[发明专利]一种基于风电短期预测的风储联合调频控制方法

说明书

本发明提供了一种基于风电短期预测的风储联合调频控制方法，包括下列步骤：第一步、定义预测周期T、风电场调频偏差功率ΔP₁、调频输出功率偏差幅值D、风储联合调频输出功率；第二步、通过调节储能输出功率△P_B(t)来降低调频功率的偏差，将偏差控制在(－D，D)内；该策略根据未来一个预测周期内风速波动情况，提前修正当前时刻储能充放电行为，以便能改善风电预测周期内风速波动对调频能力的影响，提高风电调频稳定性。

技术领域

本发明涉及电网调频技术领域，具体涉及一种基于风电短期预测的风储联合调频控制方法。

背景技术

随着风力发电技术的快速发展，风电已大规模并网运行。由于风电场输出功率具有一定的波动性，当接入的风电场容量达到一定比例后，风电场的功率波动将会给电力系统的频率稳定带来不利影响；将增加电力系统频率调节的难度，目前对于大型风力发电场，一般采用增加储能系统来平滑风电场输出的有功功率,使风电场注入到电网的功率能够根据电力系统运行要求而灵活控制，以提高了风电场的调峰能力；但这种风储系统参与系统调频均是根据频率突变时刻进行的即时调节，制定调频功率曲线，而未考虑调频过程中风速随机性对风电场调频能力的影响。

本申请旨在针对风电调频受风速影响，具有不稳定性，降低了调频可靠性的问题；提出储能超前控制策略，该策略基于MPC方法，使风储调频实际输出曲线跟随调频计划曲线，降低风电波动影响，提高调频可靠性，最后，对于储能电池SOC进一步优化，提高储能利用率。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种基于风电短期预测的风储联合调频控制方法，该方法根据未来一个预测周期内风速波动情况，提前修正当前时刻储能充放电行为，以便能改善风电预测周期内风速波动对调频能力的影响，提高风电调频的稳定性。

本发明的技术方案是：一种基于风电短期预测的风储联合调频控制方法,包括下列步骤：

第一步、定义预测周期T、风电场调频偏差功率ΔP₁、调频输出功率偏差幅值D、风储联合调频输出功率；

第二步、通过调节储能输出功率△P_B(t)来降低调频功率的偏差，将偏差控制在(－D，D)内，具体包括下列情况：

1)储能状态不变

若当前时刻及预测周期T内的所有时刻风速引起的ΔP(t+kΔt)波动均不越限，则△P_B(t)＝0；

2)储能充电状态

a、若ΔP(t)＞D，当前时刻越限，为减小联合功率波动，储能系统应充电，充电量大小如下：

△P_B(t)＝△P(t)-D (14)

b、若当前时刻风储联合系统调频输出功率波动不越限|△P(t)|≤D，但在预测周期内，根据风电出力预测值，在某t+kΔt(其中k＝1，2，…，T/Δt-1)时刻要求储能系统放电(ΔP(t+kΔt)＜-D)，但该时刻储能系统没有足够的放电电量，则即使当前时刻不越限，储能系统也需充电，为t+kΔt时刻放电做准备。其充电量大小为：

△P_B(t)＝-D-△P(t+k△t) (15)

3)储能放电状态：

a、若ΔP(t)-D，当前时刻越下限，为减小联合功率波动，储能系统应放电，放电量大小如下：

△P_B(t)＝-D-△P(t) (16)