[發(fā)明專利]一種電池儲(chǔ)能系統(tǒng)減少風(fēng)電場棄風(fēng)的控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210397419.6
• 申請(qǐng)日: 2012-10-18
• 公開（公告）號(hào): CN102969728A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建林;宋志惠;馬會(huì)萌;惠東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): H02J3/28
• 分類號(hào): H02J3/28
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于并網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電池儲(chǔ)能系統(tǒng)減少風(fēng)電場棄風(fēng)的控制方法。

背景技術(shù)

隨著我國風(fēng)電裝機(jī)的快速增長，局部地區(qū)的棄風(fēng)限電問題日趨嚴(yán)重。2012年，電監(jiān)會(huì)發(fā)布《重點(diǎn)區(qū)域風(fēng)電消納監(jiān)管報(bào)告》指出，受電網(wǎng)規(guī)劃協(xié)調(diào)、建設(shè)不同等因素影響，2011年風(fēng)電發(fā)展主產(chǎn)地東北、華北、西北地區(qū)(以下簡稱“三北”地區(qū))棄風(fēng)電量達(dá)123億千瓦時(shí)，棄風(fēng)率約16%，對(duì)應(yīng)電費(fèi)損失約66億元,折合火電標(biāo)準(zhǔn)煤耗384萬噸，折合CO₂減排量760萬噸；東北、華北、西北地區(qū)棄風(fēng)率均超過13%；甘肅和蒙東地區(qū)棄風(fēng)率超過25%。2011年度，全國風(fēng)電棄風(fēng)限電總量超過100億千瓦時(shí)，平均利用小時(shí)數(shù)大幅減少，個(gè)別省的利用小時(shí)數(shù)已經(jīng)下降到1600小時(shí)左右，嚴(yán)重影響了風(fēng)電場運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行和消納問題已經(jīng)成為制約我國風(fēng)電持續(xù)健康發(fā)展的重要因素。國家能源局發(fā)布通知，將把風(fēng)電并網(wǎng)情況作為新項(xiàng)目布局的重要參考指標(biāo)，風(fēng)電利用小時(shí)數(shù)明顯偏低的地區(qū)不得進(jìn)一步擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模，并要求確保風(fēng)電特許權(quán)項(xiàng)目的并網(wǎng)運(yùn)行和所發(fā)電量的全額收購。此外，對(duì)于風(fēng)電資源豐富的“三北”地區(qū)，風(fēng)電場運(yùn)行困難、大量棄風(fēng)問題已經(jīng)成為當(dāng)前風(fēng)電發(fā)展的重要制約因素。對(duì)于風(fēng)電棄風(fēng)超過20%的地區(qū)，原則上不得安排新的風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)。

所謂棄風(fēng)，主要是指由于電網(wǎng)接納能力不足、風(fēng)電場建設(shè)工期不匹配和風(fēng)電不穩(wěn)定等原因?qū)е碌娘L(fēng)機(jī)停止發(fā)電的現(xiàn)象。在近幾年快速發(fā)展之下，我國風(fēng)電規(guī)模已超美國成為世界第一。但與此同時(shí)，風(fēng)電并網(wǎng)接入與電力消納問題卻閃起了紅燈。針對(duì)上述棄風(fēng)問題，通過開展風(fēng)電場功率預(yù)測預(yù)報(bào)、提高風(fēng)機(jī)技術(shù)水平、加強(qiáng)需求側(cè)管理、開展風(fēng)電供熱或電池儲(chǔ)能等多種措施，積極開拓風(fēng)電市場、提高風(fēng)能利用率。解決棄風(fēng)的問題核心是做好風(fēng)電場運(yùn)行調(diào)度管理工作，采取有效措施緩解夜間負(fù)荷低谷時(shí)段風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行困難。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)是解決問題的辦法之一，利用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)轉(zhuǎn)移多余的棄風(fēng)能量，保證風(fēng)電場的穩(wěn)定輸出，增加風(fēng)電場的可調(diào)性。因此，在風(fēng)電場中配備電池儲(chǔ)能系統(tǒng)能較大幅度的提升風(fēng)電場并網(wǎng)的能力。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種電池儲(chǔ)能系統(tǒng)減少風(fēng)電場棄風(fēng)的控制方法，將電池儲(chǔ)能系統(tǒng)與風(fēng)力發(fā)電聯(lián)合應(yīng)用，通過控制電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電，減少風(fēng)電場棄風(fēng)，從而有效提高風(fēng)電場的并網(wǎng)能力。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

提供一種電池儲(chǔ)能系統(tǒng)減少風(fēng)電場棄風(fēng)的控制方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1：初始化所述電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的充電啟動(dòng)參數(shù)α、放電啟動(dòng)參數(shù)β、SOC下限值SOC_min和SOC的上限值SOC_max；

步驟2：獲取第t個(gè)執(zhí)行周期內(nèi)的實(shí)時(shí)風(fēng)電功率P_wg(t)、實(shí)時(shí)PCC節(jié)點(diǎn)最大允許功率P_max(t)和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)荷電狀態(tài)SOC(t)；

步驟3：將P_wg(t)分別與電池儲(chǔ)能系統(tǒng)充電參考值α*P_max(t)和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)放電參考值β*P_max(t)比較，若P_wg(t)＞α*P_max(t)或者P_wg(t)＜β*P_max(t)，則所述電池儲(chǔ)能系統(tǒng)啟動(dòng)，執(zhí)行步驟4；否則電池儲(chǔ)能系統(tǒng)停止工作，輸出為零；

步驟4：若P_wg(t)＞α*P_max(t)，則所述電池儲(chǔ)能系統(tǒng)充電，判斷SOC(t)是否大于SOC_max，若成立，則所述電池儲(chǔ)能系統(tǒng)停止工作，否則電池儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)輸出功率P_b(t)＝α*P_max(t)-P_wg(t)；若P_wg(t)＜β*P_max(t)，則所述電池儲(chǔ)能系統(tǒng)放電，判斷SOC(t)是否小于SOC_min，若成立，則所述電池儲(chǔ)能系統(tǒng)停止工作，否則電池儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)輸出功率P_b(t)＝β*P_max(t)-P_wg(t)；

步驟5：將P_b(t)與P_wg(t)疊加，得到風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合功率P_out(t)。