一种基于重力储能提高风电场预测精度的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于重力储能提高风电场预测精度的方法，属于电力系统中储能技术领域，主要涉及一种基于重力储能提高风电场预测精度的方法，本发明专利技术包括以下步骤：步骤一：获取风电场的实时功率与预测功率的差值；步骤二：根据风电场目标功率补偿量，获取重力储能运行方式。当预测功率大于实际风电功率时，重物下滑牵引发电机发电；当预测功率小于实际风电功率时，重物上行，通过电动机牵引力消耗电能。本发明专利技术所述分析方法通过重力储能技术平抑风电场发电功率实际值和预测值的波动，其结果为风电场接入电力系统后，降低其备用容量和提高电力系统可靠性提供了理论基础，同时也为后续电力系统调度等工作提供了理论依据。力系统调度等工作提供了理论依据。力系统调度等工作提供了理论依据。

【技术实现步骤摘要】
一种基于重力储能提高风电场预测精度的方法


[0001]本专利技术属于电力系统中储能
，主要涉及一种基于重力储能提高风电场预测精度的方法。

技术介绍

[0002]在环境污染及化石能源紧缺的大环境下，促进能源清洁化发展具有重大意义。然而，清洁能源大多为具有间歇性、随机性的电源。大规模清洁能源并网，对电力系统调峰、调频都带来了巨大的挑战。目前，大多风电场都是根据天气情况预测风电出力。若风电预测精度不高，将导致电网需要更多的备用容量辅助调频，这会影响电网安全稳定运行和风电场的经济运行。因此，通过储能技术平抑风电场预测误差，对提高电网可靠性和风电场经济性具有重要的实用价值和意义。

