一种超级电容和锂电池混合储能系统容量控制方法及系统技术方案

技术编号:37137961 阅读:33 留言:0更新日期:2023-04-06 21:39
本发明专利技术公开一种超级电容和锂电池混合储能系统容量控制方法,用于风电场,包括:获取风机发电功率P

【技术实现步骤摘要】
一种超级电容和锂电池混合储能系统容量控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及储能系统
,尤其涉及一种超级电容和锂电池混合储能系统容量控制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着全球石化能源过度消耗和环境污染问题的日益加剧,以可再生能源大规模开发利用和新能源快速发展为特征的新一轮能源革命兴起。然而,这些都离不开储能装置进行能量转化、存储和使用。根据储能特性,储能装置分为能量型储能技术与功率型储能技术,其中能量型储能器件主要包括铅酸电池、锂离子电池、钠离子电池、液流电池等,功率型储能器件主要包括飞轮储能、超级电容器、锂离子电容器等。不同能量型储能器件含有不同技术参数,然而单一储能系统ESS仍然存在功率密度和能量密度不能兼顾、高温性能和低温性能不能兼容、工作倍率和循环寿命不能协同的关键问题。
[0003]电池有两个关键参数:能量密度和功率密度。其中能量密度是电池每千克重量下可以存储的能量重量;功率密度则是设备在充电和放电时可以多块地移动能量。一直以来,锂电池以化学性是存储能量,由于其能量密度较高而被广泛使用,但是,锂电池的充电速度相当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超级电容和锂电池混合储能系统容量控制方法,用于风电场,其特征在于,包括:S1,获取风电场实时发电数据,所述数据包括风机发电功率P
wind
;S2,获取电网对风电场的并网功率参考值P
AC_ref
;S3,基于风机发电功率P
wind
与风电场的并网功率参考值P
AC_ref
之间的关系控制并处理电网对风电场1分钟有功功率波动的要求;获取控制并处理电网对风电场1分钟有功功率波动的要求后的超级电容以及锂电池的SOC影响,基于该影响处理超级电容的SOC状态;S4,基于处理后的处理超级电容以及锂电池的SOC状态、风机发电功率P
wind
与风电场的并网功率参考值P
AC_ref
之间的关系控制并处理电网对风电场10分钟有功功率波动的要求;获取控制并处理电网对风电场10分钟有功功率波动的要求后的超级电容以及锂电池的SOC影响,基于该影响处理超级电容以及锂电池的SOC状态。2.根据权利要求1所述的一种超级电容和锂电池混合储能系统容量控制方法,其特征在于,所述S3包括:S31,基于风机发电功率P
wind
与风电场的并网功率参考值P
AC_ref
之间的关系控制并处理电网对风电场1分钟有功功率波动的要求;S32,获取控制并处理电网对风电场1分钟有功功率波动的要求后的超级电容以及锂电池的SOC影响,基于该影响处理超级电容的SOC状态。3.根据权利要求2所述的一种超级电容和锂电池混合储能系统容量控制方法,其特征在于,所述S31包括:当P
wind
∈(P
AC_ref

1.5,P
AC_ref
+1.5),所述混合储能系统不主动平抑输出;P
AC
=P
wind
(1);其中,P
AC
表示并网功率,发电为正;P
wind
表示风机发电功率;当所述混合储能系统主动平抑输出,平抑功能主要由超级电容实现,当超级电容达到SOC上下限时,锂电池投入工作;当风机输出功率不足时,其中,P
AC_ref
表示并网功率参考值;P
AC
表示并网功率,发电为正,P
wind_ave_t
‑1:表示上一时刻风机平均发电功率;此时若超级电容SOC在工作范围内,则超级电容处理波动:P
wind
+(

P
SC_ref
)

(P
AC_ref

1.5)=0(3)其中,P
SC_ref
表示超级电容充放功率参考值,以吸收能量为正;若超级电容SOC在工作范围外,则锂电池处理波动P
wind
+(

P
B_ref
)

(P
AC_ref

1.5)=0(4)其中,P
B_ref
表示锂电池充放功率参考值,以吸收能量为正;当风机输出功率过大时,
此时若当超级电容SOC在工作范围内,则超级电容处理波动P
wind

P
SC_ref

(P
AC_ref
+1.5)=0(6)若超级电容SOC在工作范围外,则锂电池处理波动P
wind

P
B_ref

(P
AC_ref
+1.5)=0(7)。4.根据权利要求3所述的一种超级电容和锂电池混合储能系统容量控制方法,其特征在于,所述S32包括:每1分钟处理一次超级电容的SOC状态,包括:ΔSOC
SC
=50%

SOC
SC
P
AC_ref
=P
wind_ave_t
‑1‑
P
SC_SOC
(8)其中,SOC
SC
表示超级电容充放电状态;P
SC_SOC
表示处理超级电容SOC问题导致的功率,以吸收能量为正;W
...

【专利技术属性】
技术研发人员:庞涛朱天宇叶强史影甲苏剑涛李传锐
申请(专利权)人:北京智慧空间科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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