[發(fā)明專(zhuān)利]一種風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電中儲(chǔ)能系統(tǒng)雙時(shí)間尺度控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811426021.4
• 申請(qǐng)日: 2018-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109274126A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊冬;周寧;馬琳琳;張冰;張鵬飛;武誠(chéng);李新;麻常輝;邢魯華;鄭天茹;陳博;趙康;馬歡;李山;蔣哲;李文博;劉文學(xué)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/38
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/38;H02J3/28
• 代理公司: 濰坊鳶都專(zhuān)利事務(wù)所 37215
• 代理人: 郭清

1.一種風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電中儲(chǔ)能系統(tǒng)雙時(shí)間尺度控制方法，其特征在于，包括：

(1)獲取風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電控制所需數(shù)據(jù)，初始化雙時(shí)間尺度控制框架，雙時(shí)間尺度控制框架包括儲(chǔ)能系統(tǒng)的滾動(dòng)優(yōu)化和站內(nèi)協(xié)調(diào)兩部分；

(2)構(gòu)建外層的滾動(dòng)優(yōu)化的控制模型，求解各優(yōu)化時(shí)段內(nèi)的儲(chǔ)能系統(tǒng)基準(zhǔn)出力；

(3)以外層滾動(dòng)優(yōu)化的結(jié)果為約束條件，在內(nèi)層的優(yōu)化中動(dòng)態(tài)調(diào)整儲(chǔ)能系統(tǒng)出力；

(4)綜合內(nèi)外層的優(yōu)化計(jì)算結(jié)果，生成儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制策略。

2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電中儲(chǔ)能系統(tǒng)雙時(shí)間尺度控制方法，其特征在于，所述步驟(1)中，獲取風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電控制所需數(shù)據(jù)包括：日負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、風(fēng)電超短期預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。

3.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電中儲(chǔ)能系統(tǒng)雙時(shí)間尺度控制方法，其特征在于，所述步驟(1)中，在外層控制中，執(zhí)行儲(chǔ)能系統(tǒng)的滾動(dòng)優(yōu)化調(diào)度，以超短期風(fēng)功率預(yù)測(cè)、日負(fù)荷曲線(xiàn)及電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)為輸入數(shù)據(jù)，基于多目標(biāo)優(yōu)化技術(shù)，優(yōu)化儲(chǔ)能系統(tǒng)在各時(shí)段內(nèi)的基準(zhǔn)出力，在內(nèi)層控制中，執(zhí)行儲(chǔ)能系統(tǒng)的站內(nèi)協(xié)調(diào)，以外層的滾動(dòng)優(yōu)化結(jié)果為約束條件，動(dòng)態(tài)調(diào)整儲(chǔ)能系統(tǒng)出力，平抑風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的聚合功率波動(dòng)。

4.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電中儲(chǔ)能系統(tǒng)雙時(shí)間尺度控制方法，其特征在于，所述步驟(2)中，外層滾動(dòng)優(yōu)化的控制模型的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)具體為：

其中，F(xiàn)₁、F₂、F₃和F₄分別為電網(wǎng)失負(fù)荷總量、風(fēng)電機(jī)組備用容量缺額、火電機(jī)組煤耗費(fèi)用和聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的棄電量；D_curt,_jt為負(fù)荷點(diǎn)i在時(shí)段t內(nèi)的失負(fù)荷功率，ΔT為優(yōu)化時(shí)段長(zhǎng)度，N_T和N_L分別為時(shí)段數(shù)量和負(fù)荷點(diǎn)總數(shù)；P_wt為第風(fēng)電場(chǎng)w在時(shí)段t內(nèi)的實(shí)際出力；P_t,resv為時(shí)段t內(nèi)電網(wǎng)的備用容量；N_W為風(fēng)電場(chǎng)總個(gè)數(shù)；P_jt為火電規(guī)機(jī)組j在時(shí)段t內(nèi)的平均出力；a_j、b_j、c_j為機(jī)組j燃煤耗量特性系數(shù)；N_G為火電機(jī)組數(shù)量；P_wt,forc為風(fēng)場(chǎng)w在時(shí)段t內(nèi)的風(fēng)功率預(yù)測(cè)值；

外層滾動(dòng)優(yōu)化控制模型的優(yōu)化目標(biāo)均為最小化目標(biāo)；

外層滾動(dòng)優(yōu)化控制模型的約束條件具體為：

P_j,min≤P_jt≤P_j,max,j＝1,....N_G

P_wt≤P_wt,forc

E_ESS,w,t+1＝E_ESS,wt+ΔE_ESS,wt

|P_ESS,wt|≤P_ESS,rate,w

SOC_min,w≤SOC_ESS,w≤SOC_max,w

其中，P_ESS,wt為風(fēng)電場(chǎng)w處儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率；M_ESS表示儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作模式，當(dāng)M_ESS取值為1時(shí)，表示儲(chǔ)能系統(tǒng)工作于充電模式，當(dāng)M_ESS取值為-1時(shí)，表示儲(chǔ)能系統(tǒng)工作于放電模式；D_it為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)i處的負(fù)荷需求；P_loss,t為電網(wǎng)損耗；G_l(·)為潮流計(jì)算方程；N_line為線(xiàn)路總數(shù)；為線(xiàn)路l的最大傳輸容量；P_j,max、P_j,min和P_j,dec、P_j,inc分別為機(jī)組j的最大、最小技術(shù)出力和最大減負(fù)載和增負(fù)載速率；E_ESS,wt、ΔE_ESS,wt、SOC_ESS,wt分別為風(fēng)電場(chǎng)w處的儲(chǔ)能系統(tǒng)在時(shí)段t內(nèi)的剩余電量、電量變化量和荷電狀態(tài)；η_ch,w、η_disch,w、C_ESS,w,rate分別為對(duì)應(yīng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電效率和額定儲(chǔ)能容量；P_ESS,rate,w、SOC_min,w、SOC_max,w分別為風(fēng)電場(chǎng)w處的儲(chǔ)能系統(tǒng)的最大功率、安全運(yùn)行的最小和最大荷電狀態(tài)；

外層滾動(dòng)優(yōu)化控制模型求解采用粒子群算法；模型求解由調(diào)度中心每15min執(zhí)行一次，根據(jù)風(fēng)電超短期預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，優(yōu)化儲(chǔ)能系統(tǒng)在各時(shí)段內(nèi)的基準(zhǔn)出力，即設(shè)定儲(chǔ)能系統(tǒng)的SOC計(jì)劃曲線(xiàn)。