[发明专利]风光储联合发电系统有功协调控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统控制技术领域，更准确地说本发明涉及一种适用于风光储联合发电系统的多源有功协调控制方法。

背景技术

近年来，以风能、太阳能为代表的可再生清洁能源发电技术在全球范围内快速发展。由于风能和光能的间歇性、随机性及波动性，风、光独立运行系统很难提供连续稳定的能量输出，如果在风、光的基础上加入储能装置组成风光储联合发电系统，就可以充分利用风能和光能在时间及地域上的天然互补性，同时配合储能系统对电能的存储和释放，改善整个风光发电系统的功率输出特性，缓解风、光等可再生能源的间歇性和波动性与电力系统实时平衡之间的矛盾，降低其对电网的不利影响。为了研究解决这一问题，我国各大电网公司和发电集团都在积极探索风光储联合发电的工程应用，其中最为典型的是国家电网公司在张家口着手建设的我国第一个国家级大型风光储输示范工程。研究风、光、储多源协调控制方法，使不稳定的能源变成稳定的具有较高品质的电力产品，意义非常重大。

根据检索，目前国内外在储能系统与风电等可再生能源的协调控制方法研究主要集中在控制储能的充、放电过程以平滑风、光输出功率，一般不考虑对风电或光伏发电的调整。目前尚没有有效的风、光、储多源协调控制方法，控制风光储联合发电系统的输出功率跟踪调度控制指令。

发明内容

本发明的目在于提供一种风光储联合发电系统的有功协调控制方法，充分发挥风能、光能、储能资源的优势互补，有效利用储能系统对电能存储和释放，合理调整风、光等可再生能源，实现风光储联合发电系统的输出功率类似常规电源一样跟踪调度指令。

为了达到上述目的，本发明采取以下的技术方案来实现：

风光储联合发电系统有功协调控制方法，包括下列步骤：

（1）以联合发电系统调控范围内的风电场、光伏电站、储能电站为控制对象，建立控制对象的控制模型；

（2）将步骤（1）所述的控制对象按照类型划分为两个控制组：风光控制组、储控制组；

（3）设置风光储联合发电系统控制目标来源，根据联合发电系统的实时联合控制目标，结合步骤（1）所述各控制对象的实际运行状态，分别计算步骤（2）所述两个控制组的调节需求；

（4）将步骤（3）计算的两个控制组的调节需求分配至其下属各可受控的控制对象，计算各风电场、光伏电站、储能电站的调节功率和控制目标；

（5）对步骤（4）计算得到的风电场、光伏电站和储能电站的控制目标进行校核后，得到最终下发的控制指令，下发到各场站监控系统，由监控系统完成控制指令的执行。

前述的风光储联合发电系统的有功协调控制方法，其特征在于：所述步骤（1）建立的控制对象的控制模型主要包括上行信息、下行信息、人工设置参数和计算参数，所述上行信息包括远方可控信号、实际出力、遥测调节上/下限值和增/减闭锁信号；所述下行信息包括遥调指令；所述人工设置参数包括调节死区、最大调节量、指令周期、遥调方式、人工指定调节上/下限值等参数；所述计算参数设有实际控制用的调节上/下限值，正常取自遥测上/下限值和人工指定调节上/下限值的交集，若未采集遥测限值或者指定不使用遥测限值，则直接取用人工指定调节上/下限值。

前述的风光储联合发电系统的有功协调控制方法，其特征在于：所述步骤（2）风光控制组通过风光打捆与储能进行协调的控制策略实现联合目标跟踪。

前述的风光储联合发电系统的有功协调控制方法，其特征在于：所述步骤（3）两个控制组的调节需求计算方法，遵循优先利用风光资源的原则，计算风光发电总体控制目标，该目标与风、光总出力的偏差作为风光控制组的调节需求；联合发电系统的控制目标和实际联合出力的偏差作为储能控制组的调节需求。

前述的风光储联合发电系统的有功协调控制方法，其特征在于：所述步骤（4）将步骤（3）计算的两个控制组的调节需求分配至其下属各可受控的控制对象，采用比例分担或者优先级的分配策略，分担因子或者优先级可选用人工给定、可调容量等因素，加出力和减出力可采用不同的策略。

前述的风光储联合发电系统的有功协调控制方法，其特征在于：所述步骤（5）对各控制对象的控制目标进行校核后，得到最终下发的控制指令，所述校核采用适应风电场、光伏电站、储能电站的闭环控制指令的校验方法，用于确保闭环控制行为的合理性与安全性，包括以下校验:

a)调节范围校验