一种风电系统与储能系统联合发电平滑出力方法技术方案

本发明专利技术提供一种风电系统与储能系统联合发电平滑出力方法，包括：获取由风电系统的功率预测值组成的数据集合；利用多项式拟合算法对所述数据集合进行拟合，得到联合发电平滑出力公式；根据所述联合发电平滑出力公式计算联合发电平滑出力输出值；根据所述联合发电平滑出力输出值与所述风电系统的功率预测值的大小关系及差值绝对值，确定储能系统的出力方式及功率输出值。本发明专利技术通过多项式拟合方法来确定平滑风电波动的出力值能够兼顾整个计划出力区间，使优化后的出力值更加适中，减少了一阶低通滤波方法的惯性时长，相比于现有技术，本发明专利技术实施例具有更优化的平滑出力效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力
，具体地，涉及一种风电系统与储能系统联合发电平滑出力方法。
技术介绍
风能资源是一种清洁的可再生能源，但存在着随机性和波动性的问题，给电网带来一系列的影响。功率的波动性程度直接影响电网原有的潮流分布，当风电的渗透率处于较高水平时，波动性和随机性会给电网的原有运行方式带来巨大的冲击。为了减少这种冲击，可以在风电场中配置大规模储能系统联合运行，从而实现风电场平滑的功率输出。图1为风力发电与大规模储能联合发电系统的示意图，多台风机与储能系统共同接在同一条母线，再通过风电场主变压器接入电力系统。东北电力大学宇航、严干贵等人利用一阶低通滤波算法实现风电功率波动平抑的控制策略。该控制策略主要对风电场运行中的高频分量进行滤除，减小风电功率的变化率，为电力系统提供较为稳定的功率输出，而储能系统则是通过其充放电来改变输出功率的幅值，使注入电网的电能更加平稳。但实际应用中发现这种利用一阶低通滤波算法得到的出力平滑曲线存在一定的延时作用，如图2所示，较细的线为风电单独出力曲线，较粗的线为利用这种控制策略得到的风储联合发电平滑出力曲线，从图2可明显看出，风储联合发电平滑出力曲线滞后于风电单独出力曲线。这是因为这种利用一阶低通滤波算法实现风电功率波动平抑的控制策略是采用本次采样值与上次滤波输出值进行加权得到本次滤波输出值，具体公式为：Y(n)＝αX(n)+(1-α)Y(n-1)以上公式中，α为滤波系数；X(n)为本次采样值；Y(n-1)为上次滤波输出值；Y(n)为本次滤波输出值。可见，这种利用一阶低通滤波算法实现风电功率波动平抑的控制策略还存在不足之处。
技术实现思路
本专利技术实施例的主要目的在于提供一种风电系统与储能系统联合发电平滑出力方法，以解决现有技术利用一阶低通滤波算法平抑风电功率波动所得到的出力平滑曲线存在延时现象的问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种风电系统与储能系统联合发电平滑出力方法，包括：步骤A，获取由风电系统的功率预测值组成的数据集合；步骤B，利用多项式拟合算法对所述数据集合进行拟合，得到联合发电平滑出力公式；步骤C，根据所述联合发电平滑出力公式计算联合发电平滑出力输出值；步骤D，根据所述联合发电平滑出力输出值与所述风电系统的功率预测值的大小关系及差值绝对值，确定储能系统的出力方式及功率输出值；所述步骤A具体为：获取由风电系统的功率预测值组成的数据集合P：P＝{(pi,ti)|i＝1,2...,m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风电系统与储能系统联合发电平滑出力方法，其特征在于，包括：步骤A，获取由风电系统的功率预测值组成的数据集合；步骤B，利用多项式拟合算法对所述数据集合进行拟合，得到联合发电平滑出力公式；步骤C，根据所述联合发电平滑出力公式计算联合发电平滑出力输出值；步骤D，根据所述联合发电平滑出力输出值与所述风电系统的功率预测值的大小关系及差值绝对值，确定储能系统的出力方式及功率输出值；所述步骤A具体为：获取由风电系统的功率预测值组成的数据集合P：P＝{(pi,ti)|i＝1,2...,m}；其中，P为数据集合，pi为风电系统的功率预测值，m为所述数据集合的样本个数，i为样本序列号，ti为pi对应的时间；所述步骤B具体包括：步骤B1，根据所述数据集合P中功率预测值pi的波动趋势，确定所述联合发电平滑出力公式的阶数n，其中n为自然数；步骤B2，拟合具有所述阶数n的多项式：antin+an‑1tin‑1+…+a1ti+a0；其中，a0～an为多项式系数；步骤B3，计算所述多项式antin+an‑1tin‑1+…+a1ti+a0与所述功率预测值pi的差值平方和Err：Err=Σi=0m(antin+an-1tin-1+···+a1ti+a0-pi)2;]]>步骤B4，利用最小二乘法计算所述差值平方和Err为最小值时，多项式系数a0～an对应的具体值α0～αn；步骤B5，利用所述具体值α0～αn构建联合发电平滑出力公式X(t)：X(t)＝αntn+αn‑1tn‑1+…+α1t+α0；其中，t为时间；所述步骤C具体为：计算当t＝ti时，所述联合发电平滑出力公式X(t)的值X(ti)：X(ti)＝αntin+αn‑1tin‑1+…+α1ti+α0其中，X(ti)为联合发电平滑出力输出值；所述步骤D具体包括：当所述联合发电平滑出力输出值大于所述风电系统的功率预测值时，储能系统释放电能，且功率输出值为：p′i＝X(ti)‑pi＝(αntin+αn‑1tin‑1+…+α1ti+α0)‑pi其中，p′i为ti时刻储能系统的功率输出值；当所述联合发电平滑出力输出值小于所述风电系统的功率预测值时，储能系统吸收电能，且功率输出值为：p′i＝pi‑X(ti)＝pi‑(αntin+αn‑1tin‑1+…+α1ti+α0)；当所述联合发电平滑出力输出值等于所述风电系统的功率预测值时，储能系统功率输出值为零。...

【技术特征摘要】
1.一种风电系统与储能系统联合发电平滑出力方法，其特征在于，包括：
步骤A，获取由风电系统的功率预测值组成的数据集合；
步骤B，利用多项式拟合算法对所述数据集合进行拟合，得到联合发电平滑出力公式；
步骤C，根据所述联合发电平滑出力公式计算联合发电平滑出力输...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳玉，马锁明，吴宇辉，宋鹏，刘京波，杨伟新，徐海翔，董建明，
申请(专利权)人：国家电网公司，华北电力科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11