[发明专利]一种平抑随机性电源出力波动的方法

说明书

技术领域

本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种电力系统平抑随机性电源出力波动的方法。

背景技术

在多随机性电源区域管控和和运维技术方面，随着国网公司分布式电源并网政策全面放开，电力公司将面临对目前大量分布式电源进行集中管控等多方面的问题，并且区域电网将形成高密度高渗透率接入的局面增加了问题的复杂性。国内在分布式电源单机和多机优化运行方面进行了卓有成效的研究，也提出对分布式电源自主运行进行研究，使分布式电源自主自治运行，减少对通信的依赖，将配电网从应付大量分布式电源接入问题中解放出来。面对如此庞大的分布式电源并联运行，走配网全局调度的老路确实是不合时宜，但目前的技术水平完全让分布式电源自主运行尚不具备条件，且分布式电源无法适应复杂的配电网运行工况，配网对分布式电源的集群控制非常必要，但分布式逆变系统单机和多机并联运行的适应性也需对应提高，特别是对特殊工况的多机稳定并联运行、应对电网电压波动和负荷变动带来的扰动等仍需加强研究，另外，随机分布式电源的集群运行也为电能质量的分摊控制提供了重要平台，在维持自身稳定运行前提下，逐步提高分布式逆变系统的自动性、自主性和适应性，通过运维管控平台的介入，使其具备主动服务电网、支撑电网、治理电能质量问题的能力将是目前需要研究的紧迫问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种平抑随机性电源出力波动的方法，达到平抑电力系统随机性电源输出波动问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的平抑随机性电源出力波动的方法，包括以下步骤：

1)设定随机性电源出力波动约束条件；

2)计算每一个连续时间段T内的随机性电源功率波动率，从而得到整个数据周期内的最大功率波动率；

3)对步骤2)的最大功率波动率进行频谱分析，得到随机性电源功率波动的频率范围；

4)根据一阶低通滤波原理，求出并网联络线功率p_line(s)，在频率波动范围内求出最佳滤波截止频率ω_c，根据滤波截止频率ω_c确定储能系统的额定功率；

5)确定储能系统额定容量。

本发明所达到的有益效果：本发明的平抑随机性电源出力波动方法，以满足随机性电源并网波动技术指标为前提，将频谱分析和低通滤波相结合，通过对随机性电源典型输出功率数据进行频谱分析，根据频谱分析结果，在频率波动范围内确定最佳的一阶低通滤波器截止频率，并考虑充放电损耗和连续运行，得到优化的并网目标功率、储能系统额定功率和储能系统额定容量。储能配置完成后，实际运行控制中，在典型频率波动范围内调节低通滤波参数，即得到满足平滑波动运行控制需求的储能实时充放电功率，并能保持在所配置的额定功率之内，达到平抑随机性电源输出波动问题。

附图说明

图1为随机性电源发电控制流程图。

图2为随机性电源运维管理系统构架图。

图3随机性电源接入分层控制结构示意图。

图4为微电网协调控制层功能示意图。

图5为一阶低通滤波原理图。

具体实施方式

如图2所示，本发明的平抑随机性电源出力波动的方法应用于随机性电源运维管理系统，所述随机性电源运维管理系统采用面向服务架构(SOA)设计，包括随机性电源运维管理器，分布式电源子站、前置服务器、SCADA系统、高级应用子系统、数据交互子系统。

如图1所示，随机性电源运维管理系统的工作流程为：随机性电源运维管理器根据主网和随机性电源内部实际运行状况，制定未来调度周期内各时段的功率控制策略，形成一个调度周期内的发电调度计划，下发给随机性电源运行控制器执行；运行控制器负责执行相应的控制命令，并将执行情况反馈至随机性电源运维管理器。

在随机性电源运维管理器中，随机性电源的配电网运行和发电调度计划按以下方法进行：

1)在随机性发电系统中，调度的原则是最大限度降低系统的运行费用，并且最大限度提高系统的运行效率；

2)太阳能、风能是清洁能源，对环境没有污染，其运行和维护成本低，并且太阳能和风能是不可控资源，可有效利用，即让太阳能光伏电池和风力机组的利用率达到最大；

3)当太阳能、风能产生电能无法满足负荷要求的时候，需要旋转备用机组燃气轮机、燃料电池和火电机组等发电来满足负荷要求，其利用的先后顺序取决于燃气轮机、燃料电池和火电机组的经济性；

4)当所有机组都工作仍无法满足当地需求，则向电网购买电量，同时配电网产生的多余电量也可以向电网售出。