[发明专利]基于四分位比例弃风法的风储一次调频备用容量确定方法

说明书

本发明公开了一种基于四分位比例弃风法的风储一次调频备用容量确定方法,包括以下步骤：获得风电场一天中每个时间间隔中的风电最大可发功率历史数据；将数据按从小到大顺序排列，利用四分位法将数据分为四个部分；分别给出四个部分的弃风比例系数；计算风储系统提供的总备用容量；考虑当前储能的荷电状态（SOC），计算调节系数；考虑储能后，根据调节系数，计算风电场实际备用容量；计算储能提供的备用容量。实施本发明，可以使风电和储能能够相互协同提供备用容量。

技术领域

本发明涉及风电一次调频备用容量领域，特别是涉及风储联合提供的基于四分位比例弃风法的风储一次调频备用容量确定方法。

背景技术

风力发电作为目前最为经济和成熟的一种可再生能源发电技术，在电网中的渗透率不断升高。但由于风电具有很强的波动性和不确定性，在实际消纳方面存在较多问题。特别是在电力系统一次调频中，传统火电机组的使用比例下降，将导致系统的一次调频能力不足。因此，考虑风电参与电力系统一次调频，也成为目前研究的热门方向。

为使风电机组具有一定的一次调频能力，需要令风电机组减载运行，为电网提供备用容量。目前较为常用的备用方法有比例弃风法、常量弃风法等。

比例弃风法的原理是，根据一定的弃风比例，在风电机组瞬时最大可发功率的基础上，通过弃风提供一定的备用容量，此时风电机组处于减载运行状态。这种方法的弃风容量计算公式是：

P_curtailed(t)＝(1-α)P_avail(t) (1)

其中，P_curtailed为弃风容量，将其作为一次调频的备用容量；α为弃风比例系数，α∈(0,1)；P_avail为风电瞬时最大可发功率。

常量弃风法的原理是，风电场以某一常量为电力系统提供一定容量的一次调频备用，这种方法的弃风容量计算公式是：

P_curtailed(t)＝P_const(t) (2)

s.t.P_avail(t)≥P_rat (3)

其中，P_const为弃风容量；P_rat为弃风阈值。当风电瞬时最大可发功率大于阈值时，提供恒定的弃风容量。

常量弃风法虽然对于风机控制来讲更容易实现，但是其应用可能会导致风电场的有功功率输出断续，影响风电场的正常运行。而比例弃风法能够不间断为电力系统提供一次调频备用容量，并已经应用于丹麦某风电场。由于风电参加一次调频时需要减载运行，通过弃风来提供备用容量，从长期来看会造成一定程度的浪费。因此，可以考虑通过配置储能，形成风储系统，共同提供一次调频备用容量。但由于储能荷电状态不同时，其提供备用的能力也有差异，基于此种考虑，急需提供一种考虑储能荷电状态以确定风储提供备用容量的方法，以使二者可以协调控制。

发明内容

本发明的目的在于提供的一种基于四分位比例弃风法的风储一次调频备用容量确定方法，可以根据不同的最大可发功率，适当调整风电备用容量。同时，通过配置储能，使得弃风量减少，并考虑不同的储能荷电状态下，提供备用的能力不同，对弃风比例进行适当调节，使风电和储能可以相互协同提供备用容量。

本发明提供了一种基于四分位比例弃风法的风储一次调频备用容量确定方法,包括以下步骤：

步骤一：以一预定时间值ΔT为时间间隔，获得风电场一天中每个时间间隔中的风电最大可发功率历史数据；

步骤二：将所述历史数据按从小到大顺序排列，得到向量X＝[x₁,x₂,…,x_n],并利用四分位法将所述向量X依顺序分为四个部分；m为向量X包含向量项数；