[發(fā)明專利]計(jì)及功率預(yù)測(cè)誤差的風(fēng)電場(chǎng)有功出力優(yōu)化控制方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310534248.5
• 申請(qǐng)日: 2023-05-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116316915B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈陽(yáng)武;朱利鵬;沈非凡;姚英平;潘誠(chéng)成;黃忠初;胡宇晗;習(xí)蘭云;劉暢;何立夫;張宸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢中元華電科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/48
• 分類號(hào): H02J3/48;H02J3/24;H02J3/28
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅

本發(fā)明公開(kāi)了一種計(jì)及功率預(yù)測(cè)誤差的風(fēng)電場(chǎng)有功出力優(yōu)化控制方法及裝置，屬于風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行與控制領(lǐng)域，包括：基于當(dāng)前時(shí)刻風(fēng)電場(chǎng)常規(guī)機(jī)組出力、儲(chǔ)能型機(jī)組出力及其儲(chǔ)能荷電狀態(tài)，綜合考慮風(fēng)電預(yù)測(cè)誤差與風(fēng)電場(chǎng)波動(dòng)平抑，建立未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的儲(chǔ)能型機(jī)組功率控制優(yōu)化模型；求解該優(yōu)化問(wèn)題，獲得未來(lái)一段時(shí)間的儲(chǔ)能型機(jī)組中的儲(chǔ)能裝置充放電功率指令序列，并將第一個(gè)指令作用于儲(chǔ)能型機(jī)組；滾動(dòng)至下一時(shí)刻并重復(fù)上述步驟，不斷求解該優(yōu)化問(wèn)題并將控制指令應(yīng)用于儲(chǔ)能型機(jī)組。本發(fā)明減小了分布式儲(chǔ)能混合型風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)電預(yù)測(cè)的不確定性與風(fēng)電場(chǎng)的功率波動(dòng)，大大提高了風(fēng)資源利用效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行與控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種計(jì)及功率預(yù)測(cè)誤差的風(fēng)電場(chǎng)有功出力優(yōu)化控制方法及裝置。

背景技術(shù)

減少化石能源發(fā)電比例是電力系統(tǒng)亟需解決的一項(xiàng)難題，風(fēng)電作為一種豐富、清潔、分布廣泛的可再生能源，可以替代傳統(tǒng)化石能源。然而，由于風(fēng)電功率具有波動(dòng)性與不確定性，導(dǎo)致其并入電網(wǎng)不但會(huì)降低電網(wǎng)的消納能力，還會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成影響。為減少調(diào)度側(cè)壓力，提升電網(wǎng)新能源消納能力，如何提高風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性與平抑風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)功率波動(dòng)是目前電網(wǎng)運(yùn)行與控制中亟需解決的難題。

現(xiàn)有預(yù)測(cè)方法難以精確刻畫風(fēng)電功率與氣象數(shù)據(jù)間的映射關(guān)系，其預(yù)測(cè)結(jié)果會(huì)不可避免的存在誤差。為減少風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差，可以控制風(fēng)電場(chǎng)配備的儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行補(bǔ)償，抵消風(fēng)電出力不確定性帶來(lái)的負(fù)面影響；此外，還可以利用儲(chǔ)能裝置吸收超出并網(wǎng)運(yùn)行允許的波動(dòng)范圍的功率，以減少風(fēng)電場(chǎng)功率的波動(dòng)性。但現(xiàn)有儲(chǔ)能控制策略，大多只針對(duì)預(yù)測(cè)誤差補(bǔ)償或者波動(dòng)平抑中的一個(gè)目標(biāo)進(jìn)行控制，未能同時(shí)考慮這兩個(gè)目標(biāo)；另外，現(xiàn)有技術(shù)只針對(duì)配備集中式儲(chǔ)能的風(fēng)電場(chǎng)，或者為全部由分布式儲(chǔ)能型風(fēng)電機(jī)組組成的風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行功率控制，缺乏一種針對(duì)由儲(chǔ)能型機(jī)組與常規(guī)機(jī)組組成的混合型風(fēng)電場(chǎng)的出力控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提出了一種基于儲(chǔ)能型風(fēng)電機(jī)組和傳統(tǒng)風(fēng)電機(jī)組分布式儲(chǔ)能的混合型風(fēng)電場(chǎng)的有功出力優(yōu)化控制方法及裝置，以解決部分機(jī)組為儲(chǔ)能型風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)電場(chǎng)難以對(duì)分布式儲(chǔ)能進(jìn)行協(xié)調(diào)控制的技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種計(jì)及功率預(yù)測(cè)誤差的風(fēng)電場(chǎng)有功出力優(yōu)化控制方法，包括：

基于當(dāng)前時(shí)刻風(fēng)電場(chǎng)常規(guī)機(jī)組出力、儲(chǔ)能型機(jī)組出力與各自的儲(chǔ)能荷電狀態(tài)，綜合考慮風(fēng)電預(yù)測(cè)誤差與風(fēng)電場(chǎng)波動(dòng)平抑，建立未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的儲(chǔ)能型機(jī)組功率控制優(yōu)化模型；

求解儲(chǔ)能型機(jī)組功率控制優(yōu)化模型，獲得未來(lái)一段時(shí)間的儲(chǔ)能型機(jī)組中的儲(chǔ)能裝置充放電功率指令序列，并將第一個(gè)指令指示的功率作用于儲(chǔ)能型機(jī)組，控制儲(chǔ)能型機(jī)組中的儲(chǔ)能裝置在當(dāng)前時(shí)刻以第一個(gè)指令指示的功率吸收或釋放風(fēng)電功率；

滾動(dòng)至下一時(shí)刻，不斷求解儲(chǔ)能型機(jī)組功率控制優(yōu)化模型并將控制指令應(yīng)用于儲(chǔ)能型機(jī)組。

在一些可選的實(shí)施方案中，所述建立未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的儲(chǔ)能型機(jī)組功率控制優(yōu)化模型，包括：

自 k時(shí)刻到未來(lái) k+ T時(shí)刻內(nèi)，由第 m臺(tái)儲(chǔ)能型機(jī)組配備的儲(chǔ)能裝置充放電功率與第 m臺(tái)儲(chǔ)能型機(jī)組的原始風(fēng)電輸出功率建立儲(chǔ)能型機(jī)組功率平衡方程；

基于當(dāng)前時(shí)刻 k的第 m臺(tái)儲(chǔ)能型機(jī)組SOC、充放電功率、儲(chǔ)能型機(jī)組控制周期與容量建立儲(chǔ)能型機(jī)組SOC變化方程；

由儲(chǔ)能型機(jī)組功率平衡方程與常規(guī)機(jī)組功率相加得到風(fēng)電場(chǎng)母線處的并網(wǎng)總功率；