[发明专利]面向电网负载数据的混合能源系统配置及输出平滑方法

说明书

技术领域

本发明涉及新能源领域，特别是涉及一种面向电网负载数据的混合能源系统。

背景技术

将传统能源与新能源相结合形成混合能源系统是未来能源发展的重要技术分支。光伏发电是高效利用太阳能资源的重要方式，但易受外界环境影响而产生的随机波动性，因此，将其与大容量储能电站（储能系统）相结合形成大规模并网光伏储能系统，可以有效实现削峰填谷及输出电能的波动平抑，提高电能质量。

对于并网光伏储能系统，根据其所面向的电网负载数据不同，其优化的目标也不同。本发明旨在针对电网负载的短时数据，公开一种混合能源系统配置及输出平滑方法。

从目前现有技术来看，对于混合能源系统，其光伏和储能系统配置和优化的主要目标如下：采用逆变器结合控制策略实现储能系统对光伏输出波动的平抑，而后并网，从而避免对电网的冲击，具体技术包括拓扑设计、最大功率跟踪策略、控制器设计、变流优化等。其本质是先优化光伏输出再并网，但没有从发电参考曲线的设计角度，考虑短时电网负载数据的利用问题。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明将向电网负载数据的不同（长时数据和短时数据），进而分类利用，设计能源系统配置和优化决策，尤其针对短时数据，设计一种高效、鲁棒的配置方法，在保证光伏和储能互补供电满足电网负载需求的同时，生成“鲁棒平滑参考曲线”作为混合能源系统短时输出的依据，据此优化系统输出质量，提高供电稳定性和平滑性。

本发明所要解决的技术问题是提供一种面向电网负载数据的混合能源系统，用以优化该系统的电能输出质量，提高供电稳定性和平滑性。

为了解决上述问题，本发明公开了一种面向电网负载数据的混合能源系统配置及输出平滑方法，其方法包括：

A、获取电网负载数据。

B、判断电网负载数据类型是“长时数据”还是“短时数据”，本系统所获取的电网负载数据包括“小时级”数据和“分钟级”数据，其中“小时级”数据属于长时数据，“分钟级”数据属于短时数据。

C、若是“长时数据”，则进入“长时数据处理模块”：利用长时数据分析电网负载需求，配置传统能源、光伏、储能三种发电模块，总体上满足电网负载的需求。该模块属于传统的系统配置策略，本发明不再详述。

D、若是“短时数据”，则进入“短时数据处理模块”：利用“短时数据”生成“鲁棒平滑参考曲线”作为混合能源系统的短时电能输出参考指令，从而实现电能输出的平滑，据此优化系统输出质量，提高供电稳定性。具体步骤如下（参见图3示意）：

Step1.设定“平滑区间”长度n；并取矢量初值：平滑曲线矢量p_smooth=0，权值矢量w=I，其中0和I分别为零矢量和单位矢量；

Step2.获取待平滑的数据矢量p；

Step3.构造参数矢量λ=[λ_i]=[-2+2cos((i-1)π/n)]，其中i=1,…n；

Step4.设定计数变量k=1；

Step5.设定精度tol=+∞；

Step6.判定tol是否小于系统预期的设定值Tol_set，即tol<Tol_set：

若否，则执行Step7-1；

若是，则执行Step8-1；

Step7-1.计算变量其中DCT代表离散余弦变换，符号o代表Schur积运算；

Step7-2.引入辅助参数s，进而计算矩阵参数

Step7-3.计算更新的平滑矢量其中IDCT代表离散余弦反变换；

Step7-4.计算待优化的系统变量

Step7-5.进行优化计算：寻求参数s的最优值，使得GCVs最小；

Step7-6.进行赋值：p_smooth=p_{smooth_update}；