本发明涉及电能储存,尤其涉及一种新能源电力的节能型储存系统。
背景技术:
1、电力存储技术如抽水蓄能、锂离子电池和全钒液流电池等,对提高能源效率、支持可再生能源、电网调峰、增强电网稳定性、促进电力市场发展、支持电动汽车充电、提供应急电源及推动能源转型具有重要意义。
2、中国专利公开号:cn110808614a公开了一种基于受端电网调峰及主网架输送能力约束的新能源消纳能力计算方法、系统及存储介质,包括以下步骤:1)获取满足受端电网调峰约束的最大风电消纳功率;2)获取满足受端电网高峰潮流安全的最大风电及光伏消纳功率;3)获取满足受端电网低谷潮流安全的最大风电消纳功率;4)根据满足受端电网调峰约束的最大风电消纳功率、满足受端电网高峰潮流安全的最大风电及光伏消纳功率、满足受端电网低谷潮流安全的最大风电消纳功率以及受端电网的风电、光伏出力特性计算受端电网的风电装机容量及光伏装机容量;由此可见,所述基于受端电网调峰及主网架输送能力约束的新能源消纳能力计算方法、系统及存储介质存在以下问题:未考虑电能存储设备会出现电池过充和过度放电的现象,损害储能电池降低电能利用率。
技术实现思路
1、为此,本发明提供一种新能源电力的节能型储存系统,用以克服现有技术中未考虑电能存储设备会出现电池过充和过度放电的现象,损害储能电池降低电能利用率的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供一种新能源电力的节能型储存系统,包括:
3、能量收集模块,包括用以收集通过风力发电产生电能的风电收集单元,以及用以收集通过太阳能发电产生电能的光电收集单元;
4、电能储存模块,其与所述能量收集模块相连,包括用以长期储存电能的长期储存单元,以及用以短期储存电能的短期储存单元;
5、信息采集模块,其与所述能量收集模块相连,用以持续获取风力发电速率和太阳能发电速率,以及持续获取电网负荷;
6、供能分析模块,其与所述信息采集模块相连,用以根据所述风力发电速率和所述太阳能发电速率确定电力储存倾向参量,以确定电力储存类型;
7、智能调控模块,其分别与所述电能储存模块以及所述供能分析模块相连,用以根据所述电力储存类型确定电能储存模块的储存过程,包括,
8、根据所述风电收集单元和所述光电收集单元的电能收集速率调整所述短期储存单元向所述长期储存单元转存电能的检测周期;
9、或,获取所述电网负荷,确定电网负荷波动趋势,预测下一个储存调整周期的电网负荷最大值,与当前电能收集速率比较以确定是否继续储能,以及确定是否需要电能补偿;
10、修正模块,其分别与所述智能调控模块以及所述电能存储模块相连,用以在需要提供电力补偿的情况下,通过所述长期储存单元向所述短期储存单元提供电力补偿。
11、进一步地,所述短期储存单元中储存的电能储存满足预设转存能量条件,则将多余的电能转存至所述长期储存单元中;
12、其中,所述预设转存能量条件为短期储存单元中储存的电能储存达到预设储存容量;
13、所述多余的电能为超过备用储存容量部分的电能。
14、进一步地,所述供能分析模块根据所述风力发电速率和所述太阳能发电速率确定电力储存倾向参量,所述电力储存倾向参量根据公式(1)确定,
15、
16、公式(1)中,g为电力储存倾向参量,α为电能存储权重,w1为风力发电速率,w10为标准风力发电速率,w2为太阳能发电速率,w20为标准太阳能发电速率,α取值为0或1。
17、进一步地,所述供能分析模块根据所述电力储存倾向参量确定电力储存类型,包括,
18、若所述电力储存倾向参量大于或等于预设电力储存倾向参量,则所述电力储存类型为稳定储存类型;
19、若所述电力储存倾向参量小于预设电力储存倾向参量,则所述电力储存类型为波动储存类型。
20、进一步地,所述智能调控模块根据所述电力储存类型确定电能储存模块的储存过程,包括,
21、若所述电力储存类型为稳定储存类型,则根据所述风电收集单元和所述光电收集单元的电能收集速率调整所述短期储存单元向所述长期储存单元转存电能的检测周期;
22、若所述电力储存类型为波动储存类型,则获取所述电网负荷,确定电网负荷波动趋势,预测下一个储存调整周期的电网负荷最大值,与当前电能收集速率比较以确定是否继续储能,以及确定是否提供电能补偿。
23、进一步地,所述调整检测周期包括,
24、所述智能调控模块计算所述电力储存倾向参量与所述预设电力储存倾向参量的电力存储倾向差值;
25、根据所述电力存储倾向差值调整所述检测周期;
26、其中,检测周期的调整量与所述电力存储倾向差值成正相关。
27、进一步地,所述智能调控模块预测下一个储存调整周期的电网负荷最大值,包括,
28、确定当前存储调整周期的电网负荷波动参量;
29、若所述电网负荷波动参量大于或等于标准电网负荷波动参量,则预测下一个储存调整周期的电网负荷最大值;