技术实现思路

[0003]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种基于重力储能提高风电场预测精度的方法，有效的解决了上述
技术介绍
中的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于重力储能提高风电场预测精度的方法，包括以下步骤：
[0005]S1：获取风电场的试试功率与预测功率的差值：
[0006]ΔP＝P
real
‑
P
forecast
[0007]式中，P
real
是风电场实时功率；P
forecast
是风电场预报功率；ΔP是风电场预测功率误差；
[0008]S2：根据风电场目标功率补偿量，通过重力储能装置获取重力储能运行方式，当预测功率大于实际风电功率时，即ΔP＜0，重物下滑牵引发电机发电；当预测功率小于实际风电功率时，即ΔP＞0，通过电动机牵引使重物上行，消耗电能。
[0009]进一步地，S2包括以下步骤：
[0010]S21：根据风电场目标功率差值，计算重块车辆组目标上行或者下滑速度，判断此时重块车辆组上行或者下滑速度是否达到重块车辆组目标上行或者下行速度；
[0011]S22：若重块车辆组上行或者下滑速度达到重块车辆组目标上行或者下行速度，则计算重块车辆组上行或者下滑目标加速度并判断重块车辆组上行或者下行目标加速度与重块车辆组上行或者下行最大限值加速度的关系；
[0012]S23：若重块车辆组上行或者下滑速度达到重块车辆组目标上行或者下行速度，且重块车辆组上行或者下行目标加速度大于重块车辆组上行或者下行最大限值加速度，则设定控制重块车辆组上行或者下行加速度为最大限值加速度；
[0013]S24：若重块车辆组上行或者下滑速度达到重块车辆组目标上行或者下行速度，且重块车辆组上行或者下行目标加速度小于等于重块车辆组上行或者下行最大限值加速度，则设定控制重块车辆组上行或者下行加速度为目标加速度；
[0014]S25：若重块车辆组上行或者下滑速度未达到重块车辆组目标上行或者下行速度，则设定控制重块车辆组上行或者下行速度为目标上行或者下行速度。
[0015]进一步地，S1中所述重力储能装置包括：导轨、重量滑块、发电机和电动机，重块车辆组通过滑轮与电动机和发电机建立连接关系，电动机和发电机通过导线分别与风力发电机建立连接关系。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0017](1)本专利技术所述分析方法通过重力储能技术平抑风电场发电功率实际值和预测值的波动，其结果为风电场接入电力系统后，降低其备用容量和提高电力系统可靠性提供了理论基础，同时也为后续电力系统调度等工作提供了理论依据。
[0018](2)本专利技术提出的一种基于重力储能提高风电场预测精度的方法，结合重力储能技术工作原理，同时考虑了风电场预测精度，得到了重力储能运行方式。通过结合实时运行效果，本专利技术可以提高风电场输出功率预测精度，同时也提高了电场经济性。
附图说明
[0019]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
[0020]在附图中：
[0021]图1为本专利技术总体流程图；
[0022]图2为本专利技术S2流程图；
[0023]图3为本专利技术重力储能装置运行方式示意图；
[0024]图4为本专利技术重物上行受力平衡图；
[0025]图5为本专利技术重物下滑受力平衡图。
具体实施方式
[0026]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做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。
[0027]一种基于重力储能提高风电场预测精度的方法，包括以下步骤：
[0028]S1：获取风电场的试试功率与预测功率的差值：
[0029]ΔP＝P
real
‑
P
forecast
[0030]式中，P
real
是风电场实时功率；P
forecast
是风电场预报功率；ΔP是风电场预测功率误差；
[0031]S2：根据风电场目标功率补偿量，通过重力储能装置获取重力储能运行方式，当预测功率大于实际风电功率时，即ΔP＜0，重物下滑牵引发电机发电；当预测功率小于实际风电功率时，即ΔP＞0，通过电动机牵引使重物上行，消耗电能。
[0032]进一步地，S2包括以下步骤：
[0033]S21：根据风电场目标功率差值，计算重块车辆组目标上行或者下滑速度，判断此时重块车辆组上行或者下滑速度是否达到重块车辆组目标上行或者下行速度；
[0034]在重物下滑阶段，受力平衡方程：
[0035]mg sinθ＝F
G
+F
D
+f
[0036]式中，F
G
是发电机拉力；F
D
是电动机拉力；m是重物质量，θ是斜坡角度。在重物上行阶段，受力平衡方程：
[0037]mg sinθ+f＝F
D
[0038]在重物下滑阶段，电动机通过对物块的牵引起到控制速度的作用。当物块匀速下滑时，电动机拉力为0。
[0039]f＝μmg cosθ
[0040]式中，μ为轨道摩擦系数。
[0041]重块目标下滑速度的表达式为：
[0042][0043]重块目标上行速度的表达式为：
[0044][0045]S22：若重块车辆组上行或者下滑速度达到重块车辆组目标上行或者下行速度，则计算重块车辆组上行或者下滑目标加速度并判断重块车辆组上行或者下行目标加速度与重块车辆组上行或者下行最大限值加速度的关系；
[0046]重块目标下滑加速度的表达式为：
[0047][0048]式中，v
down1
为当前重物下滑速度。
[0049]重块目标下滑加速度的表达式为：
[0050][0051]S23：若重块车辆组上行或者下滑速度达到重本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于重力储能提高风电场预测精度的方法，包括以下步骤：S1：获取风电场的试试功率与预测功率的差值：ΔP＝P
real
‑
P
forecast
式中，P
real
是风电场实时功率；P
forecast
是风电场预报功率；ΔP是风电场预测功率误差；S2：根据风电场目标功率补偿量，通过重力储能装置获取重力储能运行方式，当预测功率大于实际风电功率时，即ΔP＜0，重物下滑牵引发电机发电；当预测功率小于实际风电功率时，即ΔP＞0，通过电动机牵引使重物上行，消耗电能。2.根据权利要求1所述的一种基于重力储能提高风电场预测精度的方法，其特征在于：S2包括以下步骤：S21：根据风电场目标功率差值，计算重块车辆组目标上行或者下滑速度，判断此时重块车辆组上行或者下滑速度是否达到重块车辆组目标上行或者下行速度；S22：若重块车辆组上行或者下滑速度达到重块车辆组目标上行或者下行速度，则计算重块车辆...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷雪婷，韩冰，方宽，关万琳，谭正卯，尚方，董尔佳，国怀玉，陈晓光，刘智洋，刘进，胡远婷，徐明宇，朱昊，
申请(专利权)人：国网黑龙江省电力有限公司国家电网有限公司大连海事大学，
类型：发明
国别省市：