[发明专利]弥补风电功率预测误差下实现风电厂收益最大化的方法

说明书

一种弥补风电功率预测误差下实现风电厂收益最大化的方法，包括以下步骤，(1)分析风电厂风电功率的预测误差，得到预测误差的分布规律；(2)建立储能系统的储能额定功率和储能额定容量的数学模型；(3)在储能系统的某一误差补偿度下，建立以风电厂收益最大为目的的目标函数。

技术领域

本发明涉及风电厂储能的技术领域，具体的是一种弥补风电功率预测误差下实现风电厂收益最大化的方法。

背景技术

风电作为一种优质的可再生能源，近年来得到了快速发展，然而随着风电渗透率不断增大，风力发电在为电网输送大量清洁电能的同时，其功率输出的不确定性、随机性、波动性也对电网的安全可靠运行带来了巨大的挑战。

储能系统可以为电力系统提供快速响应容量，具有动态吸收能量并适时释放的特点，可实现对功率和能量的时间迁移，有助于实现电力系统在各种工况下的功率和能量平衡。在电力系统中配置合适的储能系统，可以提高电力系统对风电接纳能力，增强风电的可调度性，保障电网的安全运行，因而受到越来越多的重视。

由于储能系统的成本较高，使得如何根据不同的需求和目的，最优化储能系统的功率与容量成为了一个热门话题。由于风力发电的特点，风电功率的预测误差是不可避免的。在风电厂出口安装储能系统以补偿风电功率预测误差，保证风电厂的输出功率能够按照预先申报的计划出力可靠输出风电功率。在实时调度中，当风电厂的实时功率值与计划出力有误差时，储能系统存储电量或释放电能以平衡相应的功率误差。在弥补风电功率预测误差下实现风电厂收益最大化是需要亟需分析的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种弥补风电功率预测误差下实现风电厂收益最大化的方法，在能够达到补偿度的前提下，提出了实现风电厂收益的最大化的目标函数。

本方案是通过如下技术措施来实现的：一种弥补风电功率预测误差下实现风电厂收益最大化的方法，其特征是：包括以下步骤，

(1)分析风电厂风电功率的预测误差，得到预测误差的分布规律；

(2)建立储能系统的储能额定功率和储能额定容量的数学模型；

(3)在储能系统的某一误差补偿度下，建立以风电厂收益最大为目的的目标函数。

所述预测误差为e，e＝P_actual-P_forecast，其中：P_actual为风电厂的实际风电功率，P_forecast为风电厂的预测风电功率。

优选的，当储能系统补偿全部预测误差时，即补偿度为100％时，储能系统需要的额定功率为预测误差绝对值的最大值：

P_rate＝max|e|

当储能系统补偿α％的预测误差时，预测误差的置信区间为(e_αlow，e_αup)，e_αlow为置信区间下限，e_αup为置信区间上限，储能系统需要配置的储能额定功率为置信区间上下限绝对值的最大值，即：

P_rate＝max(|e_αlow|，|e_αup|)。

优选的，对储能系统的一个调度周期内的各个采样时刻的充放电量进行累计，获得不同采样时刻储能系统相对于初始状态的能量波动，如公式：

式中：Δt是采样周期，

N是一个调度周期内的采样数，

E[n]为在第n个采样时刻相对于初始状态的能量波动，亦即前n个采样周期内，储能系统累计充放电量之和，