[發(fā)明專利]一種計及風(fēng)電集群共享儲能聯(lián)合參與的一次調(diào)頻容量規(guī)劃方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210095701.2
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114421468A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈燕冰;石俊逸;申炳基;韓肖清;陳潤博
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/24;H02J3/28;H02J3/38;H02J3/46;G06F17/15;G06F17/18;G06Q50/06
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

1.一種計及風(fēng)電集群共享儲能聯(lián)合參與的一次調(diào)頻容量規(guī)劃方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1，擬合生成描述的風(fēng)速不確定性的風(fēng)速數(shù)據(jù)；

步驟2，考慮尾流效應(yīng)、延遲效應(yīng)、地形地貌影響的風(fēng)電集群效應(yīng)來建立風(fēng)電集群出力不確定模型；

步驟3，考慮風(fēng)電集群場景下多風(fēng)電場的特點，建立基于機會約束規(guī)劃的風(fēng)電集群共享儲能聯(lián)合參與系統(tǒng)一次調(diào)頻的容量規(guī)劃模型；

步驟4，通過給定的置信水平，利用快速傅里葉變換FFT快速計算卷積求取聯(lián)合變量的概率分布將機會約束從形式上轉(zhuǎn)化為確定性約束再求解獲得風(fēng)電集群減載率和共享儲能最優(yōu)容量配置方案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種計及風(fēng)電集群共享儲能聯(lián)合參與的一次調(diào)頻容量規(guī)劃方法，其特征在于：步驟1具體為：選取雙參數(shù)威布爾分布擬合風(fēng)速，分布函數(shù)為：其概率密度函數(shù)可表達為：其均值為：其方差σ(v_0,t)為：式中：v_0,t為擬合生成的自然風(fēng)速，k和c為威布爾分布的兩個參數(shù)，k為形狀參數(shù)，c為尺度參數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種計及風(fēng)電集群共享儲能聯(lián)合參與的一次調(diào)頻容量規(guī)劃方法，其特征在于：步驟2具體為：風(fēng)電集群效應(yīng)包括風(fēng)機的尾流效應(yīng)、風(fēng)的延遲效應(yīng)以及風(fēng)電場所處地形地貌的影響；

風(fēng)電集群效應(yīng)中尾流效應(yīng)的模擬基于Jensen尾流模型，當(dāng)來流風(fēng)速為v_0,t，風(fēng)力機下游距離l位置的輪轂高度處風(fēng)速為v_t，風(fēng)力機葉輪半徑為r₀，風(fēng)力機下游距離l位置的尾流半徑r＝r₀+sl，s為速度恢復(fù)系數(shù)，則受上游單臺風(fēng)機影響的下游風(fēng)機風(fēng)速v_t為：式中：C_T為推力系數(shù)，s為速度恢復(fù)系數(shù)；

風(fēng)電集群中風(fēng)電機組數(shù)量較多，下游風(fēng)電機組處于上游多臺風(fēng)電機組的尾流疊加區(qū)域，當(dāng)下游風(fēng)電機組i受上游n臺風(fēng)電機組影響時，多臺風(fēng)機混合尾流的動能虧損等于單臺風(fēng)機的尾流動能虧損之和，所以風(fēng)電機組i的實際風(fēng)速為：式中：v_i1,t為風(fēng)電機組i考慮尾流效應(yīng)后的風(fēng)速，l_ij為風(fēng)電機組i與風(fēng)電機組j之間的徑向距離；

風(fēng)電集群效應(yīng)中風(fēng)電場所處地形地貌的影響模擬如下，對于地形高低起伏發(fā)風(fēng)電場，若A為上游風(fēng)電機組尾流在下游風(fēng)電機組位置處覆蓋面積，B為下游風(fēng)電機組風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)平面，重疊部分為C，則采用尾流遮擋面積作為修正權(quán)值，考慮風(fēng)電集群重地形地貌影響之后風(fēng)電機組i的風(fēng)速v_i2,t為：

風(fēng)電集群效應(yīng)中延遲效應(yīng)通過對不同風(fēng)機的延遲時間來模擬，風(fēng)電場中的風(fēng)電機組相距一定的距離，風(fēng)從第一排風(fēng)機吹到第二排風(fēng)機需要一定的延遲時間，在第二排排風(fēng)機之間風(fēng)的延遲時間tl可以表示為：v_i3,t＝v_i2,t-tl，式中，L為沿著風(fēng)速方向相鄰兩排風(fēng)機之間的距離，v_i3,t為風(fēng)電集群考慮了尾流效應(yīng)、地形地貌影響的風(fēng)速v_i2,t施加延遲時間之后的風(fēng)電機組i的實際風(fēng)速；

最后風(fēng)速-風(fēng)功率的關(guān)系公式如下：

式中：v_in為切入風(fēng)速；.v_out.為切出風(fēng)速；v_r為額定風(fēng)速；P_WNi為第i個風(fēng)電機組額定容量；P_Wi,t為不同風(fēng)速下第i個風(fēng)電機組出力功率，從而得到考慮風(fēng)速不確定性和風(fēng)電集群效應(yīng)的風(fēng)電集群出力功率。