用于提高风功率预测相关性系数的风电储能配置方法技术

本发明专利技术公开一种用于提高风功率预测相关性系数的风电储能配置方法，其包括确定风功率预测相关性系数计算方式；采取基于预测曲线功率变化率的实时功率修正方法；确定标准日，根据标准日建立测试数据集；构建储能系统模型；对储能的不同额定功率和不同额定容量进行相互组合，将组合的配置输入至储能系统模型中；根据不同组合的调节效果对风电储能进行配置。本申请提供的方法可以根据实际风电场风功率预测相关性系数的具体现状，以风电场历史功率预测数据以及历史实际功率数据为输入，通过一系列建模与仿真测试，输出储能不同额定功率与额定容量配置下的运行提升效果，为风电场规划与配置储能提供科学性的指导。与配置储能提供科学性的指导。与配置储能提供科学性的指导。

【技术实现步骤摘要】
用于提高风功率预测相关性系数的风电储能配置方法


[0001]本专利技术涉及新能源电力领域，尤其涉及一种用于提高风功率预测相关性系数的风电储能配置方法。

技术介绍

[0002]风电的大规模引入会给整个电力系统带来巨大的“不确定性”，储能作为能够对能量进行计划性时间转移的重要技术，能够有效平复风电的不确定性，大大提高电力系统的稳定性。
[0003]在风电功率预测方面，由于国内风电场气象数据的不完整性以及现有预测模型对于复杂地形情景的缺陷性，风电场风功率预测模型往往出现连续性的偏差，此类预测偏差在中长期时间尺度的预测中更为明显，因此国内各个区域的风电场都有因风功率预测偏差过大导致罚款的情况发生，尤其是部分地区风电场因为风功率预测相关性系数过低导致巨额的罚款。在风功率预测系统性能提升空间有限的情况下，储能调节是解决考核的新思路。储能针对实时风功率的修正调节可有效提升风功率预测的相关性系数，减少场站的考核，有利于提升电能质量。
[0004]当前国内外已有不少储能配置方法以及经济性评估手段，但是其技术路线一般都是基于火电等系统的一次调频以及其他辅助调节经济性，或者基于电网侧储能参与市场调节的生命周期经济性进行配置，也有部分技术是针对风电储能出发，但是其重点在于配置储能用于平抑风电功率波动。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的是提供一种用于提高风功率预测相关性系数的风电储能配置方法，可以根据实际风电场风功率预测相关性系数考核的具体现状，通过一系列建模与仿真测试，输出储能不同额定功率与额定容量配置下的运行提升效果，为风电场规划与配置储能提供科学性的指导。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出的一种用于提高风功率预测相关性系数的风电储能配置方法包括：
[0007]确定风功率预测相关性系数计算方式；
[0008]采取基于预测曲线功率变化率的实时功率修正方法；
[0009]确定标准日，根据标准日的检测数据建立测试数据集；
[0010]根据所述测试数据集构建储能系统模型；
[0011]对储能的不同额定功率和不同额定容量进行相互组合，并将组合的配置输入至所述储能系统模型中并测试每一个组合在选取的标准日中运行的调节效果；
[0012]根据所述不同组合的调节效果对风电储能进行配置。
[0013]在一实施例中，所述风功率预测相关性系数采取下列公式计算：
[0014][0015]其中，X
i
为当日日前预测功率值的第i个值，Y
i
为当日实际功率的第i个值，为当日日前预测功率值集合的算术平均值，为当日实际功率集合的算术平均值，n表示记录的采样点个数。
[0016]在一实施例中，所述采取基于预测曲线功率变化率的实时功率修正方法的步骤包括具体为对于任意时间点的实际风电输出功率，根据该时间点的相邻两个日前预测功率时间采样点之间的功率变化率，基于风电储能将实时输出功率的变化程度控制在该功率变化率内。
[0017]在一实施例中，所述标准日的确定包括以下步骤：
[0018]标准日的风功率处于风电场的风功率区间内；
[0019]风电机组均启动并正常发电；
[0020]未出现异常功率突变且未出现突发限功率情况。
[0021]在一实施例中，储能额定功率的配置范围按照风电场风电装机总容量的1％
‑
20％进行设置。
[0022]在一实施例中，所述储能额定容量的配置范围在既定功率情况下按照充放电倍率的1C进行设定。
[0023]在一实施例中，定义风电场的装机容量为为P
N
，所述储能额定功率为X
i
(X1＝1％*P
N
,X2＝1.5％*P
N
,X3＝2％*P
N
,...,X
n
＝20％*P
N
,单位:kW)，所述储能额定容量为Y
j
(Y1＝1％*P
N
,Y2＝1.5％*P
N
,Y3＝2％*P
N
,...,Y
n
