[发明专利]一种风储集群的协调控制方法

权利要求书

1.一种风储集群的协调控制方法，其特征在于，协调控制方法的步骤如下：

（1）采集风电场、各风电机组、储能系统和电力系统的实时运行状态数据；

（2）依据电力系统频率状态及其变化，按照调频需求或电网调度指令，由风储集群数据采集与监视控制平台给出风储集群功率输出变化量参考值P_g；

（3）根据风储集群功率输出的变化量P_g，在满足风电机组和储能系统物理约束的前提下，协调控制风电机组转子、风电机组桨距角和储能系统的启动序列、输出功率大小、持续时间和退出序列，使风电机组转子、风电机组桨距角和储能系统输出功率的综合效果满足风储集群功率输出变化量参考值P_g，具体步骤如下：

a)首先，对部分或全部风电机组的转子进行加速或减速控制，使所述的部分或全部风电机组的输出功率变化量P_ω满足风储集群功率输出变化量P_g，P_ω＝P_g，所述的转子在转速允许的范围内运行；

b)当转子速度接近转子转速运行最大值或最小值时，转子加速或减速过程即将结束，所吸收/释放的能量将完毕，即P_ω＜P_g时，对储能系统进行充放电控制，使储能系统的输出功率P_e满足：P_ω+P_e＝P_g，所述的储能系统输出功率小于储能系统的最大充放电功率；

c)随着储能系统荷电状态达到其运行的最大值或最小值，储能系统的可调能力下降，对部分或全部风电机组进行变桨控制，使该部分或全部风电机组输出功率变化量P_β满足：P_ω+P_e+P_β＝P_g，所述的风电机组的桨距角运行在允许的范围之内，该部分风电机组与步骤a）中的部分风电机组为同一对象或不同的对象。

2.根据权利要求1所述的风储集群协调控制方法，其特征在于：所述步骤（1）的风电场是与公共连接点连接的场，为单台风电机组或一个风电场或多个风电场的集群。

3.根据权利要求1所述的风储集群协调控制方法，其特征在于：所述步骤（1）的风电机组运行状态数据包括转子转速、桨距角、功率。

4.根据权利要求1所述的风储集群协调控制方法，其特征在于：所述步骤（1）的储能系统是与公共连接点连接的储能系统，为单一储能系统或两种储能系统或多种储能系统。

5.根据权利要求1所述的风储集群协调控制方法，其特征在于：所述步骤（1）的储能系统运行状态数据包括功率和荷电状态。

6.根据权利要求1所述的风储集群协调控制方法，其特征在于：所述步骤（1）的电力系统是公共连接点接入的电力系统。

7.根据权利要求1所述的风储集群协调控制方法，其特征在于：所述步骤（1）的电力系统运行状态数据包括公共连接点的电压和频率。

8.根据权利要求1所述的风储集群协调控制方法，其特征在于：所述步骤（2）的电网调度为风储集群的上层调度机构。

9.根据权利要求1所述的风储集群协调控制方法，其特征在于：所述步骤（2）的电网调度功率指令包括自动发电控制和三次调频。

10.根据权利要求1所述的风储集群协调控制方法，其特征在于：所述步骤（3）的物理约束条件，包括：

（1）转子转速运行范围ω∈(ω_min,ω_max)；

（2）桨距角的变化范围β∈(β_min,β_max)和变化速率|Δβ/Δt|＜c；其中Δt为时间间隔，Δβ为在时间间隔Δt桨距角变化值，c为桨距角变化率约束常数；

（3）储能系统的功率约束|P|＜P_r和荷电状态约束SOC∈(SOC_min,SOC_max)，其中P_r为储能系统最大充放电功率。