一种考虑集群电动汽车的风光一次调频备用容量确定方法技术

本发明专利技术提供了一种考虑集群电动汽车的风光一次调频备用容量确定方法，包括以下步骤：获得风电场一天中每个时间间隔中的风电最大可发功率历史数据，并对风电功率进行实时预测；获得光伏电站历史数据，利用模糊C均值聚类，将天气分为晴天、少云、多云、阴雨4种基本类型，并对光伏出力进行实时预测；将风电出力和每种天气情况下的光伏出力数据分别按从小到大顺序排列，利用四分位法将数据进行处理；分别给出各部分的弃风弃光比例系数；计算风电场、光伏电站各自的总备用容量；根据电动汽车聚集商提供的可靠性大于等于n%的可控负荷，并根据风、光的备用容量分为两部分；对集群电动汽车提供的可控负荷进行整定处理；计算风电场和光伏电站实际提供的备用容量。使用本发明专利技术，在提供备用容量同时，减少弃风弃光。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑集群电动汽车的风光一次调频备用容量确定方法
本专利技术涉及风光一次调频备用容量计算领域，特别是涉及集群电动汽车辅助风光电源参与一次调频的备用容量计算方法。
技术介绍
风电和光伏作为较有前景的可再生能源，在电网中的渗透率不断升高。同时，考虑二者的大量历史出力情况，常考虑将二者结合构成风光互补系统进行使用。但由于风、光都具有很强的波动性和不确定性，在消纳风电和光伏时存在的问题很多。当传统火电机组的使用比例下降时，将导致电力系统的一次调频能力受到影响。因此，考虑利用风、光进行电力系统一次调频，也成为目前研究的热门方向。为使风、光系统能够进行一次调频，需要使风电机组和光伏电池减载运行，为电网提供备用容量。对于风电机组，目前较为常用的备用方法有比例弃风法、常量弃风法等，可将其拓展应用于风光系统。以风电机组为例，对两种方法进行说明。比例弃风法的原理是，根据一定的弃风比例，在风电机组瞬时最大可发功率的基础上，通过弃风提供一定的备用容量，此时风电机组处于减载运行状态。这种方法的备用容量计算公式是：(1)其中，为风电场提供的一次调频备用容量；为弃风比例系数，；为风电瞬时最大可发功率。常量弃风法的原理是，风电场以某一常量为电力系统提供一定容量的一次调频备用，这种方法的弃风容量计算公式是：(2)(3)其中，为弃风容量；为弃风阈值。当风电瞬时最大可发功率大于阈值时，提供恒定的弃风容量。常量弃风法虽然对于风机控制来讲更容易实现，但是其应用可能会导致风电场的有功功率输出断续，影响风电场的正常运行。而比例弃风法能够不间断为电力系统提供一次调频备用容量，并已经应用于丹麦某风电场。由于风电参加一次调频时需要减载运行，通过弃风来提供备用容量，从长期来看会造成一定程度的浪费。考虑将比例弃风法拓展应用于风-光系统，按照比例弃风法原理，使光伏电池按照同样的方法提供一次调频备用容量。近年来，随着大规模电动汽车接入电网，使得集群电动汽车成为电力系统中一种新型可控负荷。在大规模电动汽车应用后，有效利用数量庞大、位置分散的电动汽车参与电网的频率调节，发挥其相对传统调频机组的优势，更好地为电力系统服务，已成为电动汽车移动储能研究的主要方向之一。同时，也可以考虑令其辅助风光系统，共同提供一次调频备用容量。如何将二者进行协调控制，使得风光电源在提供备用容量以减小弃风弃光成为急待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种考虑集群电动汽车的风光一次调频备用容量确定方法，在提供备用容量同时，减少弃风弃光。本专利技术提供了一种考虑集群电动汽车的风光一次调频备用容量确定方法，包括以下步骤：步骤一：以一预定时间值为时间间隔，获得风电场一天中每个时间间隔中的风电最大可发功率历史数据，并对风电功率进行实时预测；步骤二：获得光伏电站历史数据，利用模糊C均值聚类，将天气分为晴天、少云、多云、阴雨4种基本类型，并对光伏出力进行实时预测；步骤三：将风电数据按从小到大顺序排列，得到向量,利用四分位法将向量分为四个部分；同时，将四种天气类型下的光伏电站出力，分别按上述四分位法进行排列、划分；步骤四：对于风电四部分最大可发功率不同，提供备用的能力也不同，所以为风电场给出四个弃风比例系数、、、，其中，>>>；对于光伏电站，需对每种天气下的各部分分别给出弃光比例系数、、、，其中，系数>>>；步骤五：风电场根据当前最大可发功率选择弃风比例系数，光伏电站根据当前的天气情况及最大可发功率选择弃光比例，按照公式（1）、（2）计算各自提供的总备用容量，风电场备用容量为，光伏电站备用容量为；(1)(2)其中，为风电场提供的一次调频备用容量,为光伏电站提供的一次调频备用容量；为弃风弃光比例系数，，其中，公式（1）中选自、、、中，公式（2）中的选自中；为风电瞬时最大可发功率,为光伏瞬时最大可发功率；步骤六：通过电动汽车聚集商，令其在每个时间间隔中提供可靠性大于等于n%的集群电动汽车可控负荷，设可控负荷值为，并将其按照风光各自总备用容量的比例分为两部分，分别为、；步骤七：根据电动汽车频率响应系数和风、光频率响应系数，对集群电动汽车提供的可控负荷进行整定，计算公式如下:(3)(4)其中，为风电频率响应系数；为光伏频率响应系数；为电动汽车频率响应系数；为电动汽车等效风电备用容量；为电动汽车等效光伏备用容量；步骤八：计算获得风、光实际提供的备用容量，计算公式如下：(5)(6)其中，为风电实际提供的备用容量，为光伏实际提供备用容量。