CN113300385B - 一种混合储能系统的电网频率调节方法及系统、存储介质 - Google Patents

一种混合储能系统的电网频率调节方法及系统、存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN113300385B
CN113300385B CN202110550129.XA CN202110550129A CN113300385B CN 113300385 B CN113300385 B CN 113300385B CN 202110550129 A CN202110550129 A CN 202110550129A CN 113300385 B CN113300385 B CN 113300385B
Authority
CN
China
Prior art keywords
soc
power
battery
energy storage
storage system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110550129.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113300385A (zh
Inventor
李颖杰
易潇然
任磊
邓瑞龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd filed Critical Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd
Priority to CN202110550129.XA priority Critical patent/CN113300385B/zh
Publication of CN113300385A publication Critical patent/CN113300385A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113300385B publication Critical patent/CN113300385B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • H02J3/241—The oscillation concerning frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]

Abstract

本发明涉及一种混合储能系统的电网频率调节方法及系统、存储介质，所述混合储能系统包括电池和超级电容；包括：获取混合储能系统的频率f，根据所述频率f计算混合储能系统的功率ps；根据混合储能系统的功率ps计算电池的功率初始值pb1和超级电容的功率初始值pc1；根据电池的功率初始值pb1和超级电容的功率初始值pc1以及功率ps与0的比较结果，采用预设策略进行电池功率和超级电容功率的计算，本发明基于超级电容和电池各自最大的功率等级，在超级电容和电池的电压电流运行要求范围内，通过公平合理分配电池和超级电容之间的功率，使得电池只经受低功率波动，而超级电容经受高功率波动，在实现电网频率有效调节的同时，可有效延长蓄电池和超级电容的使用寿命。

Description

一种混合储能系统的电网频率调节方法及系统、存储介质
技术领域
本发明涉及电网频率调节技术领域，具体涉及一种混合储能系统的电网频率调节方法及系统、存储介质。
背景技术
在过去的几十年中，全球变暖和化石燃料价格上涨的担忧已经使得可再生能源越来越受到人们的关注和应用。但是，由于这些可再生电源是间歇性的、随机的，具有高度的可变性，因此，它们在电网中的应用对电网的安全运行提出了挑战，尤其是在较高的渗透率下。电力系统需要将电网频率保持在可接受的范围内，以使其稳定可靠运行。在常规电网中，因为负荷需求不可能精准预测，导致调频是一项较为艰巨的任务。在可再生能源渗透率逐渐增加的现代电网中，由于可再生能源的不确定性，调频的任务变得更加具有挑战性。
储能系统被认为是提供调频服务较为有前途的资源，与传统发电机相比，储能系统具有更快的响应速度。理想的储能系统必须具有高功率密度以快速跟随功率波动，具有高能量密度以使调频提供者具有自主权，并且具有更长的使用寿命以使利润最大化。由于单一的储能技术不可能有效且经济地满足这些要求，因此，需要将多种性能互补的储能技术相结合，采用混合储能系统。其中，将蓄电池和超级电容器组合在一起构建成混合储能是一种常见手段，两者的结合互补了蓄电池和超级电容各自的优缺点，由此构成的混合储能系统在经济有效的同时，能够提供大能量，大功率和快速动态响应。
