[发明专利]一种含储能系统风电场出力协调控制方法

说明书

本发明提出一种含储能系统风电场出力协调控制方法，包括如下步骤：确定需要所述储能系统平抑风电功率中的波动成分，使所述储能系统的出力与波动功率相等；根据储能设备的额定充放电功率，得到所述储能设备出力的最大和最小值；根据所述储能设备荷电状态的要求范围，确定当前时刻不同储能设备出力约束条件；根据所述储能设备的响应时间确定当前时刻可能的最大输出功率；以所述储能设备期望的荷电状态为目标值构造二次多项式目标函数；求解所述目标函数；依次重复上述步骤。利用本发明的方法使得能够平滑风电场出力，以及避免储能系统的能量在不同储能设备之间转移、使不同储能设备具有相似的充放电状态。

技术领域

本发明涉及含储能系统新能源出力控制领域，特别涉及含储能系统的风电场出力协调控制方法。

背景技术

为应对气候变化，推进可持续发展，中国力争2060年前实现碳中和，这需要构建以新能源和可再生能源为主体的深度脱碳能源体系。我国风资源丰富，风电装机容量稳步增长，然而，风资源丰富的三北地区(华北、东北、西北)存在着高比例风电和热电联产机组在空间上的重叠，严重限制了风电的消纳。储能系统能够进行能量在时间和空间转移，促进风电并网消纳。

为促进风电消纳，同时避免能量在储能系统内部进行转移，需要采用合适的控制策略，使储能系统的输出功率配合风电功率以满足电网对风电并网的要求。常用的方法有简单控制、预测控制、模糊控制等，根据储能设备荷电状态和风机的出力状态确定储能设备的充放电状态和出力情况。

储能系统的控制策略应使储能系统中的设备共同平滑风电场出力，同时避免储能系统的能量在不同储能设备之间转移，使不同储能设备具有相似的充放电状态。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种含储能系统风电场出力协调控制方法，使得能够平滑风电场出力，以及避免储能系统的能量在不同储能设备之间转移、使不同储能设备具有相似的充放电状态。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种含储能系统风电场出力协调控制方法，包括如下步骤：

确定需要所述储能系统平抑风电功率中的波动成分，使所述储能系统的出力与波动功率相等；

根据储能设备的额定充放电功率，得到所述储能设备出力的最大和最小值；

根据所述储能设备荷电状态的要求范围，确定当前时刻不同储能设备出力约束条件；

根据所述储能设备的响应时间确定当前时刻可能的最大输出功率；

以所述储能设备期望的荷电状态为目标值构造二次多项式目标函数；

求解所述目标函数；

依次重复上述步骤。

可选地，所述储能系统包括蓄电池和超级电容，所述储能系统和需要平抑的风电波动功率满足：

P_b(t)+P_c(t)＝-ΔP(t)

式中：P_b(t)为蓄电池输出功率，P_c(t)为超级电容输出功率，ΔP(t)为需要平抑的风电波动功率。可选地，所述储能设备的额定充放电功率约束为：

-P_brated≤P_b(t)≤P_brated

-P_crated≤P_c(t)≤P_crated

式中：Pbrated为蓄电池额定功率，Pcrated为超级电容额定功率。

可选地，根据所述储能设备荷电状态要求范围，确定当前时刻不同储能设备出力约束条件为：