[发明专利]光储电站与负荷时序匹配度优化控制方法

权利要求书

1.一种光储电站与负荷时序匹配度优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、收集光储电站的历史出力数据：选取一个完整年365天的历史出力数据，并剔除异常数据，出力数据的时间间隔dt取值区间为1～15分钟；

步骤二、收集历史电力负荷数据：选取线路内一个完整年365天的历史电力负荷数据，并剔除异常数据，电力负荷数据的时间间隔与光伏发电出力数据的时间间隔一致；

步骤三、计算光储电站出力与电力负荷的匹配功率阈值P_match，计算公式为

其中，ΔV_max为电压波动允许上限，取值范围为0.01～0.03pu，V_N为线路额定电压，R_line,PE为光储电站并网点距离上级变压器之间的线路电阻，R_line,L为负荷距离上级变压器之间的线路电阻；

步骤四、计算每一时刻光伏出力与电力负荷的功率偏差P_err,t，计算公式为：

P_err,t＝P_PV,t-P_L,t (2)

其中，P_PV,t为t时刻光伏发电功率，P_L,t为t时刻的线路内电力负荷有功值；

步骤五、根据功率偏差P_err,t和储能电池的荷电状态SOC，计算储能电池的充放电功率；

储能电池的充电条件为：光伏出力大于电力负荷，功率偏差P_err,t的大小满足e_essP_err,tP_n,ess+P_match，储能电池的荷电状态SOCSOC_max，其中e_ess为启动充放电的阈值，P_n,ess为储能电池的额定功率，SOC_max为最大允许值；储能电池的充电功率的计算公式为：

P_ess,t＝min{max[K_ess(P_err,t-e_ess),P_err,t-P_match],P_n,ess} (3)

其中K_ess为充放电系数，初始值为0，最大值为1；

储能电池的放电条件为：光伏出力小于电力负荷，功率偏差P_err,t满足-P_n,ess-P_matchP_err,t-e_ess，储能电池的荷电状态SOCSOC_min，其中SOC_min为最小允许值；储能电池的放电功率的计算公式为：

P_ess,t＝max{min[K_ess(P_err,t+e_ess),P_err,t+P_match],-P_n,ess} (4)

当不满足储能电池的充放电条件时，储能电池的输出功率为0；

步骤六、计算每一时刻光储电站的出力，计算公式为：

P_PE,t＝P_PV,t+P_ess,t (5)

步骤七、计算每一时刻光储电站出力与电力负荷的匹配发电功率和匹配用电功率，计算公式为：

其中，P_matchPE,t为t时刻光储电站出力与电力负荷的匹配发电功率，P_matchL,t为t时刻光储电站出力与电力负荷的匹配用电功率；

步骤八、从光储电站出力和电力负荷中剔除不匹配的数据，得到两组新的数组序列，计算两组序列之间的皮尔逊相关系数，计算公式为：

其中，P_matchPE,i为第i个匹配发电功率值，为匹配发电功率的平均值，P_matchL,i为第i个匹配用电功率值，为匹配用电功率的平均值，n为数组序列的总数；

步骤九、计算光储电站出力与电力负荷的全年匹配发电电量和匹配用电电量，计算公式为：

E_matchPE＝∑P_matchPE,tdt (9)

E_matchL＝∑P_matchL,tdt (10)

其中，E_matchPE为光储电站出力与电力负荷的全年匹配发电电量，E_matchL为光储电站出力与电力负荷的全年匹配用电电量；

步骤十、计算光储电站出力与电力负荷的时序匹配度K_match，计算公式为：

其中E_PE为光储电站的全年发电电量，E_L为电力负荷的全年用电电量；

步骤十一、以ΔK_ess的步长逐步增大充放电系数K_ess，重复步骤五到步骤十，取时序匹配度最大的充放电系数为最优值。

2.如权利要求1所述的光储电站与负荷时序匹配度优化控制方法，其特征在于，步长ΔK_ess为0.1。