当前，针对蓄电池和超级电容的混合储能系统，已提出了多种控制方式，但主要面向新能源功率平滑、能量优化管理等，针对电网频率调节的相对较少。在进行电网调频服务时，如何公平分配蓄电池和超级电容之间的功率，确保蓄电池和超级电容都在其运行限制内运行，优化蓄电池和超级电容的使用寿命，从而使蓄电池经受低功率波动，而超级电容经受高功率波动，至关重要。
发明内容
本发明的目的在于提出一种混合储能系统的电网频率调节方法及系统、计算机可读存储介质，以解决在进行电网调频服务时如何公平分配蓄电池和超级电容之间的功率，确保蓄电池和超级电容都在其运行限制内运行的技术问题。
为实现上述目的，本发明第一方面提出一种混合储能系统的电网频率调节方法，所述混合储能系统包括电池和超级电容；包括如下步骤：
步骤S1、获取混合储能系统的频率f，根据所述频率f计算混合储能系统的功率ps；
步骤S2、根据混合储能系统的功率ps计算电池的功率初始值pb1和超级电容的功率初始值pc1；
步骤S3、若ps大于0，判断pb1是否大于pbmax，若pb1大于pbmax，则pb1＝pbmax，否则，pb1保留原值；进一步判断SOCb+pb1Δtb是否小于SOCbmax，若是，则SOCb＝SOCb+pb1Δtb，pb1保留原值，若否，则pb1＝(SOCbmax-SOCb)/Δtb，最终电池功率pb＝pb1；其中，SOCb为电池当前的荷电状态，SOCbmax为电池最大荷电状态，Δtb为电池充放电时间；
根据最终电池功率pb重新计算pc1，pc1＝ps-pb；判断pc1是否大于pcmax，若pc1大于pcmax，则pc1＝pcmax，否则，pc1保留原值；进一步判断SOCc+pc1Δtc是否小于SOCcmax，若是，则SOCc＝SOCc+pc1Δtc，pc1保留原值；若否，则pc1＝(SOCcmax-SOCc)/Δtc，最终超级电容功率pc＝pc1；其中，SOCc为超级电容当前的荷电状态，SOCcmax为超级电容最大荷电状态，Δtc为超级电容充放电时间。
可选地，所述步骤S3还包括：
若ps小于等于0，判断pb1是否小于-pbmax，若pb1小于-pbmax，则pb1＝-pbmax，否则，pb1保留原值；进一步判断SOCb+pb1Δt是否大于SOCbmin，若是，则SOCb＝SOCb+pb1Δtb，pb1保留原值；若否，则pb1＝(SOCbmin-SOCb)/Δtb，最终电池功率pb＝pb1；其中，SOCbmin为电池最小荷电状态；
根据最终电池功率pb重新计算pc1，pc1＝ps-pb，判断pc1是否小于-pcmax，若pc1小于-pcmax，则pc1＝-pcmax，否则，pc1保留原值；进一步判断(SOCc+pc1Δtc)是否大于SOCcmin，若是，则SOCc＝
SOCc+pc1Δtc，pc1保留原值；若否，则pc1＝(SOCcmin-SOCc)/Δtc，最终超级电容功率pc＝pc1；其中，SOCcmin为超级电容最小荷电状态。
可选地，所述步骤S1，包括：
计算系统频率f与额定频率fr的偏差Δf，其中Δf＝f–fr；
根据所述偏差Δf以及混合储能系统功率-频率曲线函数计算混合储能系统的功率ps。
可选地，所述根据所述偏差Δf以及混合储能系统功率-频率曲线函数计算混合储能系统的功率ps，如下表达式所示：
其中，Psmax＝Pbmax+Pcmax，Pbmax为电池的最大充放电功率，Pcmax为超级电容的最大充放电功率，Psmax为混合储能系统的最大充放电功率，f0为混合储能系统非调频频率偏差区间，f1为混合储能系统正向调频频率偏差上限，f2为混合储能系统负向调频频率偏差上限。
可选地，所述步骤S2，如下表达式所示：
其中，Pbmax为电池的最大充放电功率，Pcmax为超级电容的最大充放电功率。
本发明第二方面提出一种混合储能系统的电网频率调节系统，所述混合储能系统包括电池和超级电容；所述电网频率调节系统包括：
系统功率计算单元，用于获取混合储能系统的频率f，根据所述频率f计算混合储能系统的功率ps；
功率初始值计算单元，用于根据混合储能系统的功率ps计算电池的功率初始值pb1和超级电容的功率初始值pc1；
功率最终值计算单元，用于：若ps大于0，判断pb1是否大于pbmax，若pb1大于pbmax，则pb1＝pbmax，否则，pb1保留原值；进一步判断SOCb+pb1Δtb是否小于SOCbmax，若是，则SOCb＝SOCb+pb1Δtb，pb1保留原值，若否，则pb1＝(SOCbmax-SOCb)/Δtb，最终电池功率pb＝pb1；其中，SOCb为电池当前的荷电状态，SOCbmax为电池最大荷电状态，Δtb为电池充放电时间；以及，根据最终电池功率pb重新计算pc1，pc1＝ps-pb；判断pc1是否大于pcmax，若pc1大于pcmax，则pc1＝pcmax，否则，pc1保留原值；进一步判断SOCc+pc1Δtc是否小于SOCcmax，若是，则SOCc＝SOCc+pc1Δtc，pc1保留原值；若否，则pc1＝(SOCcmax-SOCc)/Δtc，最终超级电容功率pc＝pc1；其中，SOCc为超级电容当前的荷电状态，SOCcmax为超级电容最大荷电状态，Δtc为超级电容充放电时间。