＝20％*P
N
,单位:kW
·
h)，其中，所述储能额定功率和所述所述储能额定容量若非100的整数倍，则取最接近100整数倍的值。
[0024]在一实施例中，所述方法还包括：
[0025]选定组合配置，并在选定的组合储能配置下，n个标准日在使用储能系统模型调节之前的预测功率与实际功率的相关性系数分别为R
0,1
,R
0,2
,R
0,3
,...,R
0,n
，执行储能系统模型调节后，n个标准日的预测功率与修正后的实际功率的相关性系数为R
i,1
,R
i,2
,R
i,3
,...,R
i,n
。则相关性系数提升百分比平均值R
inc_precent
的计算方法如下：
[0026][0027]本专利技术的技术方案中，提供了一种用于提高风功率预测相关性系数的风电储能配置方法，可以根据实际风电场风功率预测相关性系数的具体现状，以风电场历史功率预测数据以及历史实际功率数据为输入，通过一系列建模与仿真测试，输出储能不同额定功率与额定容量配置下的运行提升效果，为风电场规划与配置储能提供科学性的指导。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术实施例的用于提高风功率预测相关性系数的风电储能配置方法的流程示意图；
[0030]图2为本专利技术实施例的储能系统模型的建立流程示意图；
[0031]图3为本专利技术实施例以相关性系数计算的统计模型示意图；
[0032]图4为本专利技术实施例的不同组合配置在标准日调节之后的相关性系数提升百分比平均值表格；
[0033]图5为本专利技术实施例的不同组合配置下的储能利润率表格。
[0034]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0035]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的一部分实施例，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作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。
[0036]本专利技术提供一种用于提高风功率预测相关性系数的风电储能配置方法。
[0037]如图1所示，本专利技术实施例提供的用于提高风功率预测相关性系数的风本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于提高风功率预测相关性系数的风电储能配置方法，其特征在于，所述用于提高风功率预测相关性系数的风电储能配置方法包括：确定风功率预测相关性系数计算方式；采取基于预测曲线功率变化率的实时功率修正方法；确定标准日，根据标准日的检测数据建立测试数据集；根据所述测试数据集构建储能系统模型；对储能的不同额定功率和不同额定容量进行相互组合，并将组合的配置输入至所述储能系统模型中并测试每一个组合在选取的标准日中运行的调节效果；根据所述不同组合的调节效果对风电储能进行配置。2.根据权利要求1所述的用于提高风功率预测相关性系数的风电储能配置方法，其特征在于，所述风功率预测相关性系数采取下列公式计算：其中，X
i
为当日日前预测功率值的第i个值，Y
i
为当日实际功率的第i个值，为当日日前预测功率值集合的算术平均值，为当日实际功率集合的算术平均值，n表示记录的采样点个数。3.根据权利要求1所述的用于提高风功率预测相关性系数的风电储能配置方法，其特征在于，所述采取基于预测曲线功率变化率的实时功率修正方法的步骤包括具体为对于任意时间点的实际风电输出功率，根据该时间点的相邻两个日前预测功率时间采样点之间的功率变化率，基于风电储能将实时输出功率的变化程度控制在该功率变化率内。4.根据权利要求1所述的用于提高风功率预测相关性系数的风电储能配置方法，其特征在于，所述标准日的确定包括以下步骤：标准日的风功率处于风电场的风功率区间内；风电机组均启动并正常发电；未出现异常功率突变且未出现突发限功率情况。5.根据权利要求1所述的用于提高风功率预测相关性系数的风电储能配置方法，其特征在于，储能额定功率的配置范围按照风电场风电装机总容量的1％
‑
20％进行设置。6.根据权利要求5所述的用于提高风功率预测相关性系数的风电储能配置方法，其特征在于，所述储能额定容量的配置范围在既定功率情况下按...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊昌全，张宇宁，唐明，闫启明，詹巍，单怡琳，
申请(专利权)人：国家电投集团西南能源研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：