【技术实现步骤摘要】
混合储能系统的能量管理和容量配置的优化系统及方法
本专利技术涉及一种混合储能系统的能量管理和容量配置的优化系统及方法，属于新能源并网电力系统
技术介绍
能源危机和低碳能源的倡导推动了光伏发电微电网的发展，与交流微电网相比，直流微电网具有结构简单，电能转换环节更少，能源效率更高等优势，因此直流微电网相关技术近年来备受关注。能量存储是直流微电网的重要组成部分之一，与仅包含一种能量存储的储能系统相比，以蓄电池和超级电容组成的混合储能系统，由能量类型和功率类型的储能系统，能够充分利用了两者各自的优势，有效提高储能系统的性能。混合储能系统在直流微电网系统中的应用具有很大的经济和技术优势。针对直流微电网的运行可靠性，保证系统内部供需能量的动态平衡就显得尤为重要，系统内供需能量不对等，这对直流微电网稳定运行是一个很大的挑战。为了有效解决这一问题，在微电网系统中加入混合储能系统，能够有效维持系统内部的能量动态平衡，保证系统稳定运行。同时，光伏发电作为主要的可再生能源，具有间歇性、随机性和不确定性的特点，严重影响其并网的正常...
【技术保护点】
1.混合储能系统的能量管理和容量配置的优化系统，其特征在于，包括：/n信号采集系统，用于：采集微电网内负载的运行数据、光伏电池的功率输出数据、蓄电池的荷电状态数据和容量数据、超级电容的荷电状态数据和容量数据以及直流母线电压的数据；/n混合储能能量管理系统，用于：对微电网中光伏输出功率和负载运行功率进行分析，考虑蓄电池和超级电容充电放电过程中的限制，结合直流母线电压的状态，调配控制混合储能系统充电放电工作状态；/n负荷缺电率监测系统，用于：在混合储能系统配合光伏电池和负载运作时，监测系统的负荷缺电率LPSP情况，调整混合储能系统的能量流通方向；/n混合储能容量配置优化系统，用...
【技术特征摘要】
1.混合储能系统的能量管理和容量配置的优化系统，其特征在于，包括：
信号采集系统，用于：采集微电网内负载的运行数据、光伏电池的功率输出数据、蓄电池的荷电状态数据和容量数据、超级电容的荷电状态数据和容量数据以及直流母线电压的数据；
混合储能能量管理系统，用于：对微电网中光伏输出功率和负载运行功率进行分析，考虑蓄电池和超级电容充电放电过程中的限制，结合直流母线电压的状态，调配控制混合储能系统充电放电工作状态；
负荷缺电率监测系统，用于：在混合储能系统配合光伏电池和负载运作时，监测系统的负荷缺电率LPSP情况，调整混合储能系统的能量流通方向；
混合储能容量配置优化系统，用于：通过对微电网中光伏电池输出功率和负载需求功率的采集，配合混合储能系统的能量管理策略，搭建混合储能容量配置优化的模型，以负荷缺电率为评价指标，以混合储能系统全寿命周期内的净现值费用为优化目标，利用增强型烟花算法对模型进行求解，获取最佳混合储能容量配置方案。
2.根据权利要求1所述的混合储能系统的能量管理和容量配置的优化系统，其特征在于，所述蓄电池和超级电容充电过程如下：在充电过程中，如果混合储能系统的不平衡电量大于蓄电池和超级电容能够转换的电能总和，那么优先蓄电池以额定容量进行充电行为，充电量为蓄电池额定充电转换能量，超级电容以最大容量进行充电，充电量为最大充电转换容量，当前时刻的存储能量为前一时刻的存储能量与此时刻储能动作行为的能量之和；最后考虑存储容量的上下限，对于蓄电池来说，超过额定容量的话，修改当前时刻的能量为额定容量，对于超级电容来说，超过最大容量的话，修改当前时刻的能量为最大容量；如果混合储能系统的不平衡电量小于蓄电池和超级电容能够转换的电能总和，那么比较不平衡电量与蓄电池额定转换容量，若不平衡电量大于蓄电池额定转换容量，则优先蓄电池以额定容量进行充电行为，充电完成后由超级电容对当前时刻混合储能系统的存储容量进行充电或放电补充。
3.根据权利要求1所述的混合储能系统的能量管理和容量配置的优化系统，其特征在于，所述蓄电池和超级电容放电过程如下：在放电过程中，如果混合储能系统的不平衡电量大于蓄电池和超级电容能够转换的电能总和，那么优先蓄电池以额定容量进行放电行为，放电量为蓄电池额定放电转换能量，超级电容以最大容量进行放电，放电量为最大放电转换容量，当前时刻的存储能量为前一时刻的存储能量与此时刻储能动作行为的能量之差；最后考虑存储容量的上下限，对于蓄电池来说，小于蓄电池最小容量的话，修改当前时刻的能量为最小容量，超级电容的放电量为不平衡电量与蓄电池最小容量之差；如果混合储能系统的不平衡电量小于蓄电池和超级电容能够转换的电能总和，那么比较不平衡电量与蓄电池额定转换容量，若不平衡电量大于蓄电池额定转换容量，则优先蓄电池以额定容量进行放电行为，放电完成后由超级电容对当前时刻混合储能系统的存储容量进行充电或放电补充。
4.根据权利要求1所述的混合储能系统的能量管理和容量配置的优化系统，其特征在于，所述充电过程中不平衡电量公式如下：
ΔE＝PPV(kt)*nc-PL(kt)＝(Pbat(kt,m)+Psc(kt,n))*nc(1)
式中，ΔE代表储能系统的不平衡功率，PPV(kt)、Pbat(kt)和Psc(kt)分别为光伏电池、蓄电池和超级电容在k...
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