[发明专利]计及功率预测误差的风电场有功出力优化控制方法及装置

权利要求书

1.一种计及功率预测误差的风电场有功出力优化控制方法，其特征在于，包括：

基于当前时刻风电场常规机组出力、储能型机组出力与各自的储能荷电状态，综合考虑风电预测误差与风电场波动平抑，建立未来一段时间内的储能型机组功率控制优化模型；

求解储能型机组功率控制优化模型，获得未来一段时间的储能型机组中的储能装置充放电功率指令序列，并将第一个指令指示的功率作用于储能型机组，控制储能型机组中的储能装置在当前时刻以第一个指令指示的功率吸收或释放风电功率；

滚动至下一时刻，不断求解储能型机组功率控制优化模型并将控制指令应用于储能型机组；

所述建立未来一段时间内的储能型机组功率控制优化模型，包括：

自k时刻到未来k+T时刻内，由第m台储能型机组配备的储能装置充放电功率与第m台储能型机组的原始风电输出功率建立储能型机组功率平衡方程；

基于当前时刻k的第m台储能型机组SOC、充放电功率、储能型机组控制周期与容量建立储能型机组SOC变化方程；

由储能型机组功率平衡方程与常规机组功率相加得到风电场母线处的并网总功率；

基于风电场母线处的并网总功率及风电场并网日前预测功率计算当前时刻k风电场母线处预测功率的偏差；

由当前时刻k风电场母线处预测功率的偏差造成的预测误差罚款与储能型机组中储能装置充放电功率造成的折旧成本，构成储能型机组功率控制优化模型的目标函数；

在约束条件中引入风电场并网处功率波动约束、储能型机组中储能装置的充放电约束与储能型机组SOC约束；

由建立储能型机组功率平衡方程，其中，表示自k时刻到未来k+T时刻内，第m台储能型机组功率，表示第m台储能型机组配备的储能装置充放电功率，表示第m台储能型机组的原始风电输出功率，M表示储能型机组的数量，T表示时刻；

由建立储能型机组SOC变化方程，其中，表示当前时刻k的第m台储能型机组SOC，表示充放电功率，表示储能型机组控制周期，表示容量，M表示储能型机组的数量，T表示时刻；

由得到风电场母线处的并网总功率，其中，表示风电场母线处的并网总功率，表示储能型风电机组功率，表示常规机组功率，M表示储能型机组的数量，N表示常规机组的数量；

由得到当前时刻k风电场母线处预测功率的偏差，表示风电场并网日前预测功率，表示风电场母线处的并网总功率；

由得到储能型机组功率控制优化模型的目标函数，其中，表示储能装置折旧成本系数，表示并网偏差罚款系数，表示目标函数，表示第m台储能型机组配备的储能装置充放电功率，表示当前时刻k风电场母线处预测功率的偏差；

风电场并网处功率波动约束为：，储能型机组中储能装置的充放电约束为：，储能型机组SOC约束为：，其中，表示风电场母线处的并网总功率，表示并网处允许的最大功率波动，表示第m台储能型机组配备的储能装置充放电功率，表示储能型机组中的储能装置额定功率，与分别表示储能型机组荷电状态SOC的上限和下限；

所述求解储能型机组功率控制优化模型，获得未来一段时间的储能型机组中的储能装置充放电功率指令序列，并将第一个指令指示的功率作用于储能型机组，控制储能型机组中的储能装置在当前时刻以第一个指令指示的功率吸收或释放风电功率，包括：

基于当前时刻下风电场储能型机组SOC，求解储能型机组功率控制优化模型，得到储能型机组中储能装置的充放电功率，，并将第一个指令指示的功率作用于储能型机组，控制储能型机组m中的储能装置在k时刻以功率吸收或释放风电功率，并得到风电场母线处并网总功率与母线处预测功率的误差，基于目标函数对进行优化，使得在k时刻的母线处预测功率的误差变小，其中，在k时刻机组m的功率为：，风电场母线处并网总功率为，母线处预测功率的误差为。

