CN108429287A - 一种基于混合储能***的风光功率平滑控制方法及*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于混合储能***的风光功率平滑控制方法及***。该方法包括：获取当前时刻的风光输出功率；所述风光输出功率包括风电输出功率和光伏输出功率；根据当前时刻的风光输出功率，采用加权移动平均算法，计算当前时刻的风光输出功率的高频功率；通过超级电容对所述高频功率进行平抑；根据当前时刻的风光输出功率，采用低通滤波算法，计算当前时刻的风光输出功率的低频功率；通过蓄电池对所述低频功率进行平抑。本发明充分利用了蓄电池能量密度大以及超级电容功率密度大的优点，从而平抑不同频率范围的功率波动，减小风光功率的波动，使其满足并网要求。

Description

一种基于混合储能***的风光功率平滑控制方法及***
技术领域
本发明涉及风光发电领域，特别是涉及一种基于混合储能***的风光功率平滑控制方法及***。
背景技术
风光输出功率具有很强的随机性、波动性，虽然风、光出力在多个时间尺度下均具有一定的天然互补性，将二者合成输出能够抵消一部分中长期和短期功率波动，但是在一个较短的控制周期内，其平稳性依旧难以得到保证，因而当二者合成输出时，需配合储能***合理的控制策略，以使风光储合成输出功率满足其功率平滑模式下的并网要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于混合储能***的风光功率平滑控制方法及***，减小风光功率的波动，使其满足并网要求。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种基于混合储能***的风光功率平滑控制方法，所述方法包括：
获取当前时刻的风光输出功率；所述风光输出功率包括风电输出功率和光伏输出功率；
根据当前时刻的风光输出功率，采用加权移动平均算法，计算当前时刻的风光输出功率的高频功率；
通过超级电容对所述高频功率进行平抑；
根据当前时刻的风光输出功率，采用低通滤波算法，计算当前时刻的风光输出功率的低频功率；
通过蓄电池对所述低频功率进行平抑。
可选的，所述通过超级电容对所述高频功率进行平抑，具体包括：
获取历史时刻的风光输出功率；
根据历史时刻的风光输出功率，采用加权移动平均算法，计算历史时刻的风光输出功率的高频功率，得到历史高频功率；
根据历史时刻的风光输出功率以及历史高频功率计算超级电容的充放电指令值；
通过所述超级电容的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的高频功率。
可选的，所述通过所述超级电容的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的高频功率，具体包括：
采用模糊控制算法修正所述超级电容的充放电指令值；
通过修正后的超级电容的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的高频功率。
可选的，所述通过蓄电池对所述低频功率进行平抑，具体包括：
根据历史时刻的风光输出功率，采用低通滤波算法，计算历史时刻的风光输出功率的低频功率，得到历史低频功率；
根据历史时刻的风光输出功率以及历史低频功率计算蓄电池的充放电指令值；
通过所述蓄电池的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的高频功率。
可选的，所述通过所述蓄电池的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的高频功率，具体包括：
采用模糊控制算法修正所述蓄电池的充放电指令值；
通过修正后的所述蓄电池的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的低频功率。
本发明还提供了一种基于混合储能***的风光功率平滑控制***，所述***包括：
获取模块，用于获取当前时刻的风光输出功率；所述风光输出功率包括风电输出功率和光伏输出功率；
第一计算模块，用于根据当前时刻的风光输出功率，采用加权移动平均算法，计算当前时刻的风光输出功率的高频功率；
第一平抑模块，用于通过超级电容对所述高频功率进行平抑；
第二计算模块，用于根据当前时刻的风光输出功率，采用低通滤波算法，计算当前时刻的风光输出功率的低频功率；
第二平抑模块，用于通过蓄电池对所述低频功率进行平抑。
可选的，所述第一平抑模块包括：
第一获取单元，用于获取历史时刻的风光输出功率；
第一计算单元，用于根据历史时刻的风光输出功率，采用加权移动平均算法，计算历史时刻的风光输出功率的高频功率，得到历史高频功率；
第二计算单元，用于根据历史时刻的风光输出功率以及历史高频功率计算超级电容的充放电指令值；
第一调整单元，用于通过所述超级电容的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的高频功率。
可选的，所述第一调整单元包括：
第一修正子单元，用于采用模糊控制算法修正所述超级电容的充放电指令值；
第一调整子单元，用于通过所述修正后的超级电容的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的高频功率。
可选的，所述第二平抑模块包括：
第三计算单元，用于根据历史时刻的风光输出功率，采用低通滤波算法，计算历史时刻的风光输出功率的低频功率，得到历史低频功率；
第四计算单元，用于根据历史时刻的风光输出功率以及历史低频功率计算蓄电池的充放电指令值；
第二调整单元，用于通过所述蓄电池的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的高频功率。
可选的，所述第二调整单元包括：
