【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统中分布式光伏及储能的并网保护与控制，尤其涉及用于提升分布式光储支撑能力的储能soc控制方法及系统。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、随着近年来新能源发电技术的不断发展与推广，分布式光伏发电以污染小、安装方便、控制灵活的特点，在电力系统中的装机容量不断提升。但同时光伏系统的发电功率呈现明显的随机性和波动性，造成并网电压、频率的大幅波动，影响电网的电能质量。将储能系统，尤其是混合储能配置在分布式光伏的并网点处，组成分布式光储，可以通过一定的控制方法，对分布式光伏的输出功率波动进行平抑，或改善光伏低电压穿越的故障特性。然而，现有的储能与光伏的配合场景并不统一，多数集中于将储能接入大容量光伏电站的直流母线处，针对配网中小容量的分布式光伏与混合储能的特点，缺乏有效的分析与系统拓扑参考。
3、混合储能通常由容量大、充放电响应速度慢的能量型储能和容量小、响应速度快的功率型储能互补构成。当应用混合储能提升光伏系统的输出与支撑能力时，一般将其参考信号分为低频和高频部分，分别交予能量型和功率型储能进行输出。在此过程中，当储能的荷电状态soc接近上/下限时，储能对应的充/放电能力将减弱，对于给定参考信号的反应能力不足，这将直接影响其与光伏配合效果，或使整个光储系统的并网输出功率达不到预期要求。因此，需对储能的soc进行不断地检测与修正。然而，现有的荷电状态soc管理方法存在以下不足：
4、1.现有的储能soc管理策略通常在混合储能
5、2.功率型储能因容量小的特点，soc更容易达到限值。常用的混合储能soc管理策略一般基于模糊控制或衰减系数控制，在功率型储能soc接近限值时，将其高频功率的一部分交予能量型储能进行输出，以减弱soc接近截止的趋势；这虽能在短期内完成平抑，却与后者只能响应低频分量的特性相悖，使其频繁充放电，减少使用寿命。
6、3.现有的储能soc管理策略在光储系统不工作的夜间，缺乏对储能soc状态的重置能力，难以保证连续数日工作情况下的储能的运行效果。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了用于提升分布式光储支撑能力的储能soc控制方法及系统。一方面，公开了分布式光伏分散汇流，储能电站集中配建的系统拓扑；同时公开了一种主动功率补偿的储能soc管理方法，能使储能在执行平抑光伏功率波动、削峰填谷功能的同时让其soc在合理运行范围内。
2、为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
3、第一方面，公开了提升分布式光储支撑能力的系统拓扑，即“分散汇流升压，集中配建储能”的连接方式，包括：
4、系统主干结构，包括开关站、光伏汇流升压变、储能升压变；
5、所述开关站一端连接至公共连接点pcc，所述开关站的另外两端分别连接至光伏汇流升压变及储能升压变；
6、所述光伏汇流升压变连接至交流汇流箱；所述光伏汇流升压变与所述开关站之间的连接点为分布式电源并网点poc；
7、所述储能升压变连接至直流交流dc/ac变换器，所述dc/ac变换器连接至混合储能电站，所述混合储能电站包括分别通过各自对应的直流直流dc/dc变换器连接的蓄电池及超级电容；
8、分布式光伏的电能通过交流汇流箱后升压，与混合储能电站共同连接至开关站，在开关站经公共连接点注入电网。
9、作为进一步的技术方案，所述公共连接点pcc为电源或用户与公共电网的连接处。
10、作为进一步的技术方案，所述光伏汇流升压变可分别汇流共直流和共交流连接方式的分布式光伏；其中分布式光伏与储能系统通过dc/dc变换器连接至共同的直流母线升压并网的方式，为如今常用的共直流连接方式，本专利技术提出的系统拓扑针对此方式进行了优缺点对比分析和兼容。
11、分布式光伏的输出功率主要通过交流汇流箱汇流，进而连接至光伏升压变，省去了直流母线的设置问题，且分布式光伏可选择直接通过dc/ac变换器并网，或通过dc/dc升压后连接dc/ac变换器并网两种方式，使设备型号、建设位置选择更为方便。
12、集中式储能电站的配置可以不与光伏工程同步建设，而是在光伏工程建设完成后适应其调节功率的需求后期建造；且由于光伏与储能的电气隔离，在控制储能时不会影响光伏的运行状态。这使得储能的配置、建设更为灵活。
13、第二方面，公开了基于提升分布式光储支撑能力的储能soc控制方法，包括：
14、获取光储交流公共连接点处输出功率汇流信号并实时监测并网波动率及储能soc；
15、以平抑光伏功率波动的场景为例，基于获取的数据及并网波动率指标，判断是否满足并网功率需求，若不满足，则利用小波包变换进行初级功率分配，分配为：并网目标功率，蓄电池、超级电容初级分配功率；
