[发明专利]离网型微电网储能容量工程计算方法

权利要求书

1.离网型微电网储能容量工程计算方法，其特征在于，依次包括如下步骤：

步骤一：根据微电网电源、负荷现状分析储能充放电情况；

步骤二：分析电源特性及影响复合因子并计算存储能电池充放电情况下的微电网电源容量；

微电网系统中的可再生能源分为光伏和风电，其中光伏电源的输出功率具有波动性和季节性，根据年平均日光照幅度，光伏出力估算如下：

其中，H值为太阳能辐照度W/m²，P_e为光伏组件容量，P_s为实验室标准条件下的辐照度，常数＝1kW/㎡，K值为综合效率系数；

其中综合效率系数K包括：光伏组件类型修正系数、光伏方阵的倾角、方位角修正系数、光伏发电系统可用率、光照利用率、逆变器效率、线路效率、变压器效率、光伏组件转换修正系数及污染修正系数；这些因素都会影响到光伏电源的输出功率，因此称之为光伏电源的复合影响因子；风电电源则具有随机性和间歇性特点，风机的实际输出功率如下所示

P₁＝0.296η₁η₂ρAv³(1.2)

其中η₁，η₂，ρ，A，v分别为风轮机系数，发电机的效率系数，风机叶片旋转面积、空气密度和风速；这些因素都会影响到风电电源的输出功率，称之为风电电源的复合影响因子；

步骤三：分析负荷特性及影响复合因子并计算储能电池充放电情况下负荷容量；

步骤四：选择储能型式，分析储能特性及影响复合因子；

储能特性是指储能电池充放电深度以及效率，实际工程计算中影响储能特性的主要复合因子为放电深度DOD及充放电效率η；放电深度是指电池放电量与电池额定容量的百分比，充放电效率是电池充电和放电的效率；

步骤五：综合微电网充放电的不同情况，分别计算储能电池充电和放电两种情况下的储能容量，取两者中的最大值；

(1)储能电池充电情况下的储能容量计算

储能电池充电时，充电深度按DOD考虑，则储能电池充电情况下的储能容量计算公式为

其中K_a为充电率，即考虑剩余电能充电的损耗，主要包括变压器、逆变器、电缆损耗；建议充电率大于95％；

(2)储能电池放电情况下的储能容量计算

储能电池放电时，放电深度按DOD考虑，则储能电池放电情况下的储能容量计算公式为

其中K_b为放电时的放电率，即储能电池输出的电能去掉放电损耗后的值需要满足正常负荷运行的要求；放电损耗主要包括储能电池与负荷之间的变压器、逆变器、电缆设备的损耗；建议K_b值大于95％；

实际储能电池储能容量为E₁和E₂中的最大值，即max{E₁,E₂}；

步骤六：进行电源、负荷和储能曲线拟合，复核储能容量。

2.如权利要求1所述的离网型微电网储能容量工程计算方法，其特征在于，在步骤一中，对于微电网的充放电方向，分成储能电池充电情况下的储能容量计算，及储能电池放电情况下的储能容量计算。

3.如权利要求1或2所述的离网型微电网储能容量工程计算方法，其特征在于，在步骤二中，结合软件分析风电光伏不同发电电源特性及影响复合因子，基于统计学方法计算储能电池充放电两种情况下电源容量并计算相应的负荷运行小时数。

4.根据权利要求3所述的离网型微电网储能容量工程计算方法，其特征在于，在步骤三中，根据不同负荷类型，结合软件分析负荷特性及复合影响因子，配合同时率计算负荷容量，并考虑运行方式，对负荷进行分解，确认不同运行模式下的负荷运行时间。

5.如权利要求4所述的离网型微电网储能容量工程计算方法，其特征在于，在步骤四中，根据电源及负荷特性，选择储能电池，分析储能电池特性及影响复合因子，其中复合因子包含充放电深度和充放电效率。