一种风电场储能容量配置方法技术

本发明专利技术公开一种风电场储能容量配置方法，包括以下步骤：S1：对风电场中的储能系统按照其功能进行分类，分析实现每一类功能所需要的各个参数；S2：对所有参数进行两两比较，分别获取每两个参数之间的相对重要性数值，构造模糊判断矩阵；所述模糊判断矩阵中由多个所述相对重要性数值构成；S3：检验所述模糊判断矩阵是否符合一致性标准，所述一致性标准是指矩阵中德任意一行或列与其余行或列的对应元素之差为常数；S4：对所述模糊判断矩阵中不符合一致性标准的元素进行调整，使调整后的模糊判断矩阵中的元素符合一致性标准；S5：根据调整后的模糊判断矩阵，计算所述各个参数的相对权重向量，并根据所述相对权重向量对风电场中的储能系统进行配置。

A method for configuration of energy storage capacity of wind farms

The invention discloses a wind energy storage capacity allocation method, which comprises the following steps: S1 of wind farm energy storage systems are classified according to their function, analysis of parameters to achieve each kind of function need; S2: all 22 parameters were compared, respectively to obtain the relative importance value between each of the two parameters the structure of fuzzy judgement matrix; the fuzzy judgment matrix is composed of a plurality of the relative importance of the numerical form; S3: test the fuzzy judgment matrix consistency criterion, the consistency criterion is an arbitrary matrix German a row or column with the rest of the row or column of the difference of corresponding elements is constant: S4; fuzzy judgment is not consistent with the standard of the elements of the matrix to adjust the fuzzy adjusted judgment matrix elements in a consistent standard; S5: according to the adjusted model A paste judgment matrix is used to calculate the relative weight vector of the parameters and to configure the energy storage system in the wind farm according to the relative weight vector.

