本發(fā)明屬于微電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于分層儲能的微電網(wǎng)功率波動平抑方法。

背景技術(shù)：

微電網(wǎng)(Micro-Grid)也譯為微網(wǎng)，是一種新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是一組微電源、負荷、儲能系統(tǒng)和控制裝置構(gòu)成的系統(tǒng)單元，能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可以孤立運行。

以光伏發(fā)電或風(fēng)電為主的微電網(wǎng)作為超高壓、遠距離、大電網(wǎng)供電模式的補充，代表著電力發(fā)展的新方向。風(fēng)能和太陽能資源是清潔的可再生能源，但微電網(wǎng)與上級電網(wǎng)并網(wǎng)運行過程中，由于負荷、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或分布式電源的出力變化等原因，往往會造成內(nèi)部或與上級電網(wǎng)連接點功率的波動，尤其對于與區(qū)域配電網(wǎng)連接的高滲透光伏或風(fēng)電微電網(wǎng)，其功率的波動將對區(qū)域配電網(wǎng)的穩(wěn)定性、電能質(zhì)量和負荷的持續(xù)供電等造成較大的影響。

隨著微電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中滲透率的不斷提高，其對儲能的需求愈來愈呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展趨勢，典型方式之一是分布式儲能和集中式儲能的混合應(yīng)用，以充分發(fā)揮不同儲能方式對功率調(diào)節(jié)的技術(shù)優(yōu)勢，降低對功率波動調(diào)節(jié)的難度，滿足功率和能量等多方面的需求。然而，盡管分布式儲能和集中式儲能協(xié)同運行的混合儲能技術(shù)已引起國內(nèi)外專家學(xué)者的關(guān)注，但在其共同作用下，對微電網(wǎng)功率波動平抑策略的研究還相對匱乏。

目前微電網(wǎng)功率波動的平抑主要通過調(diào)節(jié)分布式發(fā)電或儲能裝置的出力來進行，而由于分布式儲能對接入位置的環(huán)境、自然條件限制較少，接入電網(wǎng)的方式比較靈活，因此儲能裝置對微電網(wǎng)功率波動的平抑大都以分布式儲能為主。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于分層儲能的微電網(wǎng)功率波動平抑方法，用于解決平抑微電網(wǎng)功率波動難度較大的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種基于分層儲能的微電網(wǎng)功率波動平抑方法，該方法包括以下步驟：

(1)對光儲一體機分配目標(biāo)功率，調(diào)節(jié)光伏發(fā)電；

(2)當(dāng)光儲一體機功率發(fā)生波動，與光儲一體機目標(biāo)功率不一致時，對應(yīng)的分布式儲能通過充電或放電，對波動的功率進行平抑，使光儲一體機的功率與目標(biāo)功率保持一致；

(3)當(dāng)分布式儲能對功率波動的平抑能力不足或非重要負荷的變化使PCC處的功率發(fā)生波動，與PCC處給定的目標(biāo)功率不一致時，通過集中式儲能通過充電或放電，對波動的功率進行平抑，使PCC處的功率與PCC處給定的目標(biāo)功率保持一致；

(4)當(dāng)集中式儲能對功率波動的平抑能力不足時，則通過投切非重要負荷來平抑PCC處功率的波動。

進一步地，當(dāng)光儲一體機中光伏發(fā)電的輸出功率大于光儲一體機的目標(biāo)功率時，將多余的功率輸入對應(yīng)的分布式儲能裝置；反之，對應(yīng)的分布式儲能裝置輸出功率，對光儲一體機的功率波動進行平抑。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明通過給微電網(wǎng)配置分布式和集中式儲能，一方面能夠?qū)崿F(xiàn)分層平抑微電網(wǎng)功率的波動，提高對微電網(wǎng)與區(qū)域配電網(wǎng)交換功率波動整體平抑的靈活性，有利于保障微電網(wǎng)快速的響應(yīng)上級調(diào)度計劃；另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)分區(qū)平抑微電網(wǎng)內(nèi)部功率的波動，降低微電網(wǎng)功率波動平抑的復(fù)雜度，提高了協(xié)調(diào)控制的靈活性，保障了微電網(wǎng)能夠快速的響應(yīng)調(diào)度計劃，降低了對區(qū)域配電網(wǎng)造成的負面影響。

附圖說明

圖1為微電網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)架示意圖；

圖2為微電網(wǎng)功率調(diào)節(jié)整體流程示意圖；

圖3為分布式儲能平抑微電網(wǎng)功率波動流程圖；

圖4為集中式儲能平抑微電網(wǎng)功率波動流程圖；

圖5為投切非重要負荷平抑功率波動流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的說明：

本發(fā)明的一種基于分層儲能的微電網(wǎng)功率波動平抑系統(tǒng)，具體的如圖1所示，該系統(tǒng)包括區(qū)域配電網(wǎng)和微電網(wǎng)，區(qū)域配電網(wǎng)與微電網(wǎng)通過公共連接點PCC連接，微電網(wǎng)包括光儲一體機，光儲一體機包括光伏發(fā)電系統(tǒng)和對應(yīng)的分布式儲能及變流器構(gòu)成，通過連接線與外部的DC/AC逆變器進行功率變換，微電網(wǎng)還包括集中式儲能、重要負荷和非重要負荷、斷路器，其中集中式儲能通過DC/AC逆變器與微電網(wǎng)母線連接，非重要負荷允許自由投切，重要負荷為需要可持續(xù)供電的負荷。

