[发明专利]一种考虑风电场运行多目标的风储协调控制方法

说明书

本发明涉及一种考虑风电场运行多目标的风储协调控制方法，针对配置储能电池的风电场，将风功率波动量和经济效益作为优化目标，通过设计优化配置策略，建立风电场运行下多目标的优化模型与约束条件，并进行实际风储协调控制，减小风电波动的同时，提高了风电并网的稳定性，并达到最大的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种考虑风电场运行多目标的风储协调控制方法，属于风电场控制技术领域。

背景技术

风力发电具有间歇性和随机性，大规模并网给电力系统带来了电压波动、功率波动等问题，影响电网的安全稳定运行。此外，随着风电比例的不断增大，电网调度可能对风场进行一定程度的“弃风限电”，不仅造成风能的浪费，还降低了风电场的收益。在风储协调控制的研究中，以调度策略方面的文章相对较多，主要集中在联合系统的整体调度和联合系统中的储能系统的控制两大方面。关于风储联合系统的整体调度方面，以风储联合的运行效益最大化为优化目标，提出了风储系统的联合优化控制方法。关于风储联合系统中的储能系统的控制方面，为了使风储并网功率具有良好的可调度性，提出了一种基于状态量预测的电池储能系统优化控制方法。但是目前对风电场运行的多目标风储协调控制尚处在起步阶段，尚未建立一定模型。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种考虑风电场运行多目标的风储协调控制方法，考虑风电场运行多目标下风储协调控制模型，减小风电波动的同时，能够达到最佳的经济效益。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种考虑风电场运行多目标的风储协调控制方法，用于针对配置储能电池的风电场，实现风储协调控制，包括执行如下步骤：

步骤A.基于对风电场在各采样时刻下输出功率的采样，获得风电场分别在各采样时刻t下输出功率P_W(t)相距其上一采样时刻t-1下输出功率P_W(t-1)的输出功率差值ΔP(t)，然后进入步骤B；

步骤B.基于风电场分别在各采样时刻t下的输出功率差值ΔP(t)，以及储能电池的最大充电功率P_bcmax、储能电池的最大放电功率P_bdmax、电网对风电场输出功率波动的限值P_lim，按ΔP(t)＞0，储能电池执行充电；ΔP(t)＝0，储能电池不执行充放电；ΔP(t)＜0，储能电池执行放电，构建储能电池在各采样时刻t下的充放电功率P_bat(t)模型，然后进入步骤C；

步骤C.基于储能电池在各采样时刻t下的充放电功率P_bat(t)模型，构建储能电池在各采样时刻t下的储能容量E_bat(t)模型，然后进入步骤D；

步骤D.基于储能电池在各采样时刻t下的充放电功率P_bat(t)模型、储能电池在各采样时刻t下的储能容量E_bat(t)模型，构建风储协调控制经济效益目标，然后进入步骤E；

步骤E.构建风储协调控制所对应的各个约束条件，包括储能电池充放电功率约束条件、储能电池储能容量约束条件、风电场输出功率约束条件、风储功率平衡约束条件，然后进入步骤F；

步骤F.以风储协调控制经济效益目标为目标，结合风储协调控制所对应的各个约束条件，按储能电池在各采样时刻t下的充放电功率P_bat(t)模型、以及储能电池在各采样时刻t下的储能容量E_bat(t)模型，针对配置储能电池的风电场，实现风储协调控制。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括步骤D-E如下，执行完步骤D后，进入步骤D-E；

步骤D-E.基于储能电池在各采样时刻t下的充放电功率P_bat(t)模型、储能电池在各采样时刻t下的储能容量E_bat(t)模型，构建风储协调控制风电功率波动目标，然后进入步骤E；