[發(fā)明專利]平抑風(fēng)電并網(wǎng)功率波動(dòng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)功率確定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310446671.6
• 申請(qǐng)日: 2013-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103490438A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 單茂華;田偉;嚴(yán)春華;鄢蜜昉;曹陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;中國(guó)電力科學(xué)研究院
• 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(guó)文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電工技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體講涉及一種平抑風(fēng)電并網(wǎng)功率波動(dòng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)功率確定方法。

背景技術(shù)

為了保證電力供需平衡與電網(wǎng)安全，風(fēng)電大幅度、高頻率的波動(dòng)性給電力系統(tǒng)中其他電源帶來(lái)了很大的調(diào)節(jié)壓力與負(fù)擔(dān)。因此我國(guó)《風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》對(duì)風(fēng)電最大功率變化率有如下規(guī)定：風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)限制輸出功率的變化率。最大功率變化率包括1min功率變化率和10min功率變化率，具體限值可參照下表。

表1為風(fēng)電場(chǎng)最大功率變化率推薦值

風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量(MW)10min最大變化量(MW)1min最大變化量(MW)<3020630-150裝機(jī)容量/1.5裝機(jī)容量/5>15010030

利用儲(chǔ)能電池減小風(fēng)電波動(dòng)性成為電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)接納風(fēng)電的解決方法之一。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的平抑目標(biāo)就變?yōu)槭箍稍偕茉措娬镜妮敵龉β什▌?dòng)符合有關(guān)規(guī)定。公開(kāi)文獻(xiàn)《Effect?ofenergy?storage?on?variations?in?wind?power》提出利用一階低通濾波器濾除風(fēng)電隨機(jī)功率中的高頻波動(dòng)分量，從而得到較為平滑的并網(wǎng)功率。該方法有效地抑制了風(fēng)電功率波動(dòng)，但是沒(méi)有考慮到儲(chǔ)能系統(tǒng)荷電狀態(tài)(SOC)的因素，容易造成儲(chǔ)能系統(tǒng)的過(guò)充和過(guò)放。同時(shí)該方法的濾波器參數(shù)需要事先離線設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的濾波參數(shù)很難適應(yīng)不同季節(jié)、不同地點(diǎn)、不同氣候的風(fēng)電場(chǎng)的平滑要求，也就是說(shuō)在不同場(chǎng)景下，需要根據(jù)風(fēng)電波動(dòng)的歷史數(shù)據(jù)，重新設(shè)計(jì)濾波器，適應(yīng)性比較差。公開(kāi)文獻(xiàn)《Optimal?control?of?battery?energy?storage?for?wind?farm?dispatching》和《Control?strategies?for?battery?energy?storage?for?wind?farm?diapatching》中將SOC和低通濾波器結(jié)合起來(lái)，通過(guò)引入SOC反饋來(lái)調(diào)整時(shí)間常數(shù)，但是時(shí)間常數(shù)的調(diào)整方法比較簡(jiǎn)單，既沒(méi)有根據(jù)SOC大小進(jìn)行動(dòng)態(tài)和有針對(duì)性的調(diào)節(jié)，也沒(méi)有根據(jù)風(fēng)電波動(dòng)的平滑目標(biāo)去調(diào)節(jié)。因此這種方法也很難保證風(fēng)電并網(wǎng)功率的變化率符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

總體上，目前平抑風(fēng)電波動(dòng)的儲(chǔ)能功率控制主要是基于低通濾波器的方法，在波動(dòng)出現(xiàn)之后才調(diào)整濾波時(shí)間常數(shù)，以抑制風(fēng)電波動(dòng)，因此這種方法具有很大的慣性和滯后性。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種平抑風(fēng)電并網(wǎng)功率波動(dòng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)功率確定方法，該方法在不采用低通濾波方法的基礎(chǔ)上設(shè)定抑制風(fēng)電功率波動(dòng)的電池儲(chǔ)能功率，提高工作效率且數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。

實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的解決方案為：

一種平抑風(fēng)電并網(wǎng)功率波動(dòng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)功率確定方法，其改進(jìn)之處在于：所述方法包括以下步驟：

I、確定控制周期，獲得下一個(gè)控制周期內(nèi)風(fēng)儲(chǔ)并網(wǎng)系統(tǒng)功率的出力區(qū)間

II、獲得儲(chǔ)能系統(tǒng)用于平滑風(fēng)電波動(dòng)的出力區(qū)間

III、獲得實(shí)際儲(chǔ)能系統(tǒng)出力給定區(qū)間

IV、確定實(shí)際儲(chǔ)能系統(tǒng)出力給定區(qū)間內(nèi)最佳的儲(chǔ)能出力設(shè)定值。

進(jìn)一步的，所述步驟I包括：

S101、確定采樣控制周期，獲得每個(gè)控制周期內(nèi)一段時(shí)間尺度的風(fēng)儲(chǔ)出力采樣值序列中的最大值P_max與最小值P_min；