第二修子单元，用于采用模糊控制算法修正所述蓄电池的充放电指令值；
第二调整子单元，用于通过所述修正后的所述蓄电池的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的低频功率。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明采用加权移动平均算法求解较高频率的功率，这部分功率的波动由超级电容进行平抑；采用低通滤波算法求解较低频率的功率，这部分功率的波动由蓄电池进行平抑。充分利用了蓄电池能量密度大以及超级电容功率密度大的优点，从而平抑不同频率范围的功率波动，减小风光功率的波动，使其满足并网要求。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于混合储能***的风光功率平滑控制方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例提供的一种基于混合储能***的风光功率平滑控制***的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种基于混合储能***的风光功率平滑控制方法及***，减小风光功率的波动，使其满足并网要求。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种基于混合储能***的风光功率平滑控制方法包括以下步骤：
步骤101：获取当前时刻的风光输出功率；所述风光输出功率包括风电输出功率和光伏输出功率。
步骤102：根据当前时刻的风光输出功率，采用加权移动平均算法，计算当前时刻的风光输出功率的高频功率。
步骤103：通过超级电容对所述高频功率进行平抑。
具体的，获取历史时刻的风光输出功率；
根据历史时刻的风光输出功率，采用加权移动平均算法，计算历史时刻的风光输出功率的高频功率，得到历史高频功率；
根据历史时刻的风光输出功率以及历史高频功率计算超级电容的充放电指令值；
采用模糊控制算法修正所述超级电容的充放电指令值；
通过修正后的超级电容的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的高频功率。
移动平均算法基本原理为：采用逐项向后推移的方法，以时间序列数据为依据，计算一组近期实测数据的平均值，以此作为未来时刻的预测值，反映数据发展变化的长期趋势。当受到周期波动和随机波动干扰时，时间序列的数据会出现较大起伏，较难显示出数据的发展趋势。使用移动平均算法，可以在很大程度上降低这些波动的干扰，进而显示出数据的趋势线。
模糊控制器的输入有2个：第一输入为超级电容出力强度，第二输入为超级电容充放电后的荷电状态，输出为超级电容的功率指令值修正系数。
步骤104：根据当前时刻的风光输出功率，采用低通滤波算法，计算当前时刻的风光输出功率的低频功率。
步骤105：通过蓄电池对所述低频功率进行平抑。
具体的，根据历史时刻的风光输出功率，采用低通滤波算法，计算历史时刻的风光输出功率的低频功率，得到历史低频功率；
根据历史时刻的风光输出功率以及历史低频功率计算蓄电池的充放电指令值；
采用模糊控制算法修正所述蓄电池的充放电指令值；
通过修正后的所述蓄电池的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的低频功率。
模糊控制器的输入有2个：第一输入为蓄电池的出力强度，第二输入为蓄电池的充放电后的荷电状态，输出为蓄电池的功率指令值修正系数。
根据本发明提供的上述具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明采用加权移动平均算法求解较高频率的功率，这部分功率的波动由超级电容进行平抑；采用低通滤波算法求解较低频率的功率，这部分功率的波动由蓄电池进行平抑。充分利用了蓄电池能量密度大以及超级电容功率密度大的优点，从而平抑不同频率范围的功率波动，减小风光功率的波动，使其满足并网要求。
此外，如图2所示，本发明还提供了一种基于混合储能***的风光功率平滑控制***。所述***包括：
获取模块201，用于获取当前时刻的风光输出功率；所述风光输出功率包括风电输出功率和光伏输出功率。
第一计算模块202，用于根据当前时刻的风光输出功率，采用加权移动平均算法，计算当前时刻的风光输出功率的高频功率。
第一平抑模块203，用于通过超级电容对所述高频功率进行平抑。
第一平抑模块203具体包括：
第一获取单元，用于获取历史时刻的风光输出功率；
第一计算单元，用于根据历史时刻的风光输出功率，采用加权移动平均算法，计算历史时刻的风光输出功率的高频功率，得到历史高频功率；
第二计算单元，用于根据历史时刻的风光输出功率以及历史高频功率计算超级电容的充放电指令值；
第一调整单元，用于通过所述超级电容的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的高频功率。
所述第一调整单元包括：
第一修正子单元，用于采用模糊控制算法修正所述超级电容的充放电指令值；
第一调整子单元，用于通过所述修正后的超级电容的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的高频功率。
第二计算模块204，用于根据当前时刻的风光输出功率，采用低通滤波算法，计算当前时刻的风光输出功率的低频功率。
第二平抑模块205，用于通过蓄电池对所述低频功率进行平抑。
所述第二平抑模块205具体包括：
第三计算单元，用于根据历史时刻的风光输出功率，采用低通滤波算法，计算历史时刻的风光输出功率的低频功率，得到历史低频功率；
第四计算单元，用于根据历史时刻的风光输出功率以及历史低频功率计算蓄电池的充放电指令值；
第二调整单元，用于通过所述蓄电池的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的高频功率。
