[發明專利]基于變化率控制儲能電站平滑風光發電波動的方法及系統

有效

• 申請號: 201210114148.9
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN103560533A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 李相俊;惠東;來小康
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種基于變化率控制儲能電站平滑風光發電波動的方法及系統，其特征在于，包括以下步驟：

A、讀取風光發電場及電池儲能電站的相關數據，并對數據進行存儲，所述風光發電場包括并網運行的風力發電機組和光伏發電機組；

B、實時確定出風光發電總功率的變化速率限制值；

C、實時計算出風光發電總功率平滑目標值；

D、實時計算出電池儲能電站總功率實時需求值；

E、將步驟D計算出的電池儲能電站總功率實時需求值以及步驟C計算出的風光發電總功率平滑目標值輸出。

2.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于，步驟A中，所讀取的相關數據包括：風光發電波動率限制值，風力發電總功率值，光伏發電總功率值，風光發電場中各風力發電機組的運行狀態值和額定功率值，光伏發電場中各光伏發電機組的運行狀態值和額定功率值以及電池儲能電站的最大允許充電功率和最大允許放電功率。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟B的具體步驟包括：

B1)計算當前并網運行的風力發電機組和光伏發電機組的總額定功率，即風光發電總額定功率；

B2)通過風光發電總額定功率，實時計算風光發電總功率的變化速率限制值。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟B1中，通過下式求取所述風光發電總額定功率

式中，為風力發電機組k的額定功率值；u_風電k為風力發電機組k的運行狀態值，當該風力發電機組k運行可控時，此狀態值為1，否則值為0；為光伏發電機組k的額定功率值；u_光伏k為光伏發電機組k的運行狀態值，當該光伏發電機組k運行可控時，此狀態值為1，否則值為0；上述各數值均通過步驟A讀取；W為風力發電機組個數；V為光伏發電機組個數。

5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟B2中，通過下式求取所述風光發電總功率的變化速率限制值：

式中，為風光發電總功率的上升變化速率限制值；為風光發電總功率的下降變化速率限制值；為風光發電波動率限制值，該值通過步驟A讀取；T_時間尺度為變化速率的考察時間間隔。

6.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟C的具體步驟包括：

C1)將第一個被采樣、并輸入到動態斜率限制器模塊的風光發電總功率值設置為初始時刻經過變化速率限制后的輸出功率

C2)基于下式計算當前采樣時刻風光發電總功率的變化速率：

上式中，P_風光總(t)、P_風光總(t-1)分別為當前采樣時刻t、前一采樣時刻t-1的風光發電總功率值，所述風光發電總功率值等于風力發電總功率值與光伏發電總功率值之和；Δt為風光發電總功率值的采樣周期；

C3)基于變化速率限制條件進行判斷，直至求得當前采樣時刻經過變化速率限制后的輸出功率為止；對每一次經過變化速率限制后的輸出功率進行存儲，供下一采樣時刻進行判斷時調用；

C4)將當前時刻經過變化速率限制后的輸出功率設為當前時刻的風光發電總功率平滑目標值即

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟C3中基于變化速率限制條件進行判斷的具體方法為：

如果則輸出功率

如果則輸出功率和

如果則輸出功率

式中，為當前采樣時刻t經過變化速率限制后的動態斜率限制器模塊輸出功率；為前一采樣時刻經過變化速率限制后的動態斜率限制器模塊輸出功率。

8.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟D的具體步驟包括：

D1)將步驟C所得輸出功率與當前采樣時刻的風光發電總功率值P_風光總(t)之差作為當前采樣時刻t的電池儲能電站總功率實時需求值P_儲能總(t)；

D2)基于當前采樣t時刻的電池儲能電站最大允許充、放電功率，對當前時刻的電池儲能電站總功率實時需求值P_儲能總(t)進行修正。