可选地，所述功率最终值计算单元，还用于：
若ps小于等于0，判断pb1是否小于-pbmax，若pb1小于-pbmax，则pb1＝-pbmax，否则，pb1保留原值；进一步判断SOCb+pb1Δt是否大于SOCbmin，若是，则SOCb＝SOCb+pb1Δtb，pb1保留原值；若否，则pb1＝(SOCbmin-SOCb)/Δtb，最终电池功率pb＝pb1；其中，SOCbmin为电池最小荷电状态；以及，根据最终电池功率pb重新计算pc1，pc1＝ps-pb，判断pc1是否小于-pcmax，若pc1小于-pcmax，则pc1＝-pcmax，否则，pc1保留原值；进一步判断(SOCc+pc1Δtc)是否大于SOCcmin，若是，则SOCc＝SOCc+pc1Δtc，pc1保留原值；若否，则pc1＝(SOCcmin-SOCc)/Δtc，最终超级电容功率pc＝pc1；其中，SOCcmin为超级电容最小荷电状态。
可选地，所述系统功率计算单元，具体用于：
计算系统频率f与额定频率fr的偏差Δf，其中Δf＝f–fr；
根据所述偏差Δf以及混合储能系统功率-频率曲线函数计算混合储能系统的功率ps；
其中，Psmax＝Pbmax+Pcmax，Pbmax为电池的最大充放电功率，Pcmax为超级电容的最大充放电功率，Psmax为混合储能系统的最大充放电功率，f0为混合储能系统非调频频率偏差区间，f1为混合储能系统正向调频频率偏差上限，f2为混合储能系统负向调频频率偏差上限。
可选地，所述功率初始值计算单元，具体用于根据如下公式计算获得电池的功率初始值pb1和超级电容的功率初始值pc1；
其中，Pbmax为电池的最大充放电功率，Pcmax为超级电容的最大充放电功率。
本发明第三方面提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据第一方面所述混合储能系统的电网频率调节方法的步骤。
综上，本发明实施例提出一种混合储能系统的电网频率调节方法及系统、存储介质，其至少具有以下有益效果：
本发明实施例基于超级电容和电池各自最大的功率等级，在超级电容和电池的电压电流运行要求范围内，通过公平合理分配电池和超级电容之间的功率，使得电池只经受低功率波动，而超级电容经受高功率波动，在实现电网频率有效调节的同时，可有效延长蓄电池和超级电容的使用寿命。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例中一种混合储能系统的电网频率调节方法的流程图。
图2本发明一实施例中混合储能系统功率-频率曲线示意图。
图3为本发明一实施例中一种混合储能系统的电网频率调节系统结构框图。
图4为本发明一实施例中一种电网频率调节设备的结构示意图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的手段未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
参阅图1，本发明一实施例提出一种混合储能系统的电网频率调节方法，所述混合储能系统包括电池和超级电容；所述方法包括如下步骤：
步骤S1、获取混合储能系统的频率f，根据所述频率f计算混合储能系统的功率ps；
步骤S2、根据混合储能系统的功率ps计算电池的功率初始值pb1和超级电容的功率初始值pc1；
步骤S3、若ps大于0，判断pb1是否大于pbmax，若pb1大于pbmax，则pb1＝pbmax，否则，pb1保留原值；进一步判断SOCb+pb1Δtb是否小于SOCbmax，若是，则SOCb＝SOCb+pb1Δtb，pb1保留原值，若否，则pb1＝(SOCbmax-SOCb)/Δtb，最终电池功率pb＝pb1；其中，SOCb为电池当前的荷电状态，SOCbmax为电池最大荷电状态，Δtb为电池充放电时间；
根据最终电池功率pb重新计算pc1，pc1＝ps-pb；判断pc1是否大于pcmax，若pc1大于pcmax，则pc1＝pcmax，否则，pc1保留原值；进一步判断SOCc+pc1Δtc是否小于SOCcmax，若是，则SOCc＝SOCc+pc1Δtc，pc1保留原值；若否，则pc1＝(SOCcmax-SOCc)/Δtc，最终超级电容功率pc＝pc1；其中，SOCc为超级电容当前的荷电状态，SOCcmax为超级电容最大荷电状态，Δtc为超级电容充放电时间。
进一步地，所述步骤S3还包括：
若ps小于等于0，判断pb1是否小于-pbmax，若pb1小于-pbmax，则pb1＝-pbmax，否则，pb1保留原值；进一步判断SOCb+pb1Δt是否大于SOCbmin，若是，则SOCb＝SOCb+pb1Δtb，pb1保留原值；若否，则pb1＝(SOCbmin-SOCb)/Δtb，最终电池功率pb＝pb1；其中，SOCbmin为电池最小荷电状态；