【技术实现步骤摘要】
一种风电场储能容量配置方法
本专利技术涉及风力发电场
，特别涉及一种风力发电场储能容量配置方法。
技术介绍
在化石燃料不断枯竭、且造成巨大环境问题的情况下，风力发电作为一种清洁能源，越来越受到各国的重视，风力发电技术也得到长足进步。随着风力发电场容量的不断提高，风电场并网时对电网的影响也不断增大。特别是在风资源较多的区域，由于风电渗透率较高，其不确定性也为电网的稳定运行带来了巨大隐患。在极端情况下，由于风电场输出波动过大，调度部门不得不采取弃风手段来维持电网的正常运行。为此，消除或降低风电场输出的波动性是提高风电利用率的一项重要技术。储能技术作为消纳风电场波动最为有效的手段，一直是风电场并网领域的研究热点。储能技术虽然能够在一定程度上平抑风电场有功输出的波动性，但是在实际使用过程中存在一定问题，即成本问题，由于成本过高，储能系统的容量无法完全匹配风电场对消纳波动性的需求，因此，如何对储能容量进行优化配置，合理平衡储能对风电场波动输出的平抑效果及储能系统的成本成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对现有风电场并网时产生的诸多问题，分别配置储能容量，再综合考虑不同需求下的储能容量，完成对风电场储能系统的容配置，从而实现储能系统容量与实现效果的双重优化。为达上述目的，本专利技术提出一种风电场储能容量配置方法，包括以下步骤：S1：根据不同需求，对风电场中的储能系统按照其功能进行分类，分别分析实现每一类功能所需要的各个参数；S2：对步骤S1中的所有参数进行两两比较，分别获取每两个参数之间的相对重要性数值，构造模糊判断矩阵；所述模糊判断矩阵中由多个所述相对重要性数值构成；S3：检验所述模糊判断矩阵是否符合一致性标准，所述一致性标准是指矩阵中德任意一行或列与其余行或列的对应元素之差为常数；S4：对所述模糊判断矩阵中不符合一致性标准的元素进行调整，使调整后的模糊判断矩阵中的元素符合一致性标准；S5：根据调整后的模糊判断矩阵，计算所述各个参数的相对权重向量，并根据所述相对权重向量对风电场中的储能系统进行配置。根据本专利技术提出的风电场储能容量配置方法，其中，所述步骤S2包括：设共有n个参数a1,a2…an，对所述n个参数进行两两比较构造模糊判断矩阵R，R的表达式为：设ai和aj分别表示第i个和第j个评价因素，则rij表示因素ai对aj的相对重要性数值。根据本专利技术提出的风电场储能容量配置方法，其中，所述步骤S1中，所述储能系统的功能分类包括：跟踪计划调度，涉及参数为最大功率P1和最大容量E1；抑制有功功率波动，涉及参数为最大功率P2和最大容量E2；实现风电场一次调频，涉及参数为最大功率P3和最大容量E3；实现风电场的削峰填谷，涉及参数为最大功率P4和最大容量E4；风电场无功功率控制，涉及参数为最大功率P5；风电场低电压、高电压穿越能力，涉及参数为最大功率P6；基于上述功能分类，则a1,a2…an分别取值为P1，P2，P3，P4，P5，P6，E1，E2，E3，E4，其中n＝10。根据本专利技术提出的风电场储能容量配置方法，其中，所述步骤S4中对不符合一致性标准的元素进行调整的步骤为：S41：确定一个同其余元素的重要性相比较得出的判断有把握的元素，设决策者对判断第一行元素{r11,r12,…r1n}最有把握；S42：用矩阵R的第一行元素减去第二行对应元素，若所得的n个差为常数，则不需调整第二行元素.否则对其调整；由矩阵R的性质rij＝1-rji可得，r11+r22＝r12+r21＝1，因此r11-r21＝r12-r22＝p(p为常数)，r23＝r13-p，r24＝r14-p，...，r2n＝r1n-p；S43：同理，用矩阵R的第一行元素减去第三行的对应元素，若所得的n个差为常数，则不需调整第三行元素，否则对其调整；由矩阵R的性质rij＝1-rji可得，r11+r33＝r13+r31＝1，因此r11-r31＝r13-r33＝q(q为常数)，r32＝r12-q，r34＝r14-q，...，r3n＝r1n-q；S44：以此类推，用矩阵R的第一行元素减去第k(k＝2，3，…n)行的对应元素，若所得的n个差为常数，则不需调整第k行元素，否则对其调整；由矩阵R的性质rij＝1-rji可得，r11+rkk＝r1k+rk1＝1，因此r11-rk1＝r1k-rkk＝c(c为常数)，rk2＝r12-c，rk3＝r13-c，...，rkn＝r1n-c。根据本专利技术提出的风电场储能容量配置方法，其中，所述步骤S5中计算所述第i个参数的相对权重向量Wi的计算式为：上式中v是在综合考虑矩阵R中各元素的基础上得到的归一化重要性值，且v满足v≥0.5(n-1)。与现有技术相比，本专利技术考虑了不同需求下的储能容量配置问题，在实际使用过程中能兼顾到风电场并网运行过程中的各个方面，实现储能系统的作用最大化。附图说明图1为本专利技术的风电场在并网运行过程中储能系统的容量配置示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，根据本专利技术的风电场储能容量配制方法，风电场在并网运行过程中，储能系统可以实现如下功能：有功方面包括：跟踪计划调度，抑制有功功率波动，实现风电场一次调频，实现风电场的“削峰填谷”；无功方面包括：风电场无功功率控制，提高风电场低电压、高电压穿越能力。根据不同需求，分别配置储能系统的容量。根据储能系统的上述六大功能，下面详细分析实现不同功能时所需的储能系统最大功率与最大容量。跟踪计划调度风电场配合储能系统完成跟踪计划调度功能，需要分析两方面的内容，第一是风电场实际输出功率与调度计划最大偏差，这决定了储能系统最大功率指标；第二风电场长时间运行情况下，输出能量与调度计划的最大偏差，这决定了储能系统的最大容量指标。一般情况下，采取简单的求差积分法就可以完成对两项指标的求解，从而得到储能系统的最大功率P1和最大容量E1.抑制有功功率波动抑制有功波动对于储能系统的容量要求与跟踪计划调度类似，所不同的是控制的目标值为设定的风电场输出目标值，而非调度计划。一般采取一阶滤波法来确定储能的最大功率和最大容量，分别记为P2，E2。风电场一次调频实现风电场的一次调频也需要对风电场的有功输出进行控制，按照目前国内外经验值，一次调频功能需要的储能容量约为风电场容量的2％，将其记为P3、E3。实现风电场的“削峰填谷”对于风电场而言，一般白天的有功出力要小于夜间，这是昼夜风速所决定的。而白天是用电高峰期，这样就出现了出力与需求不匹配的问题。储能系统能够在夜间存储风电场的有功出力，并在白天用电高峰期释放，从而达到削峰填谷的目的。根据“削峰填谷”功能配置储能容量需要根据风电场容量、当地风资源状况和用电状态进行配置，将配置结果记为P4、E4。风电场无功功率控制风电场内的集电线路、变压器等设备会消耗无功，因此需要对风电场的无功功率进行补偿。储能系统可以利用其变流器进行无功补偿，替代原有无功补偿设备的功能。一般无功补偿设备的容量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风电场储能容量配置方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据不同需求，对风电场中的储能系统按照其功能进行分类，分别分析实现每一类功能所需要的各个参数；S2：对步骤S1中的所有参数进行两两比较，分别获取每两个参数之间的相对重要性数值，构造模糊判断矩阵；所述模糊判断矩阵中由多个所述相对重要性数值构成；S3：检验所述模糊判断矩阵是否符合一致性标准，所述一致性标准是指矩阵中德任意一行或列与其余行或列的对应元素之差为常数；S4：对所述模糊判断矩阵中不符合一致性标准的元素进行调整，使调整后的模糊判断矩阵中的元素符合一致性标准；S5：根据调整后的模糊判断矩阵，计算所述各个参数的相对权重向量，并根据所述相对权重向量对风电场中的储能系统进行配置。