所述第二调整单元包括：
第二修子单元，用于采用模糊控制算法修正所述蓄电池的充放电指令值；
第二调整子单元，用于通过所述修正后的所述蓄电池的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的低频功率
通过上述***能够减小风光功率的波动，使其满足并网要求。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的***而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于混合储能***的风光功率平滑控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取当前时刻的风光输出功率；所述风光输出功率包括风电输出功率和光伏输出功率；
根据当前时刻的风光输出功率，采用加权移动平均算法，计算当前时刻的风光输出功率的高频功率；
通过超级电容对所述高频功率进行平抑；
根据当前时刻的风光输出功率，采用低通滤波算法，计算当前时刻的风光输出功率的低频功率；
通过蓄电池对所述低频功率进行平抑。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述通过超级电容对所述高频功率进行平抑，具体包括：
获取历史时刻的风光输出功率；
根据历史时刻的风光输出功率，采用加权移动平均算法，计算历史时刻的风光输出功率的高频功率，得到历史高频功率；
根据历史时刻的风光输出功率以及历史高频功率计算超级电容的充放电指令值；
通过所述超级电容的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的高频功率。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述通过所述超级电容的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的高频功率，具体包括：
采用模糊控制算法修正所述超级电容的充放电指令值；
通过修正后的超级电容的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的高频功率。
4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述通过蓄电池对所述低频功率进行平抑，具体包括：
根据历史时刻的风光输出功率，采用低通滤波算法，计算历史时刻的风光输出功率的低频功率，得到历史低频功率；
根据历史时刻的风光输出功率以及历史低频功率计算蓄电池的充放电指令值；
通过所述蓄电池的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的高频功率。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述通过所述蓄电池的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的高频功率，具体包括：
采用模糊控制算法修正所述蓄电池的充放电指令值；
通过修正后的所述蓄电池的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的低频功率。
6.一种基于混合储能***的风光功率平滑控制***，其特征在于，所述***包括：
获取模块，用于获取当前时刻的风光输出功率；所述风光输出功率包括风电输出功率和光伏输出功率；
第一计算模块，用于根据当前时刻的风光输出功率，采用加权移动平均算法，计算当前时刻的风光输出功率的高频功率；
第一平抑模块，用于通过超级电容对所述高频功率进行平抑；
第二计算模块，用于根据当前时刻的风光输出功率，采用低通滤波算法，计算当前时刻的风光输出功率的低频功率；
第二平抑模块，用于通过蓄电池对所述低频功率进行平抑。
7.根据权利要求6所述的控制***，其特征在于，所述第一平抑模块包括：
第一获取单元，用于获取历史时刻的风光输出功率；
第一计算单元，用于根据历史时刻的风光输出功率，采用加权移动平均算法，计算历史时刻的风光输出功率的高频功率，得到历史高频功率；
第二计算单元，用于根据历史时刻的风光输出功率以及历史高频功率计算超级电容的充放电指令值；
第一调整单元，用于通过所述超级电容的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的高频功率。
8.根据权利要求7所述的控制***，其特征在于，所述第一调整单元包括：
第一修正子单元，用于采用模糊控制算法修正所述超级电容的充放电指令值；
第一调整子单元，用于通过所述修正后的超级电容的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的高频功率。
9.根据权利要求7所述的控制***，其特征在于，所述第二平抑模块包括：
第三计算单元，用于根据历史时刻的风光输出功率，采用低通滤波算法，计算历史时刻的风光输出功率的低频功率，得到历史低频功率；
第四计算单元，用于根据历史时刻的风光输出功率以及历史低频功率计算蓄电池的充放电指令值；
第二调整单元，用于通过所述蓄电池的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的高频功率。
10.根据权利要求9所述的控制***，其特征在于，所述第二调整单元包括：
第二修子单元，用于采用模糊控制算法修正所述蓄电池的充放电指令值；
第二调整子单元，用于通过所述修正后的所述蓄电池的充放电指令值调整当前时刻的风光功率的低频功率。
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