根据最终电池功率pb重新计算pc1，pc1＝ps-pb，判断pc1是否小于-pcmax，若pc1小于-pcmax，则pc1＝-pcmax，否则，pc1保留原值；进一步判断(SOCc+pc1Δtc)是否大于SOCcmin，若是，则SOCc＝
SOCc+pc1Δtc，pc1保留原值；若否，则pc1＝(SOCcmin-SOCc)/Δtc，最终超级电容功率pc＝pc1；其中，SOCcmin为超级电容最小荷电状态。
具体地，参阅图2，所述步骤S1，包括：
步骤S11、计算系统频率f与额定频率fr的偏差Δf，其中Δf＝f–fr；
步骤S12、根据所述偏差Δf以及混合储能系统功率-频率曲线函数计算混合储能系统的功率ps；如下表达式所示：
其中，Psmax＝Pbmax+Pcmax，Pbmax为电池的最大充放电功率，Pcmax为超级电容的最大充放电功率，Psmax为混合储能系统的最大充放电功率，f0为混合储能系统非调频频率偏差区间，f1为混合储能系统正向调频频率偏差上限，f2为混合储能系统负向调频频率偏差上限。
具体地，所述步骤S2的计算过程如下表达式所示：
其中，Pbmax为电池的最大充放电功率，Pcmax为超级电容的最大充放电功率。
参阅图3，本发明另一实施例提出一种混合储能系统的电网频率调节系统，所述混合储能系统包括电池和超级电容；所述电网频率调节系统包括：
系统功率计算单元1，用于获取混合储能系统的频率f，根据所述频率f计算混合储能系统的功率ps；
功率初始值计算单元2，用于根据混合储能系统的功率ps计算电池的功率初始值pb1和超级电容的功率初始值pc1；
功率最终值计算单元3，用于：若ps大于0，判断pb1是否大于pbmax，若pb1大于pbmax，则pb1＝pbmax，否则，pb1保留原值；进一步判断SOCb+pb1Δtb是否小于SOCbmax，若是，则SOCb＝SOCb+pb1Δtb，pb1保留原值，若否，则pb1＝(SOCbmax-SOCb)/Δtb，最终电池功率pb＝pb1；其中，SOCb为电池当前的荷电状态，SOCbmax为电池最大荷电状态，Δtb为电池充放电时间；以及，根据最终电池功率pb重新计算pc1，pc1＝ps-pb；判断pc1是否大于pcmax，若pc1大于pcmax，则pc1＝pcmax，否则，pc1保留原值；进一步判断SOCc+pc1Δtc是否小于SOCcmax，若是，则SOCc＝SOCc+pc1Δtc，pc1保留原值；若否，则pc1＝(SOCcmax-SOCc)/Δtc，最终超级电容功率pc＝pc1；其中，SOCc为超级电容当前的荷电状态，SOCcmax为超级电容最大荷电状态，Δtc为超级电容充放电时间。
可选地，所述功率最终值计算单元3，还用于：
若ps小于等于0，判断pb1是否小于-pbmax，若pb1小于-pbmax，则pb1＝-pbmax，否则，pb1保留原值；进一步判断SOCb+pb1Δt是否大于SOCbmin，若是，则SOCb＝SOCb+pb1Δtb，pb1保留原值；若否，则pb1＝(SOCbmin-SOCb)/Δtb，最终电池功率pb＝pb1；其中，SOCbmin为电池最小荷电状态；以及，根据最终电池功率pb重新计算pc1，pc1＝ps-pb，判断pc1是否小于-pcmax，若pc1小于-pcmax，则pc1＝-pcmax，否则，pc1保留原值；进一步判断(SOCc+pc1Δtc)是否大于SOCcmin，若是，则SOCc＝SOCc+pc1Δtc，pc1保留原值；若否，则pc1＝(SOCcmin-SOCc)/Δtc，最终超级电容功率pc＝pc1；其中，SOCcmin为超级电容最小荷电状态。
可选地，所述系统功率计算单元1，具体用于：
计算系统频率f与额定频率fr的偏差Δf，其中Δf＝f–fr；
根据所述偏差Δf以及混合储能系统功率-频率曲线函数计算混合储能系统的功率ps；
其中，Psmax＝Pbmax+Pcmax，Pbmax为电池的最大充放电功率，Pcmax为超级电容的最大充放电功率，Psmax为混合储能系统的最大充放电功率，f0为混合储能系统非调频频率偏差区间，f1为混合储能系统正向调频频率偏差上限，f2为混合储能系统负向调频频率偏差上限。
可选地，所述功率初始值计算单元2，具体用于根据如下公式计算获得电池的功率初始值pb1和超级电容的功率初始值pc1；
其中，Pbmax为电池的最大充放电功率，Pcmax为超级电容的最大充放电功率。
本发明实施例方法基于超级电容和电池各自最大的功率等级，在超级电容和电池的电压电流运行要求范围内，通过公平合理分配电池和超级电容之间的功率，使得电池只经受低功率波动，而超级电容经受高功率波动，在实现电网频率有效调节的同时，可有效延长蓄电池和超级电容的使用寿命。
