本發(fā)明屬于電氣工程領(lǐng)域，尤其涉及一種改進(jìn)的風(fēng)儲(chǔ)系統(tǒng)調(diào)頻運(yùn)行策略，特別是基于soc自適應(yīng)調(diào)節(jié)的混合儲(chǔ)能優(yōu)化配置方法。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)今世界，隨著能源危機(jī)繼續(xù)加重，全球越來(lái)越多的國(guó)家開(kāi)始實(shí)施能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，風(fēng)能是能源轉(zhuǎn)型中一個(gè)重要的一步，這是由于風(fēng)能具有可再生、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。但隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的日益變大，風(fēng)電并網(wǎng)的過(guò)程中需要考慮的問(wèn)題則越來(lái)越多，例如風(fēng)電波動(dòng)和頻率波動(dòng)，通常采用儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)平抑波動(dòng)和調(diào)整頻率波動(dòng)。

2、在這種背景下，儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展也變更加重要，其中有一個(gè)主要矛盾是儲(chǔ)能系統(tǒng)使用壽命過(guò)快損耗，平抑調(diào)頻和平抑波動(dòng)之間的矛盾，這就需要對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的soc的控制策略進(jìn)一步的研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)階段技術(shù)缺陷，提出基于soc自適應(yīng)調(diào)節(jié)的混合儲(chǔ)能優(yōu)化配置方法，利用雙層模型，上層模型以周期凈現(xiàn)值最大為目標(biāo)函數(shù)，下層目標(biāo)函數(shù)以年運(yùn)營(yíng)的費(fèi)用地最低為目標(biāo)函數(shù)，來(lái)完成對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量配置，通過(guò)改進(jìn)儲(chǔ)能系統(tǒng)soc控制策略，能更好的平衡調(diào)頻和平抑波動(dòng)之間的矛盾，延長(zhǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)壽命。

2、基于soc自適應(yīng)調(diào)節(jié)的混合儲(chǔ)能優(yōu)化配置方法，包括以下步驟：

3、步驟1、得到風(fēng)電場(chǎng)的原始出力情況，風(fēng)電場(chǎng)頻率波動(dòng)在49.9hz-50.1hz頻率波動(dòng)范圍內(nèi)，風(fēng)電場(chǎng)不參與一次調(diào)頻；當(dāng)電網(wǎng)受到擾動(dòng)時(shí)，頻率波動(dòng)超過(guò)±0.1hz時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)上下10％的功率調(diào)節(jié)；

4、步驟2、風(fēng)電場(chǎng)工作在最大功率跟蹤模式，并且參與電網(wǎng)一次調(diào)頻的風(fēng)儲(chǔ)系統(tǒng)中，混合儲(chǔ)能系統(tǒng)需要滿足平抑風(fēng)電波動(dòng)和一次調(diào)頻；

5、其中一次調(diào)頻和風(fēng)電波動(dòng)通過(guò)低通濾波器，提取儲(chǔ)能需響應(yīng)的功率，通過(guò)vmd對(duì)所需的儲(chǔ)能進(jìn)行分解，其中蓄電池響應(yīng)低頻分量，飛輪響應(yīng)高頻分量；

6、步驟3、采用雙層模型對(duì)混合儲(chǔ)能的容量進(jìn)行優(yōu)化；上層模型以凈現(xiàn)值最大為目標(biāo)函數(shù)；下層函數(shù)以年運(yùn)行成本最小為目標(biāo)函數(shù)；

7、步驟4、對(duì)雙層模型的容量配置進(jìn)行求解；

8、步驟5、對(duì)儲(chǔ)能soc運(yùn)行策略進(jìn)行改進(jìn)，將其分為5個(gè)區(qū)間，各區(qū)間有其獨(dú)立的運(yùn)行方式，用于平衡調(diào)頻和平抑波動(dòng)之間的矛盾。

9、本發(fā)明的技術(shù)方案有益效果如下：

10、1、通過(guò)了建立雙層模型來(lái)完成儲(chǔ)能配置，上層模型以周期凈現(xiàn)值最大為目標(biāo)函數(shù)，下層目標(biāo)函數(shù)以年運(yùn)營(yíng)的費(fèi)用地最低為目標(biāo)函數(shù)，來(lái)完成對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量配置，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電波動(dòng)的平抑和一次調(diào)頻的基礎(chǔ)上，是儲(chǔ)能系統(tǒng)有更好的經(jīng)濟(jì)性。

11、2、通過(guò)改進(jìn)儲(chǔ)能系統(tǒng)soc控制策略，能更好的平衡調(diào)頻和平抑波動(dòng)之間的矛盾，延長(zhǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)壽命。

技術(shù)特征：

1.基于soc自適應(yīng)調(diào)節(jié)的混合儲(chǔ)能優(yōu)化配置方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于soc自適應(yīng)調(diào)節(jié)的混合儲(chǔ)能優(yōu)化配置方法，其特征在于，所訴步驟1中風(fēng)電場(chǎng)一次調(diào)頻具體需求phess-f，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于soc自適應(yīng)調(diào)節(jié)的混合儲(chǔ)能優(yōu)化配置方法，其特征在于，所述步驟2中采用vmd分解；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于soc自適應(yīng)調(diào)節(jié)的混合儲(chǔ)能優(yōu)化配置方法，其特征在于，所述步驟3中建立儲(chǔ)能配置模型的具體過(guò)程：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于soc自適應(yīng)調(diào)節(jié)的混合儲(chǔ)能優(yōu)化配置方法，其特征在于，所訴步驟4中建立儲(chǔ)能配置的求解：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于soc自適應(yīng)調(diào)節(jié)的混合儲(chǔ)能優(yōu)化配置方法，其特征在于，所訴步驟5中建立儲(chǔ)能系統(tǒng)soc控制策略：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明專利公開(kāi)了屬于儲(chǔ)能配置技術(shù)領(lǐng)域的基于SOC自適應(yīng)調(diào)節(jié)的混合儲(chǔ)能優(yōu)化配置方法。此風(fēng)儲(chǔ)系統(tǒng)的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)由飛輪和鋰電池構(gòu)成。本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)階段建立在平抑風(fēng)電功率波動(dòng)的基礎(chǔ)上，以穩(wěn)定風(fēng)電場(chǎng)的一次頻率為目標(biāo)，使用VMD方法對(duì)所需平抑風(fēng)電波動(dòng)和調(diào)頻的功率進(jìn)行分解；構(gòu)建混合儲(chǔ)能配置的雙層模型，上層以年凈現(xiàn)值最大為目標(biāo)函數(shù)，下層以年等值成本最低，求解出混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量?jī)?yōu)化配置。改進(jìn)儲(chǔ)能系統(tǒng)SOC控制策略，通過(guò)SOC的控制策略，平衡調(diào)頻和平抑波動(dòng)之間的矛盾，延長(zhǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：王紅艷,丁振威,封穎蓉,李子杰,李崢
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京工程學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19