[发明专利]一种可再生能源电站及其控制方法

说明书

本发明提供一种可再生能源电站及其控制方法，其可再生能源发电装置和储能电池分别通过相应的功率变换装置连接公共母线，该公共母线通过相应的功率变换装置，实现预设功率波动范围之内的连续电力输出。并且，全部可再生能源发电装置功率之和小于等于预设功率波动范围的下限值时，设置一个第一最小有效容量，以满足电站在下限值状态下的连续电力输出要求；而全部可再生能源发电装置功率之和大于等于预设功率波动范围的上限值时，设置一个第二最小有效容量，以满足电站在上限值状态下的连续电力输出要求；进而，该储能电池的有效容量只要大于等于两个最小有效容量之和即可，以使储能电池在满足相应要求的情况下配置成本最小化。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种可再生能源电站及其控制方法。

背景技术

近年来，光伏、风电等可再生能源在发电领域所占比例大幅提升，但由于可再生能源的发电功率一般存在波动大的问题(图1a展示了光伏的发电功率波动，图1b展示了风电的发电功率波动)，随着比例的提升，高的渗透率对电网安全稳定运行会产生巨大影响。

因此，现有技术中通常采用储能电池与可再生能源发电相融合，以短期储存可再生能源电力，实现削峰填谷。例如，图2示出了某光储电站3天的实际发电曲线，其通过光伏系统直流侧设置的储能电池，实现了光储电站24小时稳定发电，彻底解决了弃光和输出功率波动大的问题。

但是该光储电站中，其光伏容量采用了7倍容配比设计，且储能电池容量为每小时交流输出电量的20倍以上，才确保了图2所示的24小时输出功率稳定的情况，这无疑导致了高成本的储能配置。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种可再生能源电站及其控制方法，以较低的储能成本减小功率输出的波动。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种可再生能源电站，包括：至少一个可再生能源发电装置、至少一个功率变换装置以及至少一个储能电池；其中：

所述可再生能源发电装置和所述储能电池，分别通过相应的功率变换装置连接公共母线；

所述公共母线通过相应的功率变换装置实现预设功率波动范围之内的连续电力输出；

所述储能电池的有效容量大于等于第一最小有效容量与第二最小有效容量之和；全部所述可再生能源发电装置功率之和小于等于所述预设功率波动范围的下限值时，所述第一最小有效容量满足所述可再生能源电站在所述下限值状态下的连续电力输出要求；全部所述可再生能源发电装置功率之和大于等于所述预设功率波动范围的上限值时，所述第二最小有效容量满足所述可再生能源电站在所述上限值状态下的连续电力输出要求。

可选的，所述上限值大于等于所述下限值。

可选的，所述可再生能源发电装置为：光伏发电装置或者风力发电装置。

可选的，所述公共母线为直流母线，则：

所述光伏发电装置的功率变换装置为：DCDC变换器，或者，串联连接的DCAC变换器和ACDC变换器；

所述风力发电装置的功率变换装置为：ACDC变换器，或者，串联连接的ACAC变换器和ACDC变换器；

所述储能电池的功率变换装置为：DCDC变换器。

可选的，所述公共母线为交流母线，则：

所述光伏发电装置的功率变换装置为：DCAC变换器；

所述风力发电装置的功率变换装置为：ACAC变换器；

所述储能电池的功率变换装置为：DCAC变换器。