[发明专利]一种分散式接入风电场的风‑氢储能耦合系统控制方法

摘要

一种分散式接入风电场的风‑氢储能耦合系统控制方法，基于风电场实际出力与本地负荷差值，协同上级电网调度计划，以氢储能等效SOC(state of charge)状态为判断依据，控制风电并网与氢储能在风‑氢储能耦合系统中的功率分配；通过实时在线方式监测风电场实际出力Pwind、本地负荷Pload与上级电网调度计划Pjh的变化，获取风电场实际出力Pwind与本地负荷Pload比较结果，并将比较结果结合氢储能等效SOC状态与上级电网调度计划Pjh进行二次比较，系统功率比较器依据两次比较结果，将控制指令送予功率分配执行器，由功率分配执行器控制风电功率的分配，同时将风电并网功率反馈回上级电网调度，上级电网调度部门依据各风电场反馈的并网数据，以“同调等值”原则对风电集群进行调控。

主权项

一种分散式接入风电场的风‑氢储能耦合系统控制方法，其特征在于，所述的风‑氢储能耦合系统控制方法基于风电场实际出力与本地负荷的差值，协同上级电网调度计划，以氢储能等效SOC状态为判断依据，控制风电并网与氢储能在风‑氢储能耦合系统中的功率分配；通过实时在线方式监测风电场实际出力Pwind、本地负荷Pload与上级电网调度计划Pjh的变化，获取风电场实际出力Pwind与本地负荷Pload比较结果，并将比较结果结合氢储能等效SOC状态与上级电网调度计划Pjh进行二次比较；系统功率比较器依据两次比较结果，将控制指令送予功率分配执行器，由功率分配执行器控制风电功率的分配，同时将风电并网功率反馈给上级电网调度，上级电网调度部门依据各风电场反馈的并网数据，以“同调等值”原则对风电集群进行调控；所述的风‑氢储能耦合系统控制方法的步骤如下：首先，采用风电最大功率跟踪(MPPT)方法，经过实时监控得到实际风电场出力Pwind；其次，将风电场实际出力Pwind与本地负荷Pload进行比较，得到风电场实际出力Pwind与本地负荷Pload的差值Pre；再以氢储能等效SOC状态为判据，即氢储能系统中储氢罐内压强状态为判据，比较风电场实际出力Pwind与本地负荷Pload的差值Pre与上级电网调度计划Pjh；依据两次比较结果，得到6种分配去向：(1)当Pre≤0时：风电完全并网，Ps＝Pwind，风电场实际出力Pwind全部用于本地负荷；(2)当氢储能等效SOC＝氢储能等效SOCmax，且0<Pre≤Pjh时：风电完全并网，Ps＝Pwind，风电场实际出力Pwind中，Pload用于本地负荷，风电场实际出力Pwind与本地负荷Pload的差值Pre用于并入上级电网；(3)当氢储能等效SOC＝氢储能等效SOCmax，且0<Pjh<Pre时：风电用于满足本地负荷和上级电网调度之后，剩余弃风，其中Pload用于本地负荷，Pjh用于并入上级电网，弃风功率Pcur＝|Pjh‑(Pwind‑Pload)|；(4)当氢储能等效SOC≠氢储能等效SOCmax时：若风电场实际出力Pwind与本地负荷Pload的差值Pre能够满足氢储能，即(Pre‑PH)>0时，消耗氢储能功率PH后，有(Pre‑PH)≤Pjh，风电场实际出力Pwind与本地负荷Pload的差值Pre减去所消耗的氢储能功率PH，即(Pre‑PH),全部并入上级电网，Ps＝Pwind‑PH；(5)当氢储能等效SOC≠氢储能等效SOCmax时：若风电场实际出力Pwind与本地负荷Pload的差值Pre能够满足氢储能，即(Pre‑PH)>0时，消耗氢储能功率PH后，有(Pre‑PH)>Pjh，风电场实际出力Pwind与本地负荷Pload的差值Pre减去所消耗的氢储能功率PH，即(Pre‑PH)用于满足本地负荷和上级电网调度之后，剩余弃风，Ps＝Pload+Pjh，弃风功率Pcur＝Pwind‑(Pload+PH+Pjh)；(6)当氢储能等效SOC≠氢储能等效SOCmax时：若风电场实际出力Pwind与本地负荷Pload的差值Pre不能满足或恰好满足氢储能，即(Pre‑PH)≤0时，氢储能功率PH和风电场实际出力Pwind与本地负荷Pload的差值Pre相等，PH＝Pre，风电场实际出力Pwind与本地负荷Pload的差值Pre全部用于储能；其中，Pwind为风电场实际出力，Pload为本地负荷，Pre为风电场实际出力与本地负荷的差值，PH为氢储能功率，Pjh为上级电网调度计划，风电并网功率Ps为＝满足本地负荷的功率+并入上级电网风电功率，Pcur为弃风功率，氢储能等效SOCmax为氢储能等效SOC上限。