[發明專利]基于四分位比例棄風法的風儲一次調頻備用容量確定方法

有效

• 申請號: 201810556460.0
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108767877B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 孫杰;劉順桂
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 熊賢卿;潘中毅

1.一種基于四分位比例棄風法的風儲一次調頻備用容量確定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、以一預定時間值ΔT為時間間隔，獲得風電場一天中每個時間間隔中的風電最大可發功率歷史數據；

步驟二、將所述歷史數據按從小到大順序排列，得到向量X＝[x₁，x₂，...，x_m]，并利用四分位法將所述向量X依順序分為四個部分；m為向量X包含向量項數；

步驟三、對應于所述向量X分為四個部分的，分別獲得四個部分的棄風比例系數α₁、α₂、α₃、α₄，其中，α₁＞α₂＞α₃＞α₄；

步驟四、根據風電場當前最大可發功率選擇對應的棄風比例系數，根據公式(1)計算風儲系統提供的總備用容量；

P_curtailed(t)＝(1-α)P_avail(t) (1)

其中，P_curtailed(t)為棄風容量，將其作為一次調頻的備用容量；α為當前最大可發功率選擇對應的棄風比例系數，其為α₁、α₂、α₃、α₄中之一；P_avail(t)為風電瞬時最大可發功率；

步驟五、根據當前儲能的荷電狀態SOC，計算調節系數k_w，計算公式如下：

k_w＝-ax²(SOC)+c

其中，a、c為通過風電場實際配置數據計算得到的系數；SOC_min為荷電狀態允許的最小值；SOC_max為荷電狀態允許的最大值，SOC_min+SOC_max＝1；

步驟六、根據所述調節系數k_w計算風電場實際備用容量，計算公式如下：

P′_curtailed(t)＝(1-k_wα)P_avail(t)

步驟七、根據一次調頻的備用容量以及風電場實際備用容量獲得儲能系統提供的備用容量P_ess，其計算公式如下：

P_ess＝P_curtailed(t)-P′_curtailed(t)。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟三中的棄風比例系數取值區間根據下述公式獲得：

其中，d％為減載水平；ΔP_G為風電減載功率；P₀為風電最大可發功率；Δf最大允許頻率變化量，Δf＜0.5Hz；f₀為系統頻率50Hz；σ_f為風電調差系數，分別為風電調差系數最小值和風電調差系數最大值；其中，在采用比例棄風法時，(1-α)即為減載水平d％，

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟五中的a、c確定方法如下：

步驟51、考慮k_w隨SOC變化時的單調性和變化速度，采用二次函數模型；

步驟52、為了減小棄風量，當SOC大于等于50％時，k_w取最大值，當SOC小于50％時，相應減小，最小值為1；

步驟53、關于k_w最大值，考慮風電提供備用最少，儲能提供備用最多情況，α取最大值為根據比例棄風法最少需減載儲能設備提供最大備用，即為儲能SOC大于等于50％時，此時儲能與風電共同承擔備用，設比值為1∶n，即風電實際需減載算出k_w最大值為并根據實際風儲的配置數據和風電調頻特性數據獲得前述公式中的a、c參數。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟二中利用四分位法將所述向量X依順序分為四個部分的步驟具體為：

對于向量X＝(x₁，x₂，...，x_m]，通過計算三個分位數，利用分位數進行劃分，其中第二分位數即為數據中位數Q₂，第一、第三分位數確定方法如下：

當m＝4k+1時，其中第一分位數Q₁和第三分位數Q₃通過下式計算獲得：

k為正整數；

當m＝4k+3時，其中第一分位數Q₁和第三分位數Q₃通過下式計算獲得：