2.一种计及功率预测误差的风电场有功出力优化控制装置，其特征在于，包括：

优化模型构建模块，用于基于当前时刻风电场常规机组出力、储能型机组出力与各自的储能荷电状态，综合考虑风电预测误差与风电场波动平抑，建立未来一段时间内的储能型机组功率控制优化模型；

优化问题求解模块，用于求解储能型机组功率控制优化模型，获得未来一段时间的储能型机组中的储能装置充放电功率指令序列，并将第一个指令指示的功率作用于储能型机组，控制储能型机组中的储能装置在当前时刻以第一个指令指示的功率吸收或释放风电功率；

循环执行模块，用于滚动至下一时刻，不断求解储能型机组功率控制优化模型并将控制指令应用于储能型机组；

所述建立未来一段时间内的储能型机组功率控制优化模型，包括：

自k时刻到未来k+T时刻内，由第m台储能型机组配备的储能装置充放电功率与第m台储能型机组的原始风电输出功率建立储能型机组功率平衡方程；

基于当前时刻k的第m台储能型机组SOC、充放电功率、储能型机组控制周期与容量建立储能型机组SOC变化方程；

由储能型机组功率平衡方程与常规机组功率相加得到风电场母线处的并网总功率；

基于风电场母线处的并网总功率及风电场并网日前预测功率计算当前时刻k风电场母线处预测功率的偏差；

由当前时刻k风电场母线处预测功率的偏差造成的预测误差罚款与储能型机组中储能装置充放电功率造成的折旧成本，构成储能型机组功率控制优化模型的目标函数；

在约束条件中引入风电场并网处功率波动约束、储能型机组中储能装置的充放电约束与储能型机组SOC约束；

由建立储能型机组功率平衡方程，其中，表示自k时刻到未来k+T时刻内，第m台储能型机组功率，表示第m台储能型机组配备的储能装置充放电功率，表示第m台储能型机组的原始风电输出功率，M表示储能型机组的数量，T表示时刻；

由建立储能型机组SOC变化方程，其中，表示当前时刻k的第m台储能型机组SOC，表示充放电功率，表示储能型机组控制周期，表示容量，M表示储能型机组的数量，T表示时刻；

由得到风电场母线处的并网总功率，其中，表示风电场母线处的并网总功率，表示储能型风电机组功率，表示常规机组功率，M表示储能型机组的数量，N表示常规机组的数量；

由得到当前时刻k风电场母线处预测功率的偏差，表示风电场并网日前预测功率，表示风电场母线处的并网总功率；

由得到储能型机组功率控制优化模型的目标函数，其中，表示储能装置折旧成本系数，表示并网偏差罚款系数，表示目标函数，表示第m台储能型机组配备的储能装置充放电功率，表示当前时刻k风电场母线处预测功率的偏差；

风电场并网处功率波动约束为：，储能型机组中储能装置的充放电约束为：，储能型机组SOC约束为：，其中，表示风电场母线处的并网总功率，表示并网处允许的最大功率波动，表示第m台储能型机组配备的储能装置充放电功率，表示储能型机组中的储能装置额定功率，与分别表示储能型机组荷电状态SOC的上限和下限；

所述求解储能型机组功率控制优化模型，获得未来一段时间的储能型机组中的储能装置充放电功率指令序列，并将第一个指令指示的功率作用于储能型机组，控制储能型机组中的储能装置在当前时刻以第一个指令指示的功率吸收或释放风电功率，包括：

基于当前时刻下风电场储能型机组SOC，求解储能型机组功率控制优化模型，得到储能型机组中储能装置的充放电功率，，并将第一个指令指示的功率作用于储能型机组，控制储能型机组m中的储能装置在k时刻以功率吸收或释放风电功率，并得到风电场母线处并网总功率与母线处预测功率的误差，基于目标函数对进行优化，使得在k时刻的母线处预测功率的误差变小，其中，在k时刻机组m的功率为：，风电场母线处并网总功率为，母线处预测功率的误差为。