本發(fā)明的一種基于分層儲能的微電網(wǎng)功率波動平抑方法的實施例：

微電網(wǎng)將調(diào)度計劃功率和內(nèi)部負荷功率通過DC/AC逆變器分配給相應(yīng)的光儲一體機，光儲一體機根據(jù)給定的目標(biāo)功率調(diào)節(jié)光伏發(fā)電，若光儲一體機提供的功率與目標(biāo)功率不一致，則對應(yīng)的分布式儲能通過充電或放電，進行出力調(diào)節(jié)，以平抑功率的波動；若對應(yīng)的分布式儲能平抑能力不足或非重要負荷的變化而使PCC的功率與調(diào)度計劃目標(biāo)功率不一致時，集中式儲能進行出力調(diào)節(jié)，以平抑微電網(wǎng)PCC的功率波動；若集中式儲能平抑能力不足，則通過投切微電網(wǎng)內(nèi)的非重要負荷來平抑PCC處的功率波動，上述平抑微電網(wǎng)整體功率波動的流程如圖2所示，具體的，該方法包括以下步驟：

(1)微電網(wǎng)將調(diào)度計劃功率和內(nèi)部負荷功率通過DC/AC逆變器分配給相應(yīng)的光儲一體機，光儲一體機根據(jù)給定的目標(biāo)功率調(diào)節(jié)對應(yīng)的光伏進行發(fā)電。

(2)當(dāng)光儲一體機收到DC/AC逆變器傳送的目標(biāo)功率后，若光儲一體機對應(yīng)的光伏發(fā)電的功率大于光儲一體機的目標(biāo)功率，即P_光伏＞P_{光儲目標(biāo)}時，對應(yīng)分布式儲能裝置充電，多余的功率將輸入對應(yīng)的分布式儲能裝置，使光儲一體機功率P_光儲＝P_{光儲目標(biāo)}，此時輸入功率P_分布輸入＝|P_{光儲目標(biāo)}-P_光伏|；若光儲一體機對應(yīng)的光伏發(fā)電的功率小于或等于光儲一體機的目標(biāo)功率，即P_光伏≤P_{光儲目標(biāo)}時，對應(yīng)分布式儲能放電，分布式儲能裝置將多余的功率輸出，使光儲一體機功率P_光儲＝P_{光儲目標(biāo)}，此時輸出功率P_分布輸入＝P_{光儲目標(biāo)}-P_光伏，對波動的功率進行平抑，使光儲一體機的功率與目標(biāo)功率保持一致，上述調(diào)節(jié)流程如圖3所示。

(3)當(dāng)分布式儲能平抑功率波動的能力不足或非重要負荷的變化，使得區(qū)域配電網(wǎng)即PCC的功率與PCC的目標(biāo)功率不一致時，通過集中式儲能輸入或輸出功率，實現(xiàn)平抑PCC功率波動的目標(biāo)。若PCC處功率P_CC>P_{目標(biāo)}，則集中式儲能充電，輸入功率P_集中輸入＝|P_{目標(biāo)}-P_CC|，使PCC處功率P_CC＝P_{目標(biāo)}；若PCC處功率P_CC≤P_{目標(biāo)}，則集中式儲能放電，輸出功率P_集中輸入＝P_{目標(biāo)}-P_CC，使PCC處功率P_CC＝P_{目標(biāo)}，上述平抑功率波動的流程如圖4所示。

(4)當(dāng)集中式儲能收到PCC處的功率調(diào)節(jié)值P_調(diào)(P_調(diào)＝P_{目標(biāo)}-P_CC)進行平抑功率波動時，若集中式儲能平抑PCC功率波動的能力不足，則通過投切微電網(wǎng)內(nèi)的非重要負荷來平抑PCC處的功率波動。若集中式儲能充電功率大于PCC處的功率調(diào)節(jié)值時，即P_集中充電＞P_調(diào)，則調(diào)節(jié)P_集中充電，使P_集中充電＝P_調(diào)，若P_集中充電≤P_調(diào)，則投入非重要負荷，使得P_{投非重要負荷}+|P_集中充電|＝|P_調(diào)|；若集中式儲能放電功率大于PCC處的功率調(diào)節(jié)值時，即P_集中放電＞P_調(diào)，則調(diào)節(jié)P_集中放電，使P_集中放電＝P_調(diào)，若P_集中放電≤P_調(diào)，則切除非重要負荷，使得P_{投非重要負荷}+P_集中放電＝P_調(diào)，上述調(diào)節(jié)流程如圖5所示。

以上給出了具體的實施方式，但本發(fā)明不局限于所描述的實施方式。本發(fā)明的基本思路在于上述基本方案，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，設(shè)計出各種變形的模型、公式、參數(shù)并不需要花費創(chuàng)造性勞動。在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下對實施方式進行的變化、修改、替換和變型仍落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。