【技术特征摘要】
1.一种风电场储能容量配置方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据不同需求，对风电场中的储能系统按照其功能进行分类，分别分析实现每一类功能所需要的各个参数；S2：对步骤S1中的所有参数进行两两比较，分别获取每两个参数之间的相对重要性数值，构造模糊判断矩阵；所述模糊判断矩阵中由多个所述相对重要性数值构成；S3：检验所述模糊判断矩阵是否符合一致性标准，所述一致性标准是指矩阵中德任意一行或列与其余行或列的对应元素之差为常数；S4：对所述模糊判断矩阵中不符合一致性标准的元素进行调整，使调整后的模糊判断矩阵中的元素符合一致性标准；S5：根据调整后的模糊判断矩阵，计算所述各个参数的相对权重向量，并根据所述相对权重向量对风电场中的储能系统进行配置。2.根据权利要求1所述的风电场储能容量配置方法，其特征在于，所述步骤S2包括：设共有n个参数a1,a2…an，对所述n个参数进行两两比较构造模糊判断矩阵R，R的表达式为：设ai和aj分别表示第i个和第j个评价因素，则rij表示因素ai对aj的相对重要性数值。3.根据权利要求2所述的风电场储能容量配置方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述储能系统的功能分类包括：跟踪计划调度，涉及参数为最大功率P1和最大容量E1；抑制有功功率波动，涉及参数为最大功率P2和最大容量E2；实现风电场一次调频，涉及参数为最大功率P3和最大容量E3；实现风电场的削峰填谷，涉及参数为最大功率P4和最大容量E4；风电场无功功率控制，涉及参数为最大功率P5；风电场低电压、高电压穿越能力，涉及参数为最大功率P6；基于上述功能分类，则a1,a2…an分别取值为P1，P2，P3，P4，P5，P6，E1...

【专利技术属性】
技术研发人员：华青松，金钊，杨静，刘志，李杨，
申请(专利权)人：锐电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11