CN109861248A - 一种由超级电容和蓄电池协同平衡微电网功率差额策略 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种由超级电容和蓄电池协同平衡微电网功率差额策略。该策略根据实时监测的各负荷节点的电流值和系统频率的突变量计算功率差额绝对值|P|，当|P|较大时由超级电容进行充放电，而当|P|较小时由蓄电池进行充放电。该策略能够充分发挥超级电容与蓄电池在能量密度与功率密度上的互补特性，实现微电网的稳定可靠运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种由超级电容和蓄电池协同平衡微电网功率差额策略，属于微电网控制技术领域。
背景技术
一个典型的微网系统主要由多种分布式发电单元、储能装置及负载构成，并由一个中央能量管理系统控制微网内的发电调度。微网可以实现分布式电源的灵活、高效应用。微网的运行可分为孤岛运行模式和并网运行模式。在孤岛运行模式中，储能系统的主要职责是平衡供需。在并网运行模式下，储能系统主要的目标是避免可再生能源发电的间歇性与负荷的波动对主电网的影响。
储能设备种类很多，如蓄电池储能、超级电容储能、压缩空气储能等，它们各有优劣。蓄电池有技术成熟、价格便宜、能量密度高、功率密度低、动态响应慢等特点。蓄电池适用于长期存储，不适用于需要快速响应的场合。而超级电容具有功率密度高，能量密度低，动态响应快等特点，是处理尖峰负荷的最佳选择。因此，蓄电池与超级电容的协同动作对于维持微电网的能量平衡和稳定运行具有重要作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种由超级电容和蓄电池协同平衡微电网功率差额策略，充分发挥超级电容与蓄电池在能量密度和功率密度上的互补特性，以解决在微电网内部发生负荷和频率变化的情况下，维持微电网内部的功率平衡，提高储能系统的可靠性和经济性。
本发明所述目的是以以下技术方案实现的：方法方案一：包括监测步骤：实时监测微电网中各个负荷节点的电流值和系统频率；控制步骤：若任一相电流突然增大且系统频率小于设定值fmin，或任一相电流突然减小且系统频率大于设定值fmax时计算功率差额P，并依此确定储能的动作策略。方法方案二：在方法方案一的基础上，根据所述功率差额P的大小确定储能是充电还是放电，其中，P=负荷PL-供电功率PG，当P>0时储能放电，当P<0时储能充电。方法方案三：在方法方案一的基础上，根据所述功率差额的绝对值|P|的大小确定蓄电池与超级电容的协同动作策略。所述协同动作策略为：（1）若|P| 微电网所装蓄电池额定功率，则投入蓄电池动作；（2）若微电网所装蓄电池额定功率<|P|微电网所装超级电容额定功率，则投入超级电容动作；（3）若|P|>微电网所装超级电容额定功率,则同时投入蓄电池与超级电容动作。方法方案四：在超级电容和蓄电池充放电过程中，微电网仍实时监测各个负荷节点的电流值和系统频率，当负荷节点的电流值和系统频率发生变化时，即使超级电容和蓄电池的充放电过程还没有结束，也立刻停止充放电过程，重新执行控制步骤。
本发明的有益效果是，充分发挥超级电容与蓄电池在能量密度和功率密度上的互补特性，以解决在微电网内部发生负荷和频率变化的情况下，维持微电网内部的功率平衡，实现微电网的安全稳定运行，提高储能系统的可靠性和经济性。
附图说明
图1是本发明中由超级电容和蓄电池协同平衡微电网功率差额策略流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细介绍。
一种由超级电容和蓄电池协同平衡微电网功率差额策略，其流程图如图1所示，具体包括：
监测步骤：实时监测微电网中各个负荷节点的电流值和系统频率；
控制步骤：若任一相电流突然增大且系统频率小于设定值fmin，或任一相电流突然减小且系统频率大于设定值fmax时计算功率差额P，并依此确定储能的动作策略。
其中，功率差额P=负荷PL-供电功率PG，根据所述功率差额绝对值P的大小确定储能如何动作：当P>0时储能放电，当P<0时储能充电。
根据功率差额的绝对值|P|的大小确定蓄电池与超级电容的协同动作策略。所述协同动作策略为：（1）若|P|微电网所装蓄电池额定功率，则投入蓄电池动作；（2）若微电网所装蓄电池额定功率<|P|微电网所装超级电容额定功率，则投入超级电容动作；（3）若|P|>微电网所装超级电容额定功率,则同时投入蓄电池与超级电容动作。
在超级电容和蓄电池充放电过程中，微电网仍实时监测各个负荷节点的电流值和系统频率，当负荷节点的电流值和系统频率发生变化时，即使超级电容和蓄电池的充放电过程还没有结束，也立刻停止充放电过程，重新执行控制步骤。
Claims (4)
1.一种由超级电容和蓄电池协同平衡微电网功率差额策略，其特征在于，包括以下步骤：
监测步骤：实时监测微电网中各个负荷节点的电流值和系统频率；
控制步骤：若任一相电流突然增大且系统频率小于设定值fmin，或任一相电流突然减小且系统频率大于设定值fmax时计算功率差额P，并依此确定储能的动作策略。
2.根据权利要求1所述的由超级电容和蓄电池协同平衡微电网功率差额策略，其特征在于，所述功率差额P=负荷PL-供电功率PG，根据所述功率差额绝对值P的大小确定储能如何动作：当P>0时储能放电，当P<0时储能充电。
3.根据权利要求1所述的由超级电容和蓄电池协同平衡微电网功率差额策略，其特征在于，根据所述功率差额的绝对值|P|的大小确定蓄电池与超级电容的协同动作策略，所述协同动作策略为：（1）若|P|蓄电池额定功率，则投入蓄电池动作；（2）若蓄电池额定功率<|P|超级电容额定功率，则投入超级电容动作；（3）若|P|>超级电容额定功率,则同时投入蓄电池与超级电容动作。
4.根据权利要求1所述的由超级电容和蓄电池协同平衡微电网功率差额策略，其特征在于，在超级电容和蓄电池充放电过程中，微电网仍实时监测各个负荷节点的电流值和系统频率，当负荷节点的电流值和系统频率发生变化时，即使超级电容和蓄电池的充放电过程还没有结束，也立刻停止充放电过程，重新执行控制步骤。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103457281A (zh) * | 2013-05-21 | 2013-12-18 | 国家电网公司 | 一种超级电容储能系统参与电力一次调频的协调控制方法 |
| CN106451507A (zh) * | 2016-10-11 | 2017-02-22 | 许昌许继软件技术有限公司 | 综合应用超级电容和蓄电池的微电网功率平衡方法和装置 |
| CN108599276A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-09-28 | 华南理工大学 | 一种考虑二次分配的混合储能功率分配方法 |
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2019
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