30、若所述电网负荷波动参量小于标准电网负荷波动参量,则下一个储存调整周期的电网负荷最大值与当前储存调整周期的电网负荷最大值相同。
31、进一步地,所述电网负荷波动参量根据公式(2)确定,
32、
33、公式(2)中,k为电网负荷波动参量,n为当前存储调整周期的电网负荷峰值总数,hi为第i个电网负荷峰值,h0为全部电网负荷峰值的平均值,i为大于0的整数。
34、进一步地,所述智能调控模块确定所述电能储存模块是否继续储能,包括,
35、若所述电能收集速率对应的电力负荷大于或等于所述下一个储存调整周期的电网负荷最大值,则继续储能;
36、若所述电能收集速率对应的电力负荷小于所述下一个储存调整周期的电网负荷最大值,则停止储能。
37、进一步地,所述确定是否需要电能补偿,包括,
38、所述智能调控模块根据所述电力储存倾向参量取值确定是否需要电能补偿;
39、若所述电力储存倾向参量等于0,则需要电能补偿;
40、若所述电力存储倾向参量不等于0,则不需要电能补偿。
41、与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明通过实时采集的风力和太阳能发电速率以及电网负荷,智能判断电力储存类型,并相应调整电能存储策略。在电力供应充足时,系统优化电能的转存过程,确保电能及时存储并延长电池使用寿命;在电力供应不足时,系统则通过长期储存单元对短期储存单元进行电力补偿,满足电网负荷需求,避免电池长时间处于放电状态造成损伤。此外,系统还能够预测电网负荷波动,动态调整储存策略,从而提高电能利用率和电网供电的稳定性。本发明通过对电能存储设备智能化控制和精细化管理,提升了新能源电力的储存效率和电网的适应能力,为新能源电力的高效利用和电网的稳定运行提供了有力支持。
42、进一步地,在本发明中,考虑到利用风能和太阳能发电的发电量与发电设备所在地的风力情况与日照情况紧密联系,在有效风速小或太阳辐射强度低的情况时,发电设备产生的电能会少,同理,在有效风速不稳定和太阳辐射不稳定的情况是,发电设备产生的电能会不稳定,因此,计算电能收集情况的波动参量表征电能储存倾向,进而,为划分新能源电能的储存方式提供数据支持,便于后续适应性的选择电能储存方式,进而,在保证电网正常供电的前提下,调整长期储存单元和短期储存单元的能量转移方式,保证电能及时存储和电池的使用寿命。
43、进一步地,在本发明中,考虑到实际情况中,电力储存倾向参量越大,说明处于当前环境中的风电机和太阳能发电机发电速率越快,在适合发电的情况下,短期储存单元为持续有电能输入的过程,在电能达到预设存储容量时便转存至长期储存单元,因此,针对上述情况,系统是一个持续存储电能的状态,只需要验证是否及时完成电能的转存,避免过充损害电池即可,保证了新能源发电的电能存储速率,从而保证了电能利用率。
44、进一步地,在电力储存倾向参量为0时,表示当前时间段的风力情况和太阳能情况下,发电机产生的电能远远小于电网的电力负荷需求,且若长时间处于这个状态会导致短期储存单元的电力无法满足电网负荷,则需要长期储存单元中的电能对短期储存单元进行电力补偿,以保证用电需求,且避免电池放电对电池造成损伤。
1.一种新能源电力的节能型储存系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的新能源电力的节能型储存系统,其特征在于,所述短期储存单元中储存的电能储存满足预设转存能量条件,则将多余的电能转存至所述长期储存单元中;
3.根据权利要求2所述的新能源电力的节能型储存系统,其特征在于,所述供能分析模块根据所述风力发电速率和所述太阳能发电速率确定电力储存倾向参量,所述电力储存倾向参量根据公式(1)确定,
4.根据权利要求3所述的新能源电力的节能型储存系统,其特征在于,所述供能分析模块根据所述电力储存倾向参量确定电力储存类型,包括,
5.根据权利要求4所述的新能源电力的节能型储存系统,其特征在于,所述智能调控模块根据所述电力储存类型确定电能储存模块的储存过程,包括,
6.根据权利要求5所述的新能源电力的节能型储存系统,其特征在于,所述调整检测周期包括,
7.根据权利要求6所述的新能源电力的节能型储存系统,其特征在于,所述智能调控模块预测下一个储存调整周期的电网负荷最大值,包括,
8.根据权利要求7所述的新能源电力的节能型储存系统,其特征在于,所述电网负荷波动参量根据公式(2)确定,
9.根据权利要求8所述的新能源电力的节能型储存系统,其特征在于,所述智能调控模块确定所述电能储存模块是否继续储能,包括,
10.根据权利要求9所述的新能源电力的节能型储存系统,其特征在于,所述确定是否需要电能补偿,包括,