一种大规模风光储分层控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种大规模风光储分层控制方法及系统，在协控层获取风光储总出力设定值、风光储日发电计划，进行分配优化计算，得到光伏群、风电群和储能群的群功率设定值指令；在群控层根据光伏群、风电群和储能群的群功率设定值指令确定光伏功率分配值、风电功率分配值及储能功率分配值；在站控层根据光伏功率分配值、风电功率分配值及储能功率分配值控制光伏发电子模块、风力发电子模块和储能发电子模块的出力。优点：将风光储发电群划分为协控层、群控层和站控层，以及利用控制策略进行指导风光储联合发电系统的功率控制，在实现风光资源的充分利用的同时，有效延长储能电池的使用寿命。命。命。

【技术实现步骤摘要】
一种大规模风光储分层控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种大规模风光储分层控制方法及系统，属于自动发电控制


技术介绍

[0002]风光等新能源在改善能源结构、减少碳排放、生态保护等方面发挥重要作用的同时，其固有的间歇性和波动性特点导致其输出功率稳定性差、调节能力低，给电网的安全稳定运行带来了巨大的压力。风能和太阳能在时间上和地域上具有很好的互补特性，在利用这种互补特性的同时，引入规模化的储能发电站，不仅可以解决新能源大规模接入后的电力系统安全稳定运行问题，确保风光储联合送出功率的连续性，还可以通过储能电池的快速响应特性，平滑新能源功率的波动。
[0003]专利《一种可并网运行的风光储一体微电网》(申请号：CN 104734194 A)，公开了一种可并网运行的风光储一体微电网，该微电网可预测微电网中的风光发电设备的发电功率和微电网中的负载变化，可追踪大电网并网点电压信息，实时获取大电网调度指令，实时检测的蓄电池模块电池容量，设定储能系统放电区间，基千SOC分层控制策略，对储能系统能量进行优化管理，实时修正储能系统充放电功本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大规模风光储分层控制方法，其特征在于，包括：获取预先根据风光储测点容量估算划分得到的发电群划分的协控层、群控层和站控层；在协控层获取风光储总出力设定值、风光储日发电计划，根据风光储总出力设定值、风光储日发电计划按照预设的控制策略对光伏群、风电群和储能群的出力进行分配优化计算，得到光伏群、风电群和储能群的群功率设定值指令；在群控层根据光伏群、风电群和储能群的群功率设定值指令确定光伏功率分配值、风电功率分配值及储能功率分配值；在站控层根据光伏功率分配值、风电功率分配值及储能功率分配值控制光伏发电子模块、风力发电子模块和储能发电子模块的出力；所述控制策略包括：在风光储总出力设定值增加时，优先增加风机出力，再增加光伏出力，最后增加电池放电功率或减少充电功率；在风光储总出力设定值降低时，优先减少储能电池的放电功率或增加储能电池充电功率，再减少光伏出力，最后减少风电的出力。2.根据权利要求1所述的大规模风光储分层控制方法，其特征在于，所述根据风光储测点容量估算划分得到的协控层、群控层和站控层，包括：根据光伏站装机容量、风电场装机容量、储能站装机容量分别计算光伏总测点数量、风力总测点数量、储能总测点数量；根据光伏总测点数量、风力总测点数量、储能总测点数量，依据预先设置的测点划分原则进行协控层、群控层和站控层划分；所述测点划分原则为按照固定数量的光伏测点、风力测点以及储能测点以及根据光伏总测点数量、风力总测点数量、储能总测点数量将光伏站、风电场或储能站分别分成若干个光伏发电控制子模块、若干个风力发电控制子模块以及若干个储能发电控制子模块，所有光伏发电控制子模块、风力发电控制子模块以及储能发电控制子模块组成站控层；所有光伏发电控制子模块通过光伏发电群控制模块控制，所有风力发电控制子模块通过风力发电群控制模块控制，所有储能发电控制子模块通过储能发电群控制模块控制，光伏发电群控制模块、风力发电群控制模块和储能发电群控制模块组成群控层；光伏发电群控制模块、风力发电群控制模块和储能发电群控制模块统一通过协控层的控制模块进行协调和调度。3.根据权利要求2所述的大规模风光储分层控制方法，其特征在于，所述光伏总测点数量、风力总测点数量、储能总测点数量的计算公式为：Ci＝ki
·
Pi
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)式中，Ci为第i类电站的测点数量；Pi为第i类电站装机容量；ki为第i类电站容量系数，第i类电站为光伏电站、风力电站或者储能电站。4.根据权利要求1所述的大规模风光储分层控制方法，其特征在于，所述控制策略包括：根据采集的每个风力发电控制子模块的风力发电数据计算每个风力发电控制子模块控制的风场群的向上可调功率ΔUpWD，向下可调功率ΔDnWD；根据采集的每个光伏发电控制子模块的光伏发电数据计算每个光伏发电控制子模块控制的光伏群的向上可调功率ΔUpPV，向下可调功率ΔDnPV；
根据采集的每个储能发电控制子模块的储能发电数据计算每个储能发电控制子模块控制的储能群的正向可放电功率ΔUpBES，反向可充电功率ΔDnBES；根据当前风光储总出力设定值和前一次风光储总出力设定值计算风光储联合运行控制系统总出力设定值的增量ΔPset；获取风光储联合运行控制系统设定值死区Pset
DB
。5.根据权利要求4所述的大规模风光储分层控制方法，其特征在于，所述控制策略包括：确定abs(ΔPset)≤Pset
DB
，闭锁本次功率调节；abs(ΔPset)表示增量ΔPset的绝对值。6.根据权利要求4所述的大规模风光储分层控制方法，其特征在于，所述控制策略包括：确定abs(ΔPset)＞Pset
DB
，且abs(ΔPset)＞ΔUpWD+ΔUpPV+ΔUpBES，则总出力设定值超出系统设定值上限，取ΔPset＝ΔUpWD+ΔUpPV+ΔUpBES，并报警设定值超出系统上限；根据ΔUpWD、ΔUpPV、ΔUpBES分别由群控层的风力发电群控制模块、光伏发电群控制模块和储能发电群控制模块进行出力调节。7.根据权利要求4所述的大规模风光储分层控制方法，其特征在于，所述控制策略包括：确定ΔPset＞Pset
DB
，且ΔPset≤ΔUpWD，则全部由群控层的风力发电群控制模块进行出力调节，对所控制的风力发电子模块进行功率分配。8.根据权利要求4所述的大规模风光储分层控制方法，其特征在于，所述控制策略包括：确定ΔPset＞Pset
DB
，且ΔPset＞ΔUpWD、ΔPset≤ΔUpWD+ΔUpPV,则由群控层的风力发电群控制模块承担全部可用功率ΔUpWD后，再由光伏发电群控制模块承担剩余的(ΔPset
‑
ΔUpWD)部分功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：单鹏珠，杜晨辉，王士柏，孙树敏，程艳，李广磊，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院南京南瑞水利水电科技有限公司，
类型：发明
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