前时刻分布式光伏阵列的功率代入滤波函数；所采用的的滤波函数为变增益滤波函数，滤波函数增益变化受滤波后分布式光伏阵列的功率低频部分波动率及储能系统荷电状态影响；采用的的滤波函数增益G定义为：其中，Covp为先验估计协方差，Covt为测量噪声协方差，λ为增益调节因子；步骤a3：滤波函数计算出分布式光伏阵列的功率高频部分和低频部分；步骤a4：计算分布式光伏阵列的功率低频部分波动率；步骤a5：判断分布式光伏阵列的功率低频部分波动率是否超越波动率限值，是则进入步骤a6，否则进入步骤a7；步骤a6：波动率调节器调整滤波函数增益，所采用的波动率调节器在分布式光伏阵列的功率低频部分波动率超越波动率限值时，调大增益调节因子值；之后返回步骤a3；步骤a7：将滤波函数计算出的分布式光伏阵列的功率高频部分作为储能系统的储能功率指令值；步骤a8：计算储能系统执行功率指令值后的荷电状态；步骤a9：判断储能系统荷电状态是否最优，是则进入步骤a10，否则进入步骤a11；步骤a10：将滤波函数计算出的分布式光伏阵列的功率高频部分作为储能系统的储能功率指令执行；步骤a11：荷电状态调节器调节滤波函数增益，所采用的荷电状态调节器在储能系统荷电状态处于低水平并持续降低时，调大增益调节因子值，在储能系统荷电状态处于高水平并持续增大时，调小增益调节因子值；之后返回步骤a3。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.分布式光伏储能系统协调控制方法，其特征在于，包括如下过程：步骤a1：实时监测分布式光伏阵列的功率、储能功率、光伏储能联合并网功率以及储能系统荷电状态；步骤a2：将当前时刻分布式光伏阵列的功率代入滤波函数；步骤a3：滤波函数计算出分布式光伏阵列的功率高频部分和低频部分；步骤a4：计算分布式光伏阵列的功率低频部分波动率；步骤a5：判断分布式光伏阵列的功率低频部分波动率是否超越波动率限值，是则进入步骤a6，否则进入步骤a7；步骤a6：波动率调节器调整滤波函数增益，之后返回步骤a3；步骤a7：将滤波函数计算出的分布式光伏阵列的功率高频部分作为储能系统的储能功率指令值；步骤a8：计算储能系统执行功率指令值后的荷电状态；步骤a9：判断储能系统荷电状态是否最优，是则进入步骤a10，否则进入步骤a11；步骤a10：将滤波函数计算出的分布式光伏阵列的功率高频部分作为储能系统的储能功率指令执行；步骤a11：荷电状态调节器调节滤波函数增益，之后返回步骤a3。

【技术特征摘要】
1.分布式光伏储能系统协调控制方法，其特征在于，包括如下过程：步骤a1：实时监测分布式光伏阵列的功率、储能功率、光伏储能联合并网功率以及储能系统荷电状态；步骤a2：将当前时刻分布式光伏阵列的功率代入滤波函数；步骤a3：滤波函数计算出分布式光伏阵列的功率高频部分和低频部分；步骤a4：计算分布式光伏阵列的功率低频部分波动率；步骤a5：判断分布式光伏阵列的功率低频部分波动率是否超越波动率限值，是则进入步骤a6，否则进入步骤a7；步骤a6：波动率调节器调整滤波函数增益，之后返回步骤a3；步骤a7：将滤波函数计算出的分布式光伏阵列的功率高频部分作为储能系统的储能功率指令值；步骤a8：计算储能系统执行功率指令值后的荷电状态；步骤a9：判断储能系统荷电状态是否最优，是则进入步骤a10，否则进入步骤a11；步骤a10：将滤波函数计算出的分布式光伏阵列的功率高频部分作为储能系统的储能功率指令执行；步骤a11：荷电状...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢毓东，谢祥颖，刘周斌，周正，郑华，谢莉，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，国网电子商务有限公司，华北电力大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33