参阅图4，本发明另一实施例还提出一种电网频率调节设备，包括：存储器10和处理器20，所述存储器10中存储有计算机可读指令101，所述计算机可读指令101被所述处理器20执行时，使得所述处理器20执行根据上述实施例所述混合储能系统的电网频率调节方法的步骤。
当然，所述电网频率调节设备还可以具有有线或无线网络接口、键盘以及输入输出接口等部件，以便进行输入输出，该电网频率调节设备还可以包括其他用于实现设备功能的部件，在此不做赘述。
示例性地，所述计算机程序可以被分割成一个或多个单元，所述一个或者多个单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述电网频率调节设备中的执行过程。
所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述电网频率调节设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个所述电网频率调节设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或单元，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或单元，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述电网频率调节设备的各种功能。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本发明的另一实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例所述混合储能系统的电网频率调节方法的步骤。
具体而言，所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (5)

1.一种混合储能系统的电网频率调节方法，所述混合储能系统包括电池和超级电容；其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、获取混合储能系统的频率f，计算系统频率f与额定频率fr的偏差Δf，其中Δf＝f–fr，并根据所述偏差Δf以及混合储能系统功率-频率曲线函数计算混合储能系统的功率ps，如下表达式所示：
其中，Psmax＝Pbmax+Pcmax，Pbmax为电池的最大充放电功率，Pcmax为超级电容的最大充放电功率，Psmax为混合储能系统的最大充放电功率，f0为混合储能系统非调频频率偏差区间，f1为混合储能系统正向调频频率偏差上限，f2为混合储能系统负向调频频率偏差上限；
步骤S2、根据混合储能系统的功率ps计算电池的功率初始值pb1和超级电容的功率初始值pc1；
步骤S3、若ps大于0，判断pb1是否大于pbmax，若pb1大于pbmax，则pb1＝pbmax，否则，pb1保留原值；进一步判断SOCb+pb1Δtb是否小于SOCbmax，若是，则pb1保留原值，若否，则pb1＝(SOCbmax-SOCb)/Δtb，最终电池功率pb＝pb1；其中，SOCb为电池当前的荷电状态，SOCbmax为电池最大荷电状态，Δtb为电池充放电时间；以及，根据最终电池功率pb重新计算pc1，pc1＝ps-pb；判断pc1是否大于pcmax，若pc1大于pcmax，则pc1＝pcmax，否则，pc1保留原值；进一步判断SOCc+pc1Δtc是否小于SOCcmax，若是，则pc1保留原值；若否，则pc1＝(SOCcmax-SOCc)/Δtc，最终超级电容功率pc＝pc1；其中，SOCc为超级电容当前的荷电状态，SOCcmax为超级电容最大荷电状态，
Δtc为超级电容充放电时间；
若ps小于等于0，判断pb1是否小于-pbmax，若pb1小于-pbmax，则pb1＝-pbmax，否则，pb1保留原值；进一步判断SOCb+pb1Δt是否大于SOCbmin，若是，则pb1保留原值；若否，则pb1＝(SOCbmin-SOCb)/Δtb，最终电池功率pb＝pb1；其中，SOCbmin为电池最小荷电状态；以及，根据最终电池功率pb重新计算pc1，pc1＝ps-pb，判断pc1是否小于-pcmax，若pc1小于-pcmax，则pc1＝-pcmax，否则，pc1保留原值；进一步判断(SOCc+pc1Δtc)是否大于SOCcmin，若是，则pc1保留原值；若否，则pc1＝(SOCcmin-SOCc)/Δtc，最终超级电容功率pc＝pc1；其中，SOCcmin为超级电容最小荷电状态。
2.根据权利要求1所述的混合储能系统的电网频率调节方法，其特征在于，所述步骤S2，如下表达式所示：
3.一种混合储能系统的电网频率调节系统，所述混合储能系统包括电池和超级电容；其特征在于，所述电网频率调节系统包括：
