一种光氢储耦合微电网中电池储能系统的容量优化方法技术方案

技术编号:23608045 阅读:66 留言:0更新日期:2020-03-28 08:24
本发明专利技术公开了一种光氢储耦合微电网中电池储能系统的容量优化方法,包括对离散的光伏功率预测数据进行拟合,将拟合得到的光滑曲线作为并网光伏功率的调度曲线,并计算出的波动率,根据波动率的大小,将调度曲线分类;分别针对每类调度曲线给出对应的微网调度方案;根据所述的微网调度方案,仿真计算调度方案下微网的电池配置成本、微网年利润、电池预期使用寿命和电池容量不足的天数,并利用这四项指标构建微网性能的综合评价模型;分别计算不同储能容量下微网性能的评价得分,选择得分最高时对应的储能电池容量为最优容量。本发明专利技术提出了合适的储能容量不但可以保证并网电能质量,还可以提高微电网的经济效益,使光伏电能得到充分利用。

A capacity optimization method of battery energy storage system in micro grid with photo hydrogen storage coupling

【技术实现步骤摘要】
一种光氢储耦合微电网中电池储能系统的容量优化方法
本专利技术属于光伏发电与储能
,涉及一种光氢储耦合微电网中电池储能系统的容量优化方法。
技术介绍
随着全球能源与环境问题日趋严重,光伏发电技术成为世界各国研究和发展的热点。由于光伏电能具有间歇性和波动性,直接将其接入电网会降低电能质量。借助大规模储能技术可以有效解决这一问题。氢储能是一种优质廉价的大规模储能技术,它可以同时适应极短或极长时间的供电需求,具有能量密度高、运行维护成本低、可长时间存储、储能过程无污染等优点,但由于氢电转换速度较慢,氢储能装置无法快速响应电力负荷变化。电池储能与氢储能的特性相反,它对负荷变化的响应速度较快,但大规模配置时成本较高。因此,可以为光伏发电系统设计一种电池储能与氢储能相结合的综合储能系统,从而实现二者的优势互补,进一步提高储能系统的性能。恰当的储能配置容量可以提高微电网的经济性,同时保证对分布式电能的充分利用。大多数现有文献中将平抑新能源输出功率波动视为储能装置的主要作用,以系统总成本最小为优化目标,利用单目标规划模型求解最优储能容量。微电网系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光氢储耦合微电网中电池储能系统的容量优化方法,其特征在于,包括:/n对离散的光伏功率预测数据进行拟合,将拟合得到的光滑曲线作为并网光伏功率的调度曲线,并计算出的波动率,根据波动率的大小,将调度曲线分类;分别针对每类调度曲线给出对应的微网调度方案;/n根据所述的微网调度方案,仿真计算调度方案下微网的电池配置成本、微网年利润、电池预期使用寿命和电池容量不足的天数,并利用这四项指标构建微网性能的综合评价模型;/n分别计算不同储能容量下微网性能的评价得分,选择得分最高时对应的储能电池容量为最优容量。/n

【技术特征摘要】
1.一种光氢储耦合微电网中电池储能系统的容量优化方法,其特征在于,包括:
对离散的光伏功率预测数据进行拟合,将拟合得到的光滑曲线作为并网光伏功率的调度曲线,并计算出的波动率,根据波动率的大小,将调度曲线分类;分别针对每类调度曲线给出对应的微网调度方案;
根据所述的微网调度方案,仿真计算调度方案下微网的电池配置成本、微网年利润、电池预期使用寿命和电池容量不足的天数,并利用这四项指标构建微网性能的综合评价模型;
分别计算不同储能容量下微网性能的评价得分,选择得分最高时对应的储能电池容量为最优容量。


2.根据权利要求1所述的光氢储耦合微电网中电池储能系统的容量优化方法,其特征在于,所述光氢储耦合微电网包含:电能链和氢能链两条能量转化线路;
在电能链中,由光伏发电系统为微电网内的用电负荷提供电能,该微电网还与主电网相连,进行电能交换;
在氢能链中,利用电解制氢设备制取氢气,并对氢气进行存储和利用;电能链和氢能链的交汇之处在于电解槽,将电能转变为氢能存储起来。


3.根据权利要求1所述的光氢储耦合微电网中电池储能系统的容量优化方法,其特征在于,根据波动率R2的大小,将调度曲线分为三类:
第一类:R2<0.8,这类曲线表示当日的光伏发电功率曲线波动剧烈,可能存在长时间的乌云遮盖情况;
第二类:0.8≤R2≤0.9,这类曲线表示当日的光伏发电功率曲线为小幅波动,可能存在短时的乌云遮盖情况;
第三类:R2>0.9,这类曲线表示当日的光伏发电功率曲线仅有微小波动,基本不存在乌云遮盖情况。


4.根据权利要求3所述的光氢储耦合微电网中电池储能系统的容量优化方法,其特征在于,三类曲线的调度方案遵循相同的光伏电能使用顺序:首先保证对微电网内负荷的供电,剩余电能尽量上网销售;
且在谷电时段利用电网电能供应微电网内的用电负荷,同时对储能电池充电。


5.根据权利要求3所述的光氢储耦合微电网中电池储能系统的容量优化方法,其特征在于,针对第一类曲线的调度方案如下:
首先用光伏发电功率预测曲线减去微电网内负荷的用电功率曲线,得到剩余光伏功率曲线;再将光伏发电功率拟合曲线向下平移,直到其与剩余光伏功率曲线最大差值的绝...

【专利技术属性】
技术研发人员:王若谷梁芷睿宋政湘王永利康林贤宋元峰温智平高欣吴子豪王辰曦兰莉红
申请(专利权)人:国网陕西省电力公司电力科学研究院西安交通大学国家电网有限公司
类型:发明
国别省市:陕西;61

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