[发明专利]一种风电场功率波动平抑目标值的优化计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及风电控制技术领域，尤其涉及一种考虑储能容量规划的风电场功率波动平抑目标值的优化计算方法。

背景技术

随着以风电、光伏为代表的可再生能源渗透率的提升，其间歇性和不确定性给电网的安全可靠运行带来了持续的挑战。储能因其对能量的充放特性，使其成为平滑可再生能源功率，克服其波动性的重要方式。风电场配置储能的关键问题之一在于，面对平滑效果与投入成本间的制约关系，如何协调确定储能容量，使有限容量同时满足储能系统运行的有效性和经济性。可见，容量优化是风电场储能配置规划的重要内容。

现有技术中有的是基于风电功率的分布规律，以风场平均功率水平作为期望输出，考虑持续输出小时数的影响确定储能容量；有的分析了风电场日出力曲线与储能容量关系，但其并未对两者关系的规律性做进一步量化探讨；有的改进了SOC反馈控制方法，并引入充放电功率及寿命约束等，可配合实现风电场的小时级发电调度；有的以提高风电场出力预报精度为补偿目标，利用统计法进行估算储能容量；有的考虑了蓄电池的能量关系，并以跟踪小时级电网调度出力为目标提出了储能系统的控制方法；有的兼顾调度决策适应性和风电场运行经济性，以储能投资及风场运行成本最低为目标函数建立了储能容量优化模型；有的以补偿预测功率与实际出力的差值为目标，对风电场的储能容量进行了计算分析。

以上现有技术在储能容量优化过程中均一定程度考虑了调度决策需求，并在设定情境下获取了相应的优化容量，但在容量优化过程中的功率波动平抑目标值选定问题上，仍存在以下缺陷：具体表现为目标功率值或者在较长时间窗口内风功率为定值，或者被分成固定时间窗口。而长时间的稳定输出对于储能容量提出了较高的要求，同时高风电功率时的利用效率也会降低；而主观的固定窗口划分和目标值确定无法实现功率波动平抑目标值与原始风功率输出间的最优匹配，且风功率利用率也非最高。因此，目标功率值选定不合理性和主观性将可能大幅提高储能容量，并极易降低风电场功率的利用效率，目标功率值优化是保障储能容量最优的重要前提和步骤。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的上述不足，提供了一种风电场功率波动平抑目标值的优化计算方法；本发明能够实现相关评价指标的大幅优化，同时在求解算法上提升了局部搜索能力，保证数据计算的有效和准确，满足调度决策需求。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种风电场功率波动平抑目标值的优化计算方法，包括以下步骤：

1）选定时间截面T内的风电场输出功率P_T(t)；

2）将风电场输出功率PT(t)；分为k段，其中第i段的功率偏移量通过以下公式得到：

PΔ·k·i=Σti-1ti|PT(t)-PG.i|(i=1,2,···k)---(1)]]>