1.一種太陽能光伏儲(chǔ)能設(shè)備的運(yùn)行方法,該方法包括如下步驟:
S1.實(shí)時(shí)獲取光伏發(fā)電裝置的運(yùn)行數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)獲取光伏儲(chǔ)能電站并網(wǎng)點(diǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù);
S2.根據(jù)光伏發(fā)電裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)和并網(wǎng)點(diǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù),優(yōu)化儲(chǔ)能裝置配置;
S3.在優(yōu)化后的儲(chǔ)能配置下,采用如下方法運(yùn)行儲(chǔ)能裝置:
S31.優(yōu)先給超級(jí)電容充、放電,利用超級(jí)電容可無限次充、放電,減少蓄電池充、放電次數(shù),延長(zhǎng)蓄電池使用壽命;
S32.蓄電池進(jìn)入充、放電狀態(tài)后,超級(jí)電容逐步退出充、放電,以避免超級(jí)電容充滿電或放完電,節(jié)約容量等待下一次直流母線電壓波動(dòng);
S33.超級(jí)電容充、放電控制采用直流母線電壓外環(huán)和超級(jí)電容電壓內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制,維持直流母線電壓穩(wěn)定,保證充、放電電流不超過超級(jí)電容可承受的最大電流;
S34.蓄電池充、放電控制采用直流母線電壓外環(huán)和蓄電池電壓內(nèi)環(huán)、蓄電池電流內(nèi)環(huán)的三閉環(huán)控制,維持直流母線電壓穩(wěn)定,控制蓄電池過放與析氣。
2.如權(quán)利要求1所述的運(yùn)行方法,其特征在于,在步驟S2中,具體采用如下方法優(yōu)化儲(chǔ)能配置:
S21.計(jì)算光伏發(fā)電裝置波動(dòng)時(shí),需要儲(chǔ)能裝置進(jìn)行平抑的平衡功率;
S22.采用傅里葉變換方法,對(duì)平衡功率數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析;
S23.根據(jù)實(shí)際儲(chǔ)能裝置響應(yīng)速度劃分平衡功率頻段,確定各頻段儲(chǔ)能設(shè)備的類型并針對(duì)不同頻段分別進(jìn)行儲(chǔ)能設(shè)備容量的配比;
S24.結(jié)合儲(chǔ)能裝置充放電損耗和循環(huán)壽命,確定使儲(chǔ)能裝置成本最低的儲(chǔ)能頻段分割點(diǎn)及相應(yīng)的最優(yōu)儲(chǔ)能配置。
3.如權(quán)利要求2所述的運(yùn)行方法,其特征在于,所述儲(chǔ)能裝置的容量包括功率容量和能量容量;功率容量和能量容量的計(jì)算方式如下:
將儲(chǔ)能裝置響應(yīng)頻率范圍外的信號(hào)歸零,保留響應(yīng)頻率內(nèi)的信號(hào)以實(shí)現(xiàn)信號(hào)分頻;
利用快速傅里葉逆變換算法(IFFT)將濾波后的各頻域信號(hào)還原至?xí)r域;
利用以下公式確定儲(chǔ)能裝置的最小功率容量PES:
PES=max(Ppeak.positive,|Ppeak.negative|)
即最小功率容量PES取決于濾波后對(duì)應(yīng)時(shí)域信號(hào)中的正負(fù)峰值Ppeak.positive、Ppeak.negative的絕對(duì)值最大值;確保儲(chǔ)能裝置可有效平抑對(duì)應(yīng)頻段內(nèi)的全部波動(dòng);
利用以下公式確定儲(chǔ)能裝置的最小能量容量EES.:
EES.calculated=max(Epeak.positive,|Epeak.negative|),
EES=2EES.calculated其中:
Epeak.positive=max(∫Pb)/3600
Epeak.negative=min(∫Pb)/3600,Pb為平衡功率。
4.如權(quán)利要求3所述的運(yùn)行方法,其特征在于,最低成本的儲(chǔ)能配置優(yōu)化具體包括以下步驟:
根據(jù)功率總成本和能量總成本相等的關(guān)系,對(duì)儲(chǔ)能額定功率容量和儲(chǔ)能額定能量容量進(jìn)行修訂;
將修訂后的儲(chǔ)能額定能量容量帶入下列公式計(jì)算儲(chǔ)能裝置在壽命結(jié)束前可消納或發(fā)出的全部能量:
EES_total=EES_rated/2×[1+(1-m)+(1-m)2+…+(1-m)N-1];m為對(duì)應(yīng)儲(chǔ)能裝置單次充放電損耗容量,N為儲(chǔ)能總循環(huán)壽命。
通過下列公式計(jì)算計(jì)混合儲(chǔ)能組合中各分割頻率下的儲(chǔ)能裝置更換次數(shù):
t=Estation_total/EES_total
根據(jù)儲(chǔ)能裝置更換次數(shù)建立成本與分割頻率函數(shù)關(guān)系,求得最低成本下的最優(yōu)儲(chǔ)能配置。
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的運(yùn)行方法,其特征在于,所述脈沖充電方法包括下述內(nèi)容:
蓄電池充電電壓低于預(yù)設(shè)析氣電壓值時(shí),直流母線電壓外環(huán)起主要作用,蓄電池電壓內(nèi)環(huán)不起作用,此時(shí)蓄電池有能力吸收光伏發(fā)電裝置中所有剩余能量;
當(dāng)蓄電池充電電壓等于預(yù)設(shè)析氣電壓值時(shí),電壓內(nèi)環(huán)開始起作用,此時(shí)對(duì)蓄電池進(jìn)行△t(0.5-1s)時(shí)間的負(fù)脈沖放電,使蓄電池電壓下降,繼續(xù)以放電以前的電流充電,到蓄電池電壓再次達(dá)到預(yù)設(shè)析氣電壓值,再進(jìn)行△t時(shí)間的負(fù)脈沖放電,以此循環(huán),直到充電時(shí)間間隔和放電時(shí)間間隔相同;
蓄電池充滿,脈沖充電已充不進(jìn)去,進(jìn)入恒壓控制的小電流浮充階段,蓄電池電壓內(nèi)環(huán)起主要作用;
蓄電池電流環(huán)限制充放電電流,當(dāng)充放電電流達(dá)到限值還是不能穩(wěn)定直流母線電壓,超級(jí)電容開始充放電。