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儲能技術屬于一項全新的技術類型,對于智能電網(wǎng)、綠色清潔新能源、電動交通工具的發(fā)展,起到了積極有效的推動效果,不但將需求側管理進行了實現(xiàn),還能再生能源因為穩(wěn)定性不足出現(xiàn)的峰谷差等問題進行了消除,使得電力設備的使用效率、發(fā)電成本等得到了非常大的改善,是將電網(wǎng)絡運行穩(wěn)定性進行提升的關鍵,更是對頻率調(diào)整、負荷波動進行補償?shù)挠行Т胧?。在具體工程開展中,對于儲能系統(tǒng)的科學配置,需要在匹配光伏系統(tǒng)過程中,將前期建設投入盡量減少,縮減維護成本,有益于進一步推廣新能源。

1 光伏微電網(wǎng)實施能量管理

微電網(wǎng)是對分布式電源分散接入進行解決的關鍵方案,不但可以將電網(wǎng)的補充加大,還能對局部提出的要求給予滿足,使其成為小單元的能量供應網(wǎng)絡。在基于功率平衡的基礎之上,微電網(wǎng)的能量管理,產(chǎn)生的價值作用非常關鍵[1]。其中,微電網(wǎng)需要設置相應的能量調(diào)度系統(tǒng),并保障高效性,才可優(yōu)化調(diào)度發(fā)電單元以及儲能系統(tǒng)的功率。

1．1 預測光伏系統(tǒng)發(fā)電量 如果微電網(wǎng)工程的狀態(tài)為尚未構建,或者已經(jīng)開始使用,可利用環(huán)境因素,對光伏模塊發(fā)電功率的一系列數(shù)據(jù)進行預測,分析出來的數(shù)據(jù)具備很強的參考意義。

1．2 預測負荷 預測負荷內(nèi)容的開展,可利用短期復合預測的形式,具體的思路為點對點倍比法。對前周期當中的相同類型負荷曲線進行應用,進而對周期目標當中的日期負荷進行預測。歷史當中的相同類型,對曲線的實際形狀產(chǎn)生了直接作用,負荷水平則由相鄰周期當中的不同類型所決定。

2 光伏微網(wǎng)復合儲能模型

光伏微電網(wǎng)混合儲能系統(tǒng)的構成,由鋰電池以及超級電容完成,將兩種儲能的優(yōu)勢發(fā)揮出來之后,能夠將系統(tǒng)的性能整體性提高[2]。當前,無論對哪種儲能進行應用,都不可能對能量與功率密度需求、使用壽命需求、儲能效率需求等同時滿足。在混合使用各類儲能技術當中,需要將每種儲能系統(tǒng)的優(yōu)勢作用發(fā)揮出來,以便形成互補,進而使系統(tǒng)產(chǎn)生更強的實用性,提升技術經(jīng)濟性以及靈活性等。在本次研究當中,為了對微電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性給予提升,保障安全性能,需要先對一些問題進行解決。例如:再生能源出力產(chǎn)生的隨機性問題:其一,存在于小時間尺度當中的隨機小撓動問題;其二,為大尺度當中發(fā)電出力產(chǎn)生的波動問題。

在對兩種儲能復合進行應用過程中,對微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)模型的構建時,對模型所在區(qū)域的年光照歷史數(shù)據(jù)進行了應用,將其作為重要的基礎,預測出光伏出力之后,對負載類型加以剖析,可以對系統(tǒng)的實際需求以及負載優(yōu)先級進行相應的預測。在利用統(tǒng)計分析之后,離散型隨機變量當中的概率密度函數(shù)便可以對最優(yōu)儲能容量進行計算,從而對經(jīng)濟性最佳的目標給予滿足。

2．1 預測發(fā)電量

在不同的傾斜角輻射量當中,光伏發(fā)電板產(chǎn)生的發(fā)電量計算公式為:

2．2 負荷模型 例如:在亞熱帶季風氣候當中,四季有著非常清晰的界定,其中,將辦公場所作為負載類型,因為各個季度當中產(chǎn)生的光伏發(fā)電量和負載需求都有相應的區(qū)別,所以需要進行分析和考慮。

2．3 儲能系統(tǒng)容量明確方式 對于撓動問題的解決,需要儲能具備快速響應的能力,這樣的儲能并不需要有非常強的存儲能力,但一定要快速響應。其中超級電容有非常高的比功率且快速響應非常理想,此外還有較低的比能量。所以在比較短的時間內(nèi),可以實現(xiàn)快速大功率充放電,是十分理想的一種儲能介質,可以對能量型需要使用的能量儲能方式進行解決。針對小型微電網(wǎng)系統(tǒng)的使用,能源型儲能選用鋰電池組,在確保有可靠穩(wěn)定的供電基礎之上,將經(jīng)濟性能作為標準,對相應的微電網(wǎng)模型進行構建,其中包括鋰電池以及超級電容[3]。

(1)選擇儲能容量。方案選取方法,應用可一定概率內(nèi)覆蓋功率差額的儲能容量配置,結合微電網(wǎng)實際發(fā)電量以及相應的需求曲線,對于供求能量每日差值的計算公式為:

(2)保證重要負載。一旦有突發(fā)故障發(fā)生,會缺失重要負載功率。為對這一問題進行預防,儲能系統(tǒng)需要對功率支撐快速提供,其提供的功率不能小于最大功率重要負載缺失。

2．4 復合儲能容量配置方法計算 YALMIP是在符號運算基礎之上開展的工具箱編寫運算,是定義以及高級優(yōu)化問題求解的一種?；Z言,在整數(shù)、非線性以及混合規(guī)劃問題求解當中有著廣泛應用。將經(jīng)濟性最理想的優(yōu)化目標提取出來,明確約束條件的具體表達式,將獲取的表達式借助YALMIP開展處理即可。

實型變量sdpvar屬于YALMIP的關鍵對象。sdpvar代表是問題優(yōu)化當中的實型決策變量,可以將其任意定義,使其成為n?m的矩陣,一旦k＝sdpvar,說明有一個4?4的矩陣生成。

借助set語言,對相應的約束條件進行概括,在對最理想的規(guī)劃問題進行解答過程中需要應用的方式為:

(1),目標對象方程的設定為優(yōu)化目標構造之后,在sdpvar當中,將其構造當做最終的目標對象。

(2)對之前獲取的約束條件進行應用,對相應的約束條件語句進行構造,約束過程中使用set語言即可。

(3)求解需要利用solvesdp語句,目標函數(shù)為f。

(4)解矩陣的提取,需要對p＝double進行應用,便可以對最理想的規(guī)劃方案獲取。

3 結語

總之,對于光伏微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的使用,需要先對復合儲能模型進行構建,在對撓動和快速響應問題充分考量的過程中,需對復合儲能系統(tǒng)進行構建。其中,會利用超級電容以及鋰電池,在確保各方面供電無異常情況的基礎之上,結合經(jīng)濟條件,對相應的離網(wǎng)運行微電模型進行建立。此外,要對環(huán)境對發(fā)電功率預測過程中產(chǎn)生的各項因素進行分析,進而制定相應的儲能容量配置方案,最后在對約束條件進行滿足的前提下,對經(jīng)濟最理想方案進行計算,最后通過各項工具對數(shù)據(jù)開展優(yōu)化即可。