优选地，所述步骤四中的取值区间根据下述公式获得：(7)其中，为减载水平；为减载功率；为最大可发功率；最大允许频率变化量，<0.5Hz；为系统频率50Hz;为调差系数，；其中，；在采用比例弃风弃光法时，（1-）即为减载水平，。优选地，所述步骤六中采用下述公式实现可控负荷分配处理：(8)(9)其中，风电场备用容量为，光伏电站备用容量为，可控负荷值，为风电可控负荷值，为光伏可控负荷值。优选地，所述步骤三中利用四分位法将所述向量依顺序分为四个部分的步骤具体为：对于向量，通过计算三个分位数，利用分位数进行划分，其中第二分位数即为数据中位数，第一、第三分位数确定方法如下：当n=4k+1时，其中第一分位数和第三分位数通过下式计算获得：，；当n=4k+3时，其中第一分位数和第三分位数通过下式计算获得：，。实施本专利技术的实施例，具有如下有的有益效果：在本专利技术实施例中，对于风电场，在传统比例弃风法的基础上，利用四分位法，根据不同的最大可发功率，适当调整风电备用容量。对于光伏电站，考虑其出力情况与天气联系较为紧密，可首先利用模糊C均值聚类方法，对光伏电站历史功率数据按天气不同做聚类分析，再利用四分位法，根据光伏电站不同的最大可发功率，调整光伏电站备用容量。同时，利用集群电动汽车，根据当前可提供的备用容量，对弃风弃光比例进行适当调节，使风光系统和集群电动汽车可以相互协同提供备用容量。附图说明图1是本专利技术提供的一种考虑集群电动汽车的风光一次调频备用容量确定方法的一个实施例的主流程示意图；图2是本专利技术中涉及的电动汽车一次调频特性；图3是本专利技术涉及的集群电动汽车辅助风光系统提供一次调频备用容量示意图。具体实施方式为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。如图1所示，是本专利技术提供的一种考虑集群电动汽车的风光一次调频备用容量确定方法的一个实施例的主流程示意图；一并结合图2和图3所示，在本实施例中，所述考虑集群电动汽车的风光一次调频备用容量确定方法，包括以下步骤：步骤S1：以一预定时间值为时间间隔，获得风电场一天中每个时间间隔中的风电最大可发功率历史数据，并对风电功率进行实时预测；例如，在一些例子中，该预定时间值可以选15分钟（min）；步骤S2：获得光伏电站历史数据，利用模糊C均值聚类，将天气分为晴天、少云、多云、阴雨4种基本类型，并对光伏出力进行实时预测；步骤S3：将风电数据按从小到大顺序排列，得到向量,利用四分位法将向量分为四个部分；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑集群电动汽车的风光一次调频备用容量确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：以一预定时间值

【技术特征摘要】
1.一种考虑集群电动汽车的风光一次调频备用容量确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：以一预定时间值为时间间隔，获得风电场一天中每个时间间隔中的风电最大可发功率历史数据，并对风电功率进行实时预测；步骤二：获得光伏电站历史数据，利用模糊C均值聚类，将天气分为晴天、少云、多云、阴雨4种基本类型，并对光伏出力进行实时预测；步骤三：将风电数据按从小到大顺序排列，得到向量,利用四分位法将向量分为四个部分；同时，将四种天气类型下的光伏电站出力，分别按上述四分位法进行排列、划分；步骤四：对于风电四部分最大可发功率不同，提供备用的能力也不同，所以为风电场给出四个弃风比例系数、、、，其中，>>>；对于光伏电站，需对每种天气下的各部分分别给出弃光比例系数、、、，其中，系数>>>；步骤五：风电场根据当前最大可发功率选择弃风比例系数，光伏电站根据当前的天气情况及最大可发功率选择弃光比例，按照公式（1）、（2）计算各自提供的总备用容量，风电场备用容量为，光伏电站备用容量为；(1)(2)其中，为风电场提供的一次调频备用容量,为光伏电站提供的一次调频备用容量；为弃风弃光比例系数，，其中，公式（1）中选自、、、中，公式（2）中的选自中；为风电瞬时最大可发功率,为光伏瞬时最大可发功率；步骤六：通过电动汽车聚集商，令其在每个时间间隔中提供可靠性大于等于n%的集群电动汽车可控负荷...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙杰，刘顺桂，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44