[发明专利]一种风电爬坡优化控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及储能以及电网安全领域，特别涉及一种风电爬坡优化控制方法。

背景技术

近年来，随着能源、环境问题的日益突出以及电力市场改革的深入，可再生能源发电在全球范围内迅速发展。由于风能资源蕴藏丰富，且风能具有产业成熟度高、发电成本低、自然环境和社会环境影响好等优点，风力发电的发展最为迅速。根据我国风能资源的占有情况，风力发电在我国具有很大的发展潜力，能较快地实现规模化发展。风电并网运行有很多优点，如缓解输电网的压力，使现有发电设施的利用率提高等。但是风电输出功率波动的不确定性以及波动性对电力系统安全经济运行的不良影响日益凸显。并且，目前风电功率预测精度不高，也为大规模风电并网增加了随机性。如何有效的对风电场输出功率波动进行平抑以减小对电网的冲击具有重要的现实意义。

文献“一种适用于混合储能系统的控制方法”(丁明，林根德，陈自年等.中国电机工程学报，2012，32(7)：1-6)和文献“基于小波包分解的混合储能技术在平抑风电场功率波动中的应用”(韩晓娟，陈跃燕，张浩等.中国电机工程学报，2013，33(19)：8-13)中指出，利用储能系统能够有效地平抑风电功率波动，减小风电波动对电网的影响，增强风电功率的稳定性。根据蓄电池和超级电容的荷电状态，采用模糊控制理论将超出目标值的功率偏差在不同储能介质之间进行分配，得到了比较好的平抑效果。在分析风电功率幅频特性之后，提出基于小波包分解的混合储能技术平抑风电场输出功率波动的方法。根据不同储能设备的特性，对风电不同频率的功率进行吸收。

文献“基于状态量预测的风储联合并网储能优化控制方法”(柴炜，曹云峰，李征等.电力系统自动化，2015，39(2)：13-20)和文献“基于超短期风电预测功率的储能系统跟踪风电计划出力控制方法”(闫鹤鸣，李相俊，麻秀范等.电网技术，39(2)：432-439)中，对风电场的功率进行超短期预测，使电力调度部门能够提前根据风电功率变化及时调整调度计划，使储能设备提前调整充放电方法，能更有效的对风电波动进行平抑，是减轻风电对电网造成不利影响的有效途径。通过混沌相空间重构理论和组合预测方法对电池的状态进行预测，根据电池不同的状态以得到不同的调节力度。在风电功率预测的基础上，使用利用粒子群优化算法实时更新储能系统充放电控制方法，来最大程度的跟踪风电功率计划出力。

文献“抑制风电爬坡率的风储联合优化控制方法”(王颖，张凯锋，付嘉渝等.电力系统自动化，2013，37(13)：17-23)和文献“StochasticOptimalControloftheStorageSystemtoLimitRampRatesofWindPowerOutput”(LeeD，KimJ，BaldickR.SmartGrid，IEEETransactionson，2013，4(4)：2256-2265)中，风电功率爬坡事件是短时间内风电功率发生大幅度的波动，对电网安全稳定构成潜在威胁，如何对风电功率爬坡事件进行有效地预测和爬坡率控制为国内外研究的重点，但是在爬坡率控制方面研究较少。提出一种基于竞争博弈的风电爬坡协同控制方法，通过风电场群之间的协同控制来改善风电爬坡特性。但是如果只依靠风电场群进行爬坡率控制，具有一定的局限性，经济性不高。引入弃风控制，利用风储联合优化控制方法来抑制风电爬坡率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种风电爬坡优化控制方法，在超短期风电功率预测的基础上，利用超前优化控制方法对混合储能设备的出力进行控制，从而有效抑制风电爬坡事件对电网的冲击，充分提高混合储能设备的利用效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种风电爬坡优化控制方法，包括以下步骤：