系统功率计算单元，用于获取混合储能系统的频率f，计算系统频率f与额定频率fr的偏差Δf，其中Δf＝f–fr，并根据所述偏差Δf以及混合储能系统功率-频率曲线函数计算混合储能系统的功率ps，如下表达式所示：
其中，Psmax＝Pbmax+Pcmax，Pbmax为电池的最大充放电功率，Pcmax为超级电容的最大充放电功率，Psmax为混合储能系统的最大充放电功率，f0为混合储能系统非调频频率偏差区间，f1为混合储能系统正向调频频率偏差上限，f2为混合储能系统负向调频频率偏差上限；
功率初始值计算单元，用于根据混合储能系统的功率ps计算电池的功率初始值pb1和超级电容的功率初始值pc1；
功率最终值计算单元，用于若ps大于0，判断pb1是否大于pbmax，若pb1大于pbmax，则pb1＝pbmax，否则，pb1保留原值；进一步判断SOCb+pb1Δtb是否小于SOCbmax，若是，则pb1保留原值，若否，则pb1＝(SOCbmax-SOCb)/Δtb，最终电池功率pb＝pb1；其中，SOCb为电池当前的荷电状态，SOCbmax为电池最大荷电状态，Δtb为电池充放电时间；以及，根据最终电池功率pb重新计算pc1，pc1＝ps-pb；判断pc1是否大于pcmax，若pc1大于pcmax，则pc1＝pcmax，否则，pc1保留原值；进一步判断SOCc+pc1Δtc是否小于SOCcmax，若是，则pc1保留原值；若否，则pc1＝(SOCcmax-SOCc)/Δtc，最终超级电容功率pc＝pc1；其中，SOCc为超级电容当前的荷电状态，SOCcmax为超级电容最大荷电状态，Δtc为超级电容充放电时间；
功率最终值计算单元，还用于若ps小于等于0，判断pb1是否小于-pbmax，若pb1小于-pbmax，则pb1＝-pbmax，否则，pb1保留原值；进一步判断SOCb+pb1Δt是否大于SOCbmin，若是，则pb1保留原值；若否，则pb1＝(SOCbmin-SOCb)/Δtb，最终电池功率pb＝pb1；其中，SOCbmin为电池最小荷电状态；以及，根据最终电池功率pb重新计算pc1，
pc1＝ps-pb，判断pc1是否小于-pcmax，若pc1小于-pcmax，则pc1＝-pcmax，否则，pc1保留原值；进一步判断(SOCc+pc1Δtc)是否大于SOCcmin，若是，则pc1保留原值；若否，则pc1＝(SOCcmin-SOCc)/Δtc，最终超级电容功率pc＝pc1；其中，SOCcmin为超级电容最小荷电状态。
4.根据权利要求3所述的混合储能系统的电网频率调节系统，其特征在于，所述功率初始值计算单元，具体用于根据如下公式计算获得电池的功率初始值pb1和超级电容的功率初始值pc1；
5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1-2中任一项所述混合储能系统的电网频率调节方法的步骤。
CN202110550129.XA 2021-05-20 2021-05-20 一种混合储能系统的电网频率调节方法及系统、存储介质 Active CN113300385B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110550129.XA CN113300385B (zh) 2021-05-20 2021-05-20 一种混合储能系统的电网频率调节方法及系统、存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110550129.XA CN113300385B (zh) 2021-05-20 2021-05-20 一种混合储能系统的电网频率调节方法及系统、存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113300385A CN113300385A (zh) 2021-08-24
CN113300385B true CN113300385B (zh) 2023-08-15

Family

ID=77322973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110550129.XA Active CN113300385B (zh) 2021-05-20 2021-05-20 一种混合储能系统的电网频率调节方法及系统、存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113300385B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104734166A (zh) * 2015-02-09 2015-06-24 山东大学 混合储能系统及风力发电功率平滑控制方法
