[发明专利]考虑双馈风机调频能力的储能优化配置方法及系统

权利要求书

1.一种考虑双馈风机调频能力的储能优化配置方法，其特征在于，包括：

步骤A1，采集风电机组输入风速v_t、输出功率、转子转速；采集电网频率，并计算电网频率偏差；

步骤A2，对比电网频率偏差是否超过风电机组调频死区范围，当电网频率偏差未超过风电机组调频死区时，风机不参与调频；当电网频率偏差超过风电机组调频死区时，风电机组进入调频模式，转入步骤A3；

步骤A3，在调频模式中，根据风机运行状态计算风机能够吸收/释放的有功功率，根据风机自身调频能力与电网调度下达的风机调频功率指令P_r的对比来判断是否需要配置储能，并得出为满足电网调频指令需求需要配置的储能容量；

步骤A4，形成不同风速、不同频率下的机组能够吸收/释放的能量分布，根据电网频率偏差，计算不同频率偏差下风电机组的调频能力功率需求；

步骤A5，基于不同运行状态下风电机组与储能的协同优化关系，建立考虑储能自身运行状态与风电机组转子状态的优化模型，实现不同运行状态下，风电机组与储能调频能力的最大化、以及储能配置的经济性。

2.根据权利要求1所述的一种考虑双馈风机调频能力的储能优化配置方法，其特征在于，

步骤A1中，所述电网频率偏差Δf_e，满足如下关系式：

Δf_e＝f_e-f_eN (2)

式中，f_e表示电网运行频率，f_eN表示电网额定频率，取值为50Hz，风电机组调频死区为±0.05Hz。

3.根据权利要求1所述的一种考虑双馈风机调频能力的储能优化配置方法，其特征在于，

步骤A3中，包括：

步骤A 3.1，根据发电机运行转速ω_t、转速上限ω_max、转速下限ω_min，计算得到风电机组能够吸收/释放的能量和有功功率；

步骤A 3.2，当风机自身调频能力能够满足调频指令时，由风机完成调频，则无需配置储能；

步骤A 3.3，当风机自身调频能力无法满足调频指令时，则需要储能提供额外的功率支撑，并得出为满足电网调频指令需求需要配置的储能容量。

4.根据权利要求1所述的一种考虑双馈风机调频能力的储能优化配置方法，其特征在于，

步骤A3.1中，依据下式，计算风电机组转子转速ω′_t；

式中，f_e*表示电网频率的标幺值，P_ref表示机侧变流器控制系统的有功功率给定，ω′_t表示转子转速给定，f_ir*表示转子电流频率的标幺值，a、b、c分别表示发电机转子转速与有功功率给定P_ref之间的关系系数。

5.根据权利要求4所述的一种考虑双馈风机调频能力的储能优化配置方法，其特征在于，

步骤A3.1中，计算得到风电机组能够释放的能量为：

风电机组向上可调的有功功率为

风电机组能够吸收的能量为：

风电机组向下可调的有功功率为

结合

得到风电机组向上、向下可调有功功率为风速的函数。

6.根据权利要求5所述的一种考虑双馈风机调频能力的储能优化配置方法，其特征在于，

风电机组转子转速运行上下限分别设置为1.2p.u.、0.8p.u.。

7.根据权利要求4所述的一种考虑双馈风机调频能力的储能优化配置方法，其特征在于，

步骤A3.2中，依据下发的风机调频功率指令P_r，如果风电机组转子吸收/释放的能量能够满足电网调频指令需求P_r时，则无需设置储能。