16、在蓄电池、超级电容初级分配功率后，储能系统运行过程中，判断soc是否达到告警区，若是，则启动功率再分配。
17、本专利技术功率再分配的方法称为主动功率补偿法，根据算法启动时刻的并网波动率和算法设计规则，生成功率补偿函数波形，进而在储能的控制参考功率上叠加生成的功率补偿函数；储能响应再分配的控制指令，与并网目标功率共同组成从分布式光储公共连接点注入电网的最终功率。
18、作为进一步的技术方案，为通过再分配控制储能soc不越限，推导出储能的soc与其充放电功率间的关系为：
19、
20、作为进一步的技术方案，判断是否满足并网功率需求，其标准为光伏原始功率在1min内输入系统的有功功率最大值减最小值后，与额定功率的比值μpcc不超过10％。
21、作为进一步的技术方案，主动功率补偿法的规则为，定义soc在的最佳工作状态以及两侧告警状态，并定义储能soc检测时间窗t；
22、在储能工作时实时检测soc的变化值，每次经过最佳工作状态时，将此时刻作为初始0位置，当达到告警阈值时，以此时刻做为t1位置，并在与t1同宽的t2内给储能参考信号叠加功率补偿函数。
23、作为进一步的技术方案，选取正弦函数的半周波作为功率补偿函数，并确定功率补偿函数在t内的表达式：
24、
25、作为进一步的技术方案，基于soc表达式和变量并使补偿函数在t2内的积分，对t1内soc的变化量进行补偿，解得补偿函数k的具体参数：
26、
27、作为进一步的技术方案，为保证功率补偿函数的加入不使并网波动率过大，补偿函数k的约束条件为：
28、
29、作为进一步的技术方案，在储能运行过程中重复进行上述检测和补偿环节，以使soc始终保持在正常工作范围内。
30、第三方面，公开了基于提升分布式光储支撑能力的系统拓扑的储能soc控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于提升分布式光储支撑能力的储能SOC控制方法，包括：
2.如权利要求1所述的基于提升分布式光储支撑能力的储能SOC控制方法，其特征是，为通过再分配控制储能SOC不越限，推导出储能的SOC与其充放电功率间的关系为：
3.如权利要求1所述的基于提升分布式光储支撑能力的储能SOC控制方法，其特征是，判断是否满足并网功率需求，其标准为光伏原始功率在设定时间内输入系统的有功功率最大值减最小值后，与额定功率的比值μPCC不超过10％。
4.如权利要求3所述的基于提升分布式光储支撑能力的储能SOC控制方法，其特征是，定义SOC在的最佳工作状态以及两侧告警状态，并定义储能SOC检测时间窗T；
5.如权利要求4所述的基于提升分布式光储支撑能力的储能SOC控制方法，其特征是，选取正弦函数的半周波作为功率补偿函数，且其在T内的表达式为：
6.提升分布式光储支撑能力的系统拓扑，其特征是，包括：
7.如权利要求6所述的提升分布式光储支撑能力的系统拓扑，其特征是，所述公共连接点为电源或用户与公共电网的连接处；
8.基于
9.一种计算机装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1-5任一所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时执行上述权利要求1-5任一所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.基于提升分布式光储支撑能力的储能soc控制方法，包括：
2.如权利要求1所述的基于提升分布式光储支撑能力的储能soc控制方法，其特征是，为通过再分配控制储能soc不越限，推导出储能的soc与其充放电功率间的关系为：
3.如权利要求1所述的基于提升分布式光储支撑能力的储能soc控制方法，其特征是，判断是否满足并网功率需求，其标准为光伏原始功率在设定时间内输入系统的有功功率最大值减最小值后，与额定功率的比值μpcc不超过10％。
4.如权利要求3所述的基于提升分布式光储支撑能力的储能soc控制方法，其特征是，定义soc在的最佳工作状态以及两侧告警状态，并定义储能soc检测时间窗t；
5.如权利要求4所述的基于提升分布式光储支撑...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宁，成晓君，罗健，闫耀双，张磊，倪广魁，魏延彬，杨祥，王启明，李燕，吴峰，张云海，王琨，张富饶，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司莱芜供电公司，
类型：发明
国别省市：
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