WO2018212404A1 (ko) * 2017-05-19 2018-11-22 엘에스산전 주식회사 하이브리드 에너지 저장 시스템
CN108879730A (zh) * 2018-07-25 2018-11-23 中航华东光电有限公司 混合储能系统及基于其的风电功率波动平抑方法
CN111725797A (zh) * 2020-06-18 2020-09-29 安徽能汇轨道交通技术有限公司 用于轨道交通的地面式混合储能系统的功率分配方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104734166A (zh) * 2015-02-09 2015-06-24 山东大学 混合储能系统及风力发电功率平滑控制方法
WO2018212404A1 (ko) * 2017-05-19 2018-11-22 엘에스산전 주식회사 하이브리드 에너지 저장 시스템
CN108879730A (zh) * 2018-07-25 2018-11-23 中航华东光电有限公司 混合储能系统及基于其的风电功率波动平抑方法
CN111725797A (zh) * 2020-06-18 2020-09-29 安徽能汇轨道交通技术有限公司 用于轨道交通的地面式混合储能系统的功率分配方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于SOC状态反馈的混合储能功率优化策略;孙纯军;倪春花;窦晓波;;电测与仪表(第15期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113300385A (zh) 2021-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108683193B (zh) 一种含分布式电源的配电网电压控制方法和装置
CN112078418A (zh) 电动汽车有序充电控制方法、装置及系统
WO2023130799A1 (zh) 光储直柔系统及其控制方法和装置、存储介质
CN110571838B (zh) 一种储能电池早高峰负荷削减控制方法和装置
JP5580914B1 (ja) 電源制御装置
CN102946113A (zh) 一种基于电池与超级电容的超级电容端电压控制方法
CN110601283A (zh) 一种充电方法与系统
Jamroen et al. Coordinated control of battery energy storage system and plug-in electric vehicles for frequency regulation in smart grid
CN109861238B (zh) 一种储能电站自动发电与电压协调控制方法、系统及介质
KR102522118B1 (ko) 스마트 분산전원의 전압-무효전력 및 주파수-유효전력 제어 곡선 설정 방법, 그 방법을 수행하는 장치 및 컴퓨터 프로그램
CN109823223B (zh) 一种电动汽车充电站的储能容量配置方法及系统
CN113300385B (zh) 一种混合储能系统的电网频率调节方法及系统、存储介质
KR102013843B1 (ko) Ess 제어 장치 및 제어 방법
CN113708423A (zh) 一种光伏系统的有功功率调度方法及系统
CN112491028A (zh) 一种改进的直流系统下垂控制方法、装置及存储介质
CN115195516B (zh) 一种电动车充电系统及方法、电子设备、存储介质
Hintz et al. Controller for combined peak-load shaving and capacity firming utilizing multiple energy storage units in a microgrid
CN115603333A (zh) 基于飞轮储能的混合储能火力发电机组的一次调频方法
CN115139950A (zh) 车辆发电机控制方法及相关设备
CN113629764A (zh) 一种充放电控制方法及其应用装置
CN113922422B (zh) 一种恒功率柔性运行控制方法、系统、设备和存储介质
Park et al. Hierarchical Structure-based Ramp rate Control of Renewable Energy Sources for Hub-Station
CN112865067B (zh) 一种混合储能系统的功率分配方法、系统和电子设备
CN116961093A (zh) 微网控制方法及系统
CN117293861A (zh) 风电机组储能控制方法、装置、设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant