【技术实现步骤摘要】
一种基于抽水储能电站平抑风力发电功率波动的方法
本专利技术涉及一种基于抽水储能电站平抑风力发电功率波动的方法。
技术介绍
近年来能源短缺和环境污染已成为当今人类生存和发展首要解决的紧迫问题，对可再生能源的开发利用,特别是对风能的利用已受到世界各国的高度重视。风力发电给我们带来了全新的电力能源，但是，风能的高渗透性会引发系统间歇性波动，使电力系统的输出功率不再稳定，当大规模风电并网时会对电网造成不利影响。目前已有一些学者针对风能的随机性给电力系统带来的危害进行了研究，文献[5]建立了一种采用电池储能系统平抑风力发电机功率波动的模型，并提出了采用随机动态规划控制的方法对有电池存储系统进行控制。文献[6]提出了一种采用压缩空气储能与风力发电机相结合的电力系统优化调度模型，来平抑风力发电机功率的波动。但上述研究都存在着储能系统容量不够大的缺点，当风力发电发生大规模功率波动时，储能系统不能完全平抑功率波动的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，提供一种基于抽水储能电站平抑风力发电功率波动的方...
【技术保护点】
1.一种基于抽水储能电站平抑风力发电功率波动的方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤一：将风力发电厂发出功率数据和电力系统用户用电功率数据输入到混合模型中；利用风力发电场模型求解功率波动需要补偿的功率差额；/n步骤二：建立满足电网需求、功率平衡以及设备安全运行的约束条件；/n步骤三：建立储能模型求解水库高度，调节水库储能状态；/n步骤五、根据风力发电功率波动的功率差额和水库高度，求解水泵转速，当用电负荷处于波峰时，调节水泵到最优转速，可以利用势能差补偿风力发电功率的不足，平抑单独由风力发电带来的风力发电波动的影响；当用电波谷时，调节水泵转速，将释放掉的容量储抽到抽水蓄能电站进行抽水蓄能。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于抽水储能电站平抑风力发电功率波动的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：将风力发电厂发出功率数据和电力系统用户用电功率数据输入到混合模型中；利用风力发电场模型求解功率波动需要补偿的功率差额；
步骤二：建立满足电网需求、功率平衡以及设备安全运行的约束条件；
步骤三：建立储能模型求解水库高度，调节水库储能状态；
步骤五、根据风力发电功率波动的功率差额和水库高度，求解水泵转速，当用电负荷处于波峰时，调节水泵到最优转速，可以利用势能差补偿风力发电功率的不足，平抑单独由风力发电带来的风力发电波动的影响；当用电波谷时，调节水泵转速，将释放掉的容量储抽到抽水蓄能电站进行抽水蓄能。
2.如权利要求1所述的基于抽水储能电站平抑风力发电功率波动的方法，其特征在于：所述步骤一的具体步骤为：(1)风电场瞬时风能
式中，ρ为空气密度；R为叶片半径；V为风速；f(V/λ,K)为威布尔分布的概率密度函数，可得风速的分布特征；λ为形状因子；K为威布尔分布参数；PW为瞬时风能；
(2)风电场瞬时捕获功率
式中，Pmec为瞬时捕获有效风功率；CP(λi，β)为风力涡轮机空气动力效率的功率系数，受到叶尖速比λi和β桨距角的影响，表示风能的捕获效率；桨距角几乎不变，约为处在0附近的数；λi为叶尖线速度与风速的比值，ω为风力涡轮机的转速；
(3)风电场注入电网功率
Pwind＝ηPmec
式中Pwind为风力涡轮机的注入电网功率；η为风力发电机的效率；
(4)需要平抑的功率差额
Pdev＝Puser-Pwind
其中Puser为电力系统用户用电功率。
3.如权利要求1所述的基于抽水储能电站平抑风力发电功率波动的方法，其特征在于：所述步骤二的具体步骤包括(1)功率平衡约束：
Phydro(t)＝Pgrid(t)-Pwind(t)+PpumpN
式中，Pgrid(t)为运营商给出的电力需求，Pwind(t)为上部分得出的风电场功率，PpumpN为离心泵的额定功率，这都是已知值，Phydro(t)为需求解的水轮机功率；
(2)水库储层能量：
Esto(t)为某时刻的储层能量，Esto(t-1)为前一时刻的储层能量，Phyd(t)为水轮机的功率，PpumpN为离心泵的额定功率...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓雯，谭雅之，杨智凯，顾君燕，胡焱，尹俊，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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