[发明专利]一种用于平滑风功率波动的储能系统最优出力计算方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及风能发电技术领域，具体地，涉及一种用于平滑风功率波动的储能系统最优出力计算方法及装置。

背景技术

近年来，基于风能发电的分布式供电技术已成为能源领域的发展重点，但由于风电具有不稳定性、波动性与间歇性等特点，使得大规模风电接入严重影响了电网的稳定运行，目前多采用直接调节风力涡轮机运行状态的方式或结合变桨距和变速控制来平滑其输出功率，但这种方法的调节能力非常有限，不能保证发电和供电的连续与平稳。在探索解决途径的研究中，大规模储能技术应运而生，国外已相继开展多项示范工程，确立了借助储能技术改善间歇式电源可控性，提高其并网应用能力。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种用于平滑风功率波动的储能系统最优出力计算方法及装置，以提供一种使得储能系统在平滑风功率波动过程中尽量保持能量守恒的技术。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于平滑风功率波动的储能系统最优出力计算方法，包括：

对当前控制周期的超短期风功率预测曲线进行傅里叶变换，得到风功率预测曲线频谱图；

根据所述风功率预测曲线频谱图，确定用于一阶低通滤波的截止频率预选区间；

针对所述截止频率预选区间中的每一截止频率，基于该截止频率对所述当前控制周期的超短期风功率预测曲线进行一阶低通滤波，得到风储波动率预测曲线和风储功率预测曲线；

根据预设的风储波动率要求，以及所述截止频率预选区间内各截止频率对应的风储波动率预测曲线，确定满足所述预设的风储波动率要求的最大截止频率；

根据所述截止频率预选区间及所述最大截止频率，确定最优截止频率选择区间；

针对所述最优截止频率选择区间中的每一截止频率，利用该截止频率对应的风储功率预测曲线和所述当前控制周期的超短期风功率预测曲线，得到储能功率曲线，并利用所述储能功率曲线计算当前控制周期内储能系统的充放电效率；

根据储能系统的满容量充放电循环效率，以及所述最优截止频率选择区间内各截止频率对应的当前控制周期内储能系统的充放电效率，确定最优截止频率；

将所述最优截止频率对应的储能功率曲线，确定为储能系统最优出力曲线；

利用所述储能系统最优出力曲线指导储能系统出力。

相应的，本发明还提供一种用于平滑风功率波动的储能系统最优出力计算装置，包括：

傅里叶变换模块，对当前控制周期的超短期风功率预测曲线进行傅里叶变换，得到风功率预测曲线频谱图；

截止频率预选区间确定模块，用于根据所述风功率预测曲线频谱图，确定用于一阶低通滤波的截止频率预选区间；

一阶低通滤波模块，用于针对所述截止频率预选区间中的每一截止频率，基于该截止频率对所述当前控制周期的超短期风功率预测曲线进行一阶低通滤波，得到风储波动率预测曲线和风储功率预测曲线；

最大截止频率确定模块，用于根据预设的风储波动率要求，以及所述截止频率预选区间内各截止频率对应的风储波动率预测曲线，确定满足所述预设的风储波动率要求的最大截止频率；

最优截止频率选择区间确定模块，用于根据所述截止频率预选区间及所述最大截止频率，确定最优截止频率选择区间；

储能功率曲线计算模块，用于针对所述最优截止频率选择区间中的每一截止频率，利用该截止频率对应的风储功率预测曲线和所述当前控制周期的超短期风功率预测曲线，得到储能功率曲线；

充放电效率计算模块，用于利用所述储能功率曲线计算当前控制周期内储能系统的充放电效率；

最优截止频率确定模块，用于根据储能系统的满容量充放电循环效率，以及所述最优截止频率选择区间内各截止频率对应的当前控制周期内储能系统的充放电效率，确定最优截止频率；

最优出力曲线确定模块，用于将所述最优截止频率对应的储能功率曲线，确定为储能系统最优出力曲线；

指导模块，用于利用所述储能系统最优出力曲线指导储能系统出力。

借助于上述技术方案，本发明通过对储能系统超短期风功率预测曲线进行傅里叶变换及一阶低通滤波，确定出最优截止频率，进而确定出储能系统最优出力曲线，完成对储能功率曲线的寻优，实现储能系统在平滑风功率波动过程中尽量保持总能量守恒的控制目标，相比于现有技术，本发明保证了风功率平抑效果、波动率达到指标要求的同时，还考虑了如何使得储能系统能量状态变化情况最优化，整个实现过程简单且容易控制，实用性好。

附图说明