[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

本發明公開了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,包括以下步驟：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；將數據按從小到大順序排列，利用四分位法將數據分為四個部分；分別給出四個部分的棄風比例系數；計算風儲系統提供的總備用容量；考慮當前儲能的荷電狀態（SOC），計算調節系數；考慮儲能后，根據調節系數，計算風電場實際備用容量；計算儲能提供的備用容量。實施本發明，可以使風電和儲能能夠相互協同提供備用容量。

技術領域

本發明涉及風電一次調頻備用容量領域，特別是涉及風儲聯合提供的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。

背景技術

風力發電作為目前最為經濟和成熟的一種可再生能源發電技術，在電網中的滲透率不斷升高。但由于風電具有很強的波動性和不確定性，在實際消納方面存在較多問題。特別是在電力系統一次調頻中，傳統火電機組的使用比例下降，將導致系統的一次調頻能力不足。因此，考慮風電參與電力系統一次調頻，也成為目前研究的熱門方向。

為使風電機組具有一定的一次調頻能力，需要令風電機組減載運行，為電網提供備用容量。目前較為常用的備用方法有比例棄風法、常量棄風法等。

比例棄風法的原理是，根據一定的棄風比例，在風電機組瞬時最大可發功率的基礎上，通過棄風提供一定的備用容量，此時風電機組處于減載運行狀態。這種方法的棄風容量計算公式是：

P_curtailed(t)＝(1-α)P_avail(t) (1)

其中，P_curtailed為棄風容量，將其作為一次調頻的備用容量；α為棄風比例系數，α∈(0,1)；P_avail為風電瞬時最大可發功率。

常量棄風法的原理是，風電場以某一常量為電力系統提供一定容量的一次調頻備用，這種方法的棄風容量計算公式是：

P_curtailed(t)＝P_const(t) (2)

s.t.P_avail(t)≥P_rat (3)

其中，P_const為棄風容量；P_rat為棄風閾值。當風電瞬時最大可發功率大于閾值時，提供恒定的棄風容量。

常量棄風法雖然對于風機控制來講更容易實現，但是其應用可能會導致風電場的有功功率輸出斷續，影響風電場的正常運行。而比例棄風法能夠不間斷為電力系統提供一次調頻備用容量，并已經應用于丹麥某風電場。由于風電參加一次調頻時需要減載運行，通過棄風來提供備用容量，從長期來看會造成一定程度的浪費。因此，可以考慮通過配置儲能，形成風儲系統，共同提供一次調頻備用容量。但由于儲能荷電狀態不同時，其提供備用的能力也有差異，基于此種考慮，急需提供一種考慮儲能荷電狀態以確定風儲提供備用容量的方法，以使二者可以協調控制。

發明內容

本發明的目的在于提供的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，可以根據不同的最大可發功率，適當調整風電備用容量。同時，通過配置儲能，使得棄風量減少，并考慮不同的儲能荷電狀態下，提供備用的能力不同，對棄風比例進行適當調節，使風電和儲能可以相互協同提供備用容量。

本發明提供了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,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_n],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；