[发明专利]风储联合发电系统有功功率和无功电压的控制方法及装置

说明书

本发明实施例提供了一种风储联合发电系统有功功率和无功电压的控制方法及装置，其中，该方法包括：实时获取储能电站的有功功率和无功电压；根据有功功率的偏差和无功电压的偏差，确定对有功功率指令和无功电压指令进行调整的优先级；根据确定的优先级，对有功功率指令和无功电压指令进行调整。该方案可实现根据紧迫程度对储能电站的有功功率和无功电压进行协调修正。

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，特别涉及一种风储联合发电系统有功功率和无功电压的控制方法及装置。

背景技术

以风电为代表的新能源在过去10年间得到了突飞猛进的发展，截止到2015年6月份，我国全国风电累计并网容量10553万千瓦，风电累计装机和新增装机规模均位居世界第一。新能源的快速发展为规模化储能提供了广阔的应用空间。利用储能装置实现风电等间歇式能源在时间上的重新分布，可起到聚纳弃风、削峰填谷和平滑波动的作用，从而提升新能源发电连续性和稳定性，提高电网消纳风电的能力。近10年来全球兆瓦级及以上规模的储能示范工程达180余项，其中应用于风电场等可再生能源并网的占比达到39％，是占比最高的应用领域。

目前围绕规模化储能与风电的联合已开展了一些研究，并通过示范工程实现了实际应用。在有功优化方面主要围绕平滑风电出力波动和提高新能源电站跟踪调度计划能力两方面开展研究。平滑风电出力波动或采用基于低通滤波的策略有选择性的平滑风电出力的高频波动，或采用滑动平均法确定未来储能平滑的目标值，但是由于风电的波动性并未进行考核，风电场没有优化其出力的驱动力，上述成果多停留于试验示范阶段。跟踪计划出力方面的研究多是考虑储能跟踪计划应用的储能容量优化的理论研究，在储能参与电压/无功调节方面，有学者基于超导储能和超级电容器开展了少数理论研究，充分利用超级电容器和超导储能快速响应的优点设计了暂态电压支撑功能。有研究初步设计了电化学储能参与无功控制的策略，在考虑有功出力的约束下实现了各储能单元无功的动态分配，但并未考虑有功与无功的协调策略。

综上所述，目前针对储能参与有功或无功电压的单一控制的研究已经有一定积累，但现有成果未统筹考虑有功与无功电压的协调需求。

发明内容

本发明实施例提供了一种风储联合发电系统有功功率和无功电压的控制方法，以解决现有技术中无法满足有功与无功电压协调需求的技术问题。该方法包括：实时获取储能电站的有功功率和无功电压；根据有功功率的偏差和无功电压的偏差，确定对有功功率指令和无功电压指令进行调整的优先级；根据确定的优先级，对有功功率指令和无功电压指令进行调整。

在一个实施例中，根据有功功率的偏差和无功电压的偏差，确定对有功功率指令和无功电压指令进行调整的优先级，包括：将储能电站的运行状态划分为5个区，该5个区为正常控制区、自由控制区、有功优先控制区、电压优先控制区和紧急控制区，其中，在所述正常控制区中，有功功率的偏差和无功电压的偏差均处于控制死区内，不对有功功率指令和无功电压指令进行调整；在所述自由控制区中，有功功率的偏差和无功电压的偏差均处于符合电网运行要求的预设范围内，对有功功率指令和无功电压指令的调整具有同等的优先级；在所述有功优先控制区中，无功电压的偏差处于预设范围内，有功功率的偏差大于预设最大有功偏差值，对有功功率指令进行调整的优先级高于对无功电压指令进行调整的优先级；在所述电压优先控制区中，有功功率的偏差处于预设范围内，无功电压的偏差大于预设最大电压偏差值，对无功电压指令进行调整的优先级高于对有功功率指令进行调整的优先级；在所述紧急控制区中，有功功率的偏差大于预设最大有功偏差值，无功电压的偏差大于预设最大电压偏差值，根据电网当前运行要求中有功功率和无功电压的重要性，确定对有功功率指令和无功电压指令进行调整的优先级；根据有功功率的偏差和无功电压的偏差，确定储能电站的运行状态当前所处的区，根据储能电站的运行状态当前所处的区确定对有功功率指令和无功电压指令进行调整的优先级。