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儲能技術(shù)屬于一項(xiàng)全新的技術(shù)類型,對于智能電網(wǎng)、綠色清潔新能源、電動(dòng)交通工具的發(fā)展,起到了積極有效的推動(dòng)效果,不但將需求側(cè)管理進(jìn)行了實(shí)現(xiàn),還能再生能源因?yàn)榉€(wěn)定性不足出現(xiàn)的峰谷差等問題進(jìn)行了消除,使得電力設(shè)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(luò)運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行提升的關(guān)鍵,更是對頻率調(diào)整、負(fù)荷波動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)挠行Т胧Ｔ诰唧w工程開展中,對于儲能系統(tǒng)的科學(xué)配置,需要在匹配光伏系統(tǒng)過程中,將前期建設(shè)投入盡量減少,縮減維護(hù)成本,有益于進(jìn)一步推廣新能源。

1 光伏微電網(wǎng)實(shí)施能量管理

微電網(wǎng)是對分布式電源分散接入進(jìn)行解決的關(guān)鍵方案,不但可以將電網(wǎng)的補(bǔ)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(yīng)網(wǎng)絡(luò)。在基于功率平衡的基礎(chǔ)之上,微電網(wǎng)的能量管理,產(chǎn)生的價(jià)值作用非常關(guān)鍵[1]。其中,微電網(wǎng)需要設(shè)置相應(yīng)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(yù)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(gòu)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(jìn)行預(yù)測,分析出來的數(shù)據(jù)具備很強(qiáng)的參考意義。

1．2 預(yù)測負(fù)荷 預(yù)測負(fù)荷內(nèi)容的開展,可利用短期復(fù)合預(yù)測的形式,具體的思路為點(diǎn)對點(diǎn)倍比法。對前周期當(dāng)中的相同類型負(fù)荷曲線進(jìn)行應(yīng)用,進(jìn)而對周期目標(biāo)當(dāng)中的日期負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測。歷史當(dāng)中的相同類型,對曲線的實(shí)際形狀產(chǎn)生了直接作用,負(fù)荷水平則由相鄰周期當(dāng)中的不同類型所決定。

2 光伏微網(wǎng)復(fù)合儲能模型

光伏微電網(wǎng)混合儲能系統(tǒng)的構(gòu)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?qū)⑾到y(tǒng)的性能整體性提高[2]。當(dāng)前,無論對哪種儲能進(jìn)行應(yīng)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(shí)滿足。在混合使用各類儲能技術(shù)當(dāng)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(bǔ),進(jìn)而使系統(tǒng)產(chǎn)生更強(qiáng)的實(shí)用性,提升技術(shù)經(jīng)濟(jì)性以及靈活性等。在本次研究當(dāng)中,為了對微電網(wǎng)運(yùn)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(jìn)行解決。例如:再生能源出力產(chǎn)生的隨機(jī)性問題:其一,存在于小時(shí)間尺度當(dāng)中的隨機(jī)小撓動(dòng)問題;其二,為大尺度當(dāng)中發(fā)電出力產(chǎn)生的波動(dòng)問題。

在對兩種儲能復(fù)合進(jìn)行應(yīng)用過程中,對微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)模型的構(gòu)建時(shí),對模型所在區(qū)域的年光照歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行了應(yīng)用,將其作為重要的基礎(chǔ),預(yù)測出光伏出力之后,對負(fù)載類型加以剖析,可以對系統(tǒng)的實(shí)際需求以及負(fù)載優(yōu)先級進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)測。在利用統(tǒng)計(jì)分析之后,離散型隨機(jī)變量當(dāng)中的概率密度函數(shù)便可以對最優(yōu)儲能容量進(jìn)行計(jì)算,從而對經(jīng)濟(jì)性最佳的目標(biāo)給予滿足。

2．1 預(yù)測發(fā)電量

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

2．2 負(fù)荷模型 例如:在亞熱帶季風(fēng)氣候當(dāng)中,四季有著非常清晰的界定,其中,將辦公場所作為負(fù)載類型,因?yàn)楦鱾€(gè)季度當(dāng)中產(chǎn)生的光伏發(fā)電量和負(fù)載需求都有相應(yīng)的區(qū)別,所以需要進(jìn)行分析和考慮。

2．3 儲能系統(tǒng)容量明確方式 對于撓動(dòng)問題的解決,需要儲能具備快速響應(yīng)的能力,這樣的儲能并不需要有非常強(qiáng)的存儲能力,但一定要快速響應(yīng)。其中超級電容有非常高的比功率且快速響應(yīng)非常理想,此外還有較低的比能量。所以在比較短的時(shí)間內(nèi),可以實(shí)現(xiàn)快速大功率充放電,是十分理想的一種儲能介質(zhì),可以對能量型需要使用的能量儲能方式進(jìn)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(chǔ)之上,將經(jīng)濟(jì)性能作為標(biāo)準(zhǔn),對相應(yīng)的微電網(wǎng)模型進(jìn)行構(gòu)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(yīng)用可一定概率內(nèi)覆蓋功率差額的儲能容量配置,結(jié)合微電網(wǎng)實(shí)際發(fā)電量以及相應(yīng)的需求曲線,對于供求能量每日差值的計(jì)算公式為:

(2)保證重要負(fù)載。一旦有突發(fā)故障發(fā)生,會(huì)缺失重要負(fù)載功率。為對這一問題進(jìn)行預(yù)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(fù)載缺失。

2．4 復(fù)合儲能容量配置方法計(jì)算 YALMIP是在符號運(yùn)算基礎(chǔ)之上開展的工具箱編寫運(yùn)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(dāng)中有著廣泛應(yīng)用。將經(jīng)濟(jì)性最理想的優(yōu)化目標(biāo)提取出來,明確約束條件的具體表達(dá)式,將獲取的表達(dá)式借助YALMIP開展處理即可。

實(shí)型變量sdpvar屬于YALMIP的關(guān)鍵對象。sdpvar代表是問題優(yōu)化當(dāng)中的實(shí)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(gè)4?4的矩陣生成。

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

(1),目標(biāo)對象方程的設(shè)定為優(yōu)化目標(biāo)構(gòu)造之后,在sdpvar當(dāng)中,將其構(gòu)造當(dāng)做最終的目標(biāo)對象。

(2)對之前獲取的約束條件進(jìn)行應(yīng)用,對相應(yīng)的約束條件語句進(jìn)行構(gòu)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(biāo)函數(shù)為f。

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

3 結(jié)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(fù)合儲能模型進(jìn)行構(gòu)建,在對撓動(dòng)和快速響應(yīng)問題充分考量的過程中,需對復(fù)合儲能系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建。其中,會(huì)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(chǔ)之上,結(jié)合經(jīng)濟(jì)條件,對相應(yīng)的離網(wǎng)運(yùn)行微電模型進(jìn)行建立。此外,要對環(huán)境對發(fā)電功率預(yù)測過程中產(chǎn)生的各項(xiàng)因素進(jìn)行分析,進(jìn)而制定相應(yīng)的儲能容量配置方案,最后在對約束條件進(jìn)行滿足的前提下,對經(jīng)濟(jì)最理想方案進(jìn)行計(jì)算,最后通過各項(xiàng)工具對數(shù)據(jù)開展優(yōu)化即可。