专利汇可以提供含DG区域电网孤岛模式下储能设备容量的优化配置方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开一种含DG区域 电网 孤岛 模式下储能设备容量的优化配置方法,包括:监测每个时间点分布式电源出 力 和负荷数据并分别拟合出其概率分布函数;建立储能设备充放电的控制策略并得到其输出功率的控制规则;建立分布式电源与负荷的动态半不变量,得到储能设备的充放电功率的概率分布;建立以储存设备容量最小化为目标,储能设备的 荷电状态 作为不等式约束条件的配置优化模型,求解出储能设备的配置容量。本发明引入动态半不变量,将储能设备输出功率的概率分布约束在一定的 置信度 之下,并引入储能设备充放电功率控制策略实时使储能设备既不长时间运行于枯竭或饱和状态,又能充分利用储能设备的容量,确保区域电网孤岛模式下的 电能 质量 与经济性。,下面是含DG区域电网孤岛模式下储能设备容量的优化配置方法专利的具体信息内容。
1.一种含DG区域电网孤岛模式下储能设备容量的优化配置方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)监测各个时刻风电场的出力Pw,光伏电站的出力PPV及负荷为Pload,并分别拟合出其各自的概率密度分布函数;
2)建立储能设备充放电的控制策略得到储能设备输出功率的控制规则;
3)建立DG和负荷动态半不变量,求出储能设备充放电功率置信度;
4)建立以储能设备容量最小化为目标函数,储能设备荷电状态作为不等式约束的优化配置模型,并求解出储能设备的容量;
所述DG出力和负荷的原点矩与半不变量的关系由式(4)获得,接着由DG与负荷的基准函数以及Gram-charlier级数求出储能设备充放电功率的概率分布如式(5),随机变量矩与半不变量的关系如式(4):
式中,Kv为随机变量的v阶半不变量,v=1,2,3,4,αi为随机变量的i阶原点矩,i=1,2,
3,4;
由Gram-Charlier级数把随机变量的分布函数表达为由正态随机变量各阶导数组成的级数,而其中级数的系数则由该随机变量的各阶半不变量构成,由此储能充放电功率的概率密度分布函数可由式(5)得到:
式中,gm=Km/σm,m=3、4、…、8、…,Km为随机变量的m阶半不变量,σm为随机变量标准差(γ)
的m次幂;N (x)(γ=1,2,...,4,...)为标准正态分布函数的γ阶导数,x为随机变量。
2.根据权利要求1所述的含DG区域电网孤岛模式下储能设备容量的优化配置方法,其特征在于,所述步骤1)的风电场的出力Pw、光伏电站的出力PPV及负荷Pload可由以下获得:
由式(1)可得变速恒频风力发电机出力Pw的概率密度分布函数:
Pw(t)=Pb(t)+Δb (1)
式中:Pb(t)为基础函数,是各个时刻的风速在期望值情况下风力发电机的出力,Δb为变速恒频风力发电机出力中包含的随机波动成分;
由式(2)可得光伏电站出力PPV的概率密度分布函数:
PPV(t)=Psun(t)-Δsun (2)
式中:Psun(t)为基础函数,是各个时刻的太阳能在期望值情况下光伏电站的出力,随机变量Δsun表示大气层对太阳光照的阻碍作用;
由式(3)可得负荷概率密度分布函数:
Pload(t)=Pl(t)+Δl (3)
式中:Pl(t)为日负荷曲线的基础函数;Δl为负荷的随机波动成分。
3.根据权利要求1所述的含DG区域电网孤岛模式下储能设备容量的优化配置方法,其特征在于,将储能设备的能量状态划分成3个区间,包括非工作区间、正常工作区间以及警戒工作区间即储能设备容易进入枯竭或饱和,其控制策略分别为:
(21)当储能设备的荷电状态在工作区时,DG与负荷的差值确定储能设备的充放电功率;
(22)当储能设备的荷电状态枯竭状态时,减少储能设备放电功率;
(23)当储能设备的荷电状态处于饱和状态,采取弃风措施,防止储能设备过充。
4.根据权利要求1所述的含DG区域电网孤岛模式下储能设备容量的优化配置方法,其特征在于,建立以储能设备容量最小化为目标函数,储能设备荷电状态作为不等式约束,具体由以下获得:
以设备储能容量最小化为目标函数,如式(6):
F=minS (6)
式中,S为储能设备额定容量;
以储能设备充放电功率的置信度作为不等式约束,如式(7):
式中:Soc和 为储能设备荷电状态的上下限,Soct为储能设备t时刻的荷电状态;ηch,ηdis分别为储能设备充放电效率;Pchr,Pdisr分别为充放电功率;为储能设备额定容量,Δt为储能设备充放电相邻两个时刻时间差,Eini为储能设备的初始容量,r为储能设备充放电的第一个时刻,t为储能设备充放电的第t个时刻。
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