(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211308035.2 (22)申请日 2022.10.25 (71)申请人 华能国际电力江苏能源开发有限公 司清洁能源分公司 地址 210015 江苏省南京市 鼓楼区燕江路 201号华能江苏 大厦 申请人 华能如东八仙角海上风力发电有限 责任公司 (72)发明人 姚中原　庞然　吴凯　张宇　 彭泳江　陈正华　唐程　袁赛杰　 刘治　严祺慧　孙捷　施俊佼　 胡皓　张一凡　叶季蕾　 (74)专利代理 机构 南京灿烂知识产权代理有限 公司 323 56 专利代理师 赵丽(51)Int.Cl. H02J 3/46(2006.01) H02J 3/32(2006.01) H02J 3/28(2006.01) H02J 7/10(2006.01) B60L 53/63(2019.01) G06N 3/12(2006.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种新能源电站储能融合系统 (57)摘要 本发明公开了一种新能源电站储能融合系 统， 包括光伏发电系统、 风力发电系统、 储能设 备、 电动汽车、 双向智 能充电器和新能源电站储 能融合控制中心， 新能源电站储能融合控制中心 包括能量优化调度模块和储能容量配置模块； 能 量优化调度模块实现能量优化调度； 储能容量配 置模块基于储能的全生命周期成本进行容量配 置， 本申请公开了新能源电站储能融合系统的组 成架构、 各组成部分之间的协 同交互过程， 对实 际的电站进行储能选型及容量配置， 考虑储能的 全生命周期构建了电站支出模型， 采用遗传算法 对模型进行求解， 同时考虑了电站和储能的经济 性因素条件下， 获得最优配 置容量。 权利要求书4页 说明书12页 附图4页 CN 115378053 A 2022.11.22 CN 115378053 A 1.一种新能源电站储能融合系统， 包括光伏发电系统、 风力发电系统、 储能设备、 电动 汽车、 双向智能充电器和新能源电站储能融合控制中心， 其特征在于， 新能源电站储能融合 控制中心包括能量优化调度模块和储能容量配置模块； 能量优化调 度模块实现能量优化调 度； 储能容 量配置模块基于储能的全生命周期成本进行容 量配置。 2.根据权利要求1所述的一种新能源电站储能融合系统， 其特 征在于， 风力发电系统的风力发电机组通过异步发电机的接口形式接入上级电网， 采用AC/DC/ AC变换器接入交流母线； 储能设备通过D C/AC逆变装置接入交流母线； 储能设备包括磷酸铁 锂电池储能、 抽水蓄能和 压缩空气储能； 双向智能充电器包括滤波器、 双向DC ‑DC变换器和 双向AC‑DC变换器； 当双向智能充电器工作于电池充电模式时， 交流电通过滤波器滤除不期望的频率分 量， 通过双向AC ‑DC变换器将交流整流 成直流;双向DC ‑DC变换器用于调整充电电压； 当双向 智能充电器工作于电池放电模式时， 双向DC ‑DC变换器调整放电电压， 通过双向AC ‑DC变换 器将直流转为交流， 滤波器滤除不期望的频率分量。 3.根据权利要求1所述的一种新能源电站储能融合系统， 其特 征在于， 所述能量优化调度模块工作过程具体包括以下步骤： 采集风电出力、 光伏出力和电动汽车充电需求； 根据能量优化调度策略进行光伏发电 系统、 风力发电系统、 电动汽车、 储能设备的投切， 电动汽车获得新能源电站储能融合控制 中心的指令进行充放电调控， 实现能量调度最优调度； 所述能量优化调度策略具体步骤如下： 步骤1： 读取新能源电站储能融合系统内分布式能源数据， 所述分布式能源数据包括光 照强度、 环境温度、 风速、 储能设备SOC， 获得光伏出力功率 和风电出力功率 ， 将光伏出力功率 与风电出力功率 相加， ； 步骤2： 获取有充电需求的电动汽车充电功率 ， ， 判 断 是否大于0， 若 大于0， 新能源出力能满足电动汽车充电需求， 则转入步骤5； 若 小于0， 新能源出力不能满足电动汽车充电需求， 则转入步骤3； 步骤3： 判断储能设备的SOC是否大于剩余电量最低门限值， 若是， 则转入步骤7； 若否， 则转入步骤4； 步骤4： 根据用车时间依次切除充电的电动汽车， 重新计算电动汽车充电功率 ， 回到步骤2； 步骤5： 根据用车情况给车辆进行充电， 判断储能系统SOC是否小于剩余电量门最高限 值， 若是， 则转入步骤6； 若否， 则转入步骤9； 步骤6： 给储能设备充电， 直至充满， 然后转入步骤9； 步骤7： 判断储能放电剩余电量是否满足电动汽车用户充电需求， 若是， 则转入步骤8； 若否， 则转回步骤4； 步骤8： 储能设备放电给电动汽车充电， 转入步骤9； 步骤9： 光伏发电系统和风力发电系统中的新能源发电机组的多余电量传输给电网， 实 现新能源电站储能融合系统的运行， 一个控制流 程结束。权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115378053 A 24.根据权利要求1所述的一种新能源电站储能融合系统， 其特 征在于， 储能容量配置模块包括新能源电站日运行控制单元、 储能的度电成本分析单元、 储能 约束配置单 元和最优配置容 量计算单 元； 新能源电站日运行控制单元以新能源电站日运行成本 最小作为目标函数， 基 于储能的充放电原则和充放电策略控制储能在第 个时段的充放电状态； 新能源电站日运行控制单元控制储能的充放电状态， 根据储能的充放电策略决定储能 是否进行充放电； 储能的度电成本分析单元基于储能日度电成本比较不同种类的储能设备的经济性， 储 能设备包括磷酸铁锂电池、 抽水蓄能和压缩空气储能， 将按时间价值折算过后的成本结合 储能全生命周期内的总循环次数得出每次循环的成本， 结合储能日循环次数得出储能除充 电成本外运行一天的费用， 根据储能的日放电量得 出储能的度电成本； 储能约束配置单元包括负荷平衡约束、 储能容量配比约束、 储能功率约束和充放电深 度约束； 最优配置容量计算单元通过减少新能源电站日运行成本， 为电站配置储能的最优容 量， 在满足负荷平衡约束、 储能容量配比约束、 储能功率约束和充放电深度约束条件下， 确 定新能源电站配置储能的最优配置容 量。 5.根据权利要求 4所述的一种新能源电站储能融合系统， 其特 征在于， 新能源电站日运行控制单元采用新 能源电站日运行成本最小作为目标函数， 目标函数 为： （1） 式 （1） 中， 为电站日运行成本；   表示第 个时段； 表示时段 的数量； 、 和 分别表示第 个时段新 能源电站供电功率、 向电网购电用来满足负荷供给的 功率和储能功率； 为新能源站的成本电价； 、 分别为 时段电网的电价， 储能的充 电电价； 表示储能除充电成本 外运行一天的费用； 表示时段时长； 储能功率包括电网给储能的充电功率和新能源电站给储能的充电功率， 第 个时段储 能功率 为： （2） （3） 式中， 为第 时段电网给储能的充电功率， 为第 时段新能源电站给储能的 充电功率， 表示充电状态， 表示放电状态。 6.根据权利要求 4所述的一种新能源电站储能融合系统， 其特 征在于，权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115378053 A 3