[发明专利]有储能参与的新能源发电系统的有功协调控制方法及系统

权利要求书

1.一种有储能参与的新能源发电系统的有功协调控制方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)根据有储能参与的新能源发电系统中的机组类型，将新能源发电系统中的全部机组划分为风电单元、光伏发电单元及储能单元；其中，所述储能单元用于对风电单元和光伏发电单元转化的电能进行存储或释放，以调节新能源发电系统向电网输送的有功功率；

(2)确定有储能参与的新能源发电系统的优化周期及一天内的优化周期个数，获取风光并网通道的通道容量、风电单元额定装机容量、光伏发电单元额定装机容量、有功优化周期内各时刻风电单元有功功率预测值及光伏发电单元有功功率预测值、各储能单元的储能出力限值、各储能单元在优化周期内的最大充电启动次数和最大发电启动次数、各储能单元的充电效率和放电效率；

(3)结合储能单元的工作状态，将风电单元、光伏发电单元及储能单元发出的有功功率相加，构建以有储能参与的新能源发电系统并网有功功率最大为目标函数的优化模型；

(4)结合通道容量约束、风光出力约束、储能运行状态约束、储能出力约束、储能爬坡约束、储能状态转换约束、储能启停次数约束及储能容量约束，利用数学规划算法对所述优化模型进行优化，获取目标函数达到最大时风电单元、光伏发电单元在优化周期内的有功出力，以及各储能单元在优化周期内的充放电计划；

(5)将优化周期内的风电单元、光伏发电单元的有功出力及各储能单元的充放电计划分别下发到各新能源场站及储能单元，以使各新能源场站及储能单元在运行时自动跟踪各自对应的参考值。

2.根据权利要求1所述的有储能参与的新能源发电系统的有功协调控制方法，其特征在于，所述以有储能参与的新能源发电系统并网有功功率最大为目标函数的优化模型如下：

其中，F为目标函数，N为总的优化周期，M为一天内的采样个数，Δt为采样周期；G为风电单元的数量，H为光伏发电单元的数量，K为储能单元的数量；为第g个风电单元在第i天第t时刻风电单元的计划出力，为第h个光伏单元在第i天第t时刻光伏发电单元的计划出力，为第j个储能单元在第i天第t时刻的计划出力；为第j个储能单元在第i天第t时刻的发电标识位，表示第j个储能单元在第i天第t时刻处于发电状态。

3.根据权利要求2所述的有储能参与的新能源发电系统的有功协调控制方法，其特征在于，

所述通道容量约束为：

所述风光出力约束为：

所述储能运行状态约束为：

所述储能出力约束为：

所述储能爬坡约束为：

所述储能状态转换约束为：

所述储能启停次数约束为：

所述储能容量约束为：

其中，为第i天第t时刻的通道容量；为第g个风电单元在第i天第t时刻的预测出力，为第g个风电单元的额定装机容量；为第h个光伏发电单元在第i天第t时刻的预测出力，为第h个光伏发电单元的额定装机容量；和分别表示第j个储能单元在第i天第t时刻的状态，表示第j个储能单元在第i天第t时刻处于充电状态，表示第j个储能单元在第i天第t时刻处于发电状态；表示第j个储能单元在第i天第t时刻处于待机状态；和分别为第j个储能单元充电功率的上限和下限；和分别为第j个储能单元放电功率的上限和下限；分别为第j个储能单元在充电状态和放电状态下的最大爬坡速率；为第j个储能单元在第i天第t时刻启动充电的次数，为第j个储能单元在优化周期内的最大充电启动次数；为第j个储能单元在第i天第t时刻启动发电的次数，为第j个储能单元在优化周期内的最大发电启动次数；分别为第j个储能单元的最小容量及最大容量；为第j个储能单元在第i天第t-1时刻输出的能量，η_j,char为第j个储能单元的充电效率，η_j,dis为第j个储能单元的放电效率。

4.根据权利要求3所述的有储能参与的新能源发电系统的有功协调控制方法，其特征在于，

所述储能单元充电功率的上限和下限分别满足：

所述储能单元放电功率的上限和下限分别满足：

其中，为第j个储能单元在充电状态下的额定功率；为第j个储能单元在放电状态下的额定功率。