[发明专利]一种风电场集群出力波动的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及新能源发电技术领域，特别是涉及一种风电场集群出力波动的控制方法。

背景技术

新能源又称非常规能源，是指新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源。新能源是相对常规能源而言的，一般而言，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，如煤、石油、天然气以及大中型水电；而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源，如太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。新能源具有以下特点：资源丰富，普遍具有可再生特性；能量密度较低，开发利用需要较大空间；不含碳或含碳量很少，对环境影响较小；分布范围广，利于小规模分布式开发利用；间断式供应，波动性较大，对电网稳定性影响较大。

我国2014年11月发布的《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》中提出，要大力发展风电，2020年风电装机达到2亿千瓦。可见未来风电将会继续得到大力发展。相对于火电等常规能源发电，风力发电具有较强的随机性、波动性、难以预测性和可调度性差等特点，大规模的风电并网将影响电网的安全稳定运行。而且中国风电主要是集群大规模发展为主，为了提高风电并网时电网的安全性，需要控制风电场集群的出力波动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风电场集群出力波动的控制方法，用于控制风电场集群的出力波动，提高风电并网时电网的安全性。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种风电场集群出力波动的控制方法，包括：

步骤1、获取风电场集群内所有风电场在前一时间周期内的历史出力数据，根据所述历史出力数据计算所述风电场集群的总功率波动量ΔP_max；

步骤2、当所述总功率波动量ΔP_max大于设定阈值时，调节所述风电场集群内的特定风电场的出力分配，使得所述风电场集群在后一时间周期内的总功率波动量ΔP_max满足所述设定阈值的要求。

基于上述的风电场集群出力波动的控制方法，在所述步骤2中，确定所述特定风电场的步骤包括：

步骤21、根据所述历史出力数据计算所述风电场集群与所述风电场集群内各个风电场的相关性系数r；

步骤22、在所述风电场集群中所有风电场的范围内，将所述相关性系数r大于预设值的风电场确定为第一疑似特定风电场，所述第一疑似特定风电场包括所述特定风电场。

在实际的操作中，所述步骤21具体为：根据所述历史出力数据中的出力变量计算所述风电场集群与所述风电场集群内各个风电场的相关性系数；所述出力变量包括：各日平均出力曲线、各日最大出力曲线、各月度平均出力曲线、或各月度最大出力曲线。

具体地，在所述步骤21中，利用以下公式计算所述相关性系数r：

式中，X表示所述风电场集群的出力数据序列，X表示X序列的平均值，Y表示所述风电场集群内某一风电场的出力数据序列，表示Y序列的平均值。

基于上述的风电场集群出力波动的控制方法，在所述步骤2中，确定所述特定风电场的步骤还包括：

步骤23、根据所述历史出力数据计算所述风电场集群内各个风电场的最大出力比V_PS；

步骤24、在所述第一疑似特定风电场的范围内，将所述最大出力比V_PS大于V_PS上限预设值或小于V_PS下限预设值的风电场确定为第二疑似特定风电场，所述第二疑似特定风电场包括所述特定风电场。

具体地，所述步骤23中，利用以下公式计算所述最大出力比V_PS：

P_imax表示所述风电场集群内某一风电场的有功出力的最大值，∑P_k表示所述风电场集群的额定容量。

基于上述的风电场集群出力波动的控制方法，在所述步骤2中，确定所述特定风电场的步骤还包括：

步骤25、根据所述历史出力数据计算所述风电场集群内各个风电场的峰谷差比C_ΔP；

步骤26、在所述第二疑似特定风电场的范围内，将所述峰谷差比C_ΔP大于C_ΔP上限预设值或小于C_ΔP下限预设值的风电场确定为第三疑似特定风电场，所述第三疑似特定风电场包括所述特定风电场。

具体地，所述步骤25中，利用以下公式计算所述峰谷差比C_ΔP：