一种风储电站电网负荷调峰及风电波动抑制的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种风储电站电网负荷调峰及风电波动抑制的方法及装置，应用于风储联合发电技术领域，该方法包括：计算电网负荷对风储电站的有功功率需求；建立用于电网负荷调峰的日前优化模型；将所述日前优化模型转换为二次规划问题，并求解得到日前优化的储能系统出力数据；计算日前优化的风储联合出力数据；对所述日前优化的风储联合出力数据进行一阶低通滤波，得到风储联合参考输出功率；计算储能系统额外出力数据；对所述储能系统额外出力数据进行优化；计算储能系统实时总出力数据。本发明专利技术可以有效改善风电的随机性和不可调度性；改善电网负荷峰谷差逐渐增大造成的一系列困难和为满足电网高峰负荷需求规划建设的电力设备资产利用率较低等问题。

【技术实现步骤摘要】
—种风储电站电网负荷调峰及风电波动抑制的方法及装置
本专利技术涉及风储联合发电
，具体地，涉及一种风储电站电网负荷调峰及风电波动抑制的方法及装置。
技术介绍
近年来，为了应对能源危机和缓解日益严峻的环境压力，开发和利用可再生能源发电成为世界各国关注的焦点，风力发电以其无污染、一次能源可永久使用等诸多优点成为重要选择。然而，风力发电有着随机性、间歇性和不可准确预测性，将其并入现有电网达到一定比例时，这种不稳定因素可能会对局部电网造成很大的冲击，甚至酿成大规模恶性事故；同时，随着人民生活水平的提高和电力负荷的快速增长，电网负荷峰谷差逐渐增大，而风电的随机性和不可调度性会给电力调度造成一系列困难，为满足高峰负荷需求而规划建设的电力设备资产利用率较低。对电网负荷的削峰填谷方面，在国外已有许多大规模储能项目正在运行，其中许多用途都是对电网负荷进行削峰填谷，在国内，南方电网开展了 MW级电池储能示范项目，主要作用也是对电网负荷的削峰填谷。目前，还没有通过风电、储能联合发电对电网负荷进行削峰填谷的研究。通过储能抑制风电输出功率波动方面，国内外已有许多深入的研究，国家电网公司在张北本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风储电站电网负荷调峰及风电波动抑制的方法，其特征在于，包括：根据电网负荷预测数据和风功率预测数据，计算电网负荷对风储电站的有功功率需求；根据所述风功率预测数据、储能系统输出功率和电网负荷对风储电站的有功功率需求，建立用于电网负荷调峰的日前优化模型；将所述日前优化模型转换为二次规划问题，并求解得到日前优化的储能系统出力数据；根据所述日前优化的储能系统出力和实时风电有功功率数据，得到日前优化的风储联合出力数据；对所述日前优化的风储联合出力数据进行一阶低通滤波，得到风储联合参考输出功率；计算所述风储联合参考输出功率与所述日前优化的风储联合出力数据之差，得到储能系统额外出力数据；根据储能系统剩余电...

【技术特征摘要】
1.一种风储电站电网负荷调峰及风电波动抑制的方法，其特征在于，包括: 根据电网负荷预测数据和风功率预测数据，计算电网负荷对风储电站的有功功率需求； 根据所述风功率预测数据、储能系统输出功率和电网负荷对风储电站的有功功率需求，建立用于电网负荷调峰的日前优化模型； 将所述日前优化模型转换为二次规划问题，并求解得到日前优化的储能系统出力数据； 根据所述日前优化的储能系统出力和实时风电有功功率数据，得到日前优化的风储联合出力数据； 对所述日前优化的风储联合出力数据进行一阶低通滤波，得到风储联合参考输出功率； 计算所述风储联合参考输出功率与所述日前优化的风储联合出力数据之差，得到储能系统额外出力数据； 根据储能系统剩余电量、储能系统最大充放电功率对所述储能系统额外出力数据进行优化，得到优化后的储能系统额外出力数据； 根据所述日前优化的储能系统出力数据和所述优化后的储能系统额外出力，得到储能系统实时总出力数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根据电网负荷预测数据和风功率预测数据，计算电网负荷对风储电站的有功功率需求，具体为: 利用电网负荷预测数据，采用公式 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的用于电网负荷调峰的日前优化模型包括:@标函数 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的将所述日前优化模型转换为二次规划问题，并求解得到日前优化的储能系统出力数据，具体为: 将所述目标函数转换为如下二次函数: 5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的根据所述日前优化的储能系统出力和实时风电有功功率数据，得到日前优化的风储联合出力数据，具体为: 利用所述日前优化的储能系统出力数据总量和实时风电有功功率数据总量，采用公式 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的对所述日前优化的风储联合出力数据进行一阶低通滤波，得到风储联合参考输出功率，采用如下公式: 7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的根据储能系统剩余电量、储能系统最大充放电功率对所述储能系统额外出力数据进行优化，得到优化后的储能系统额外出力数据，具体为: 采用第一优化规则，根据储能系统剩余电量对所述储能系统额外出力数据进行优化，得到初始优化后的储能系统额外出力数据； 采用第二优化规则，根据储能系统最大充放电功率和所述初始优化后的储能系统额外出力数据，得到优化后的储能系统额外出力数据； 所述第一优化规则为: 若s(k) > Sala?—high,则储能系统充电时Ab1QO = O,储能系统放电时Ab1QO =a3 X Δ b (k)；若Salmuhigh≥s (k) > Snormal high,则储能系统充电时Λ Id1 (k) = ai X Λ b (k)，储能系统放电时 Ab1(Ii) = a2 X Δ b (k)； 若S_al—high≥s (k)≥Snmial lmt，则储能系统充电时Ab1GO = Ab(k)，储能系统放电时 Δ bl (k) = Δ b (k)； 若SnOTmal—lOTt > s(k)≥Salanil lmt，则储能系统充电时Ab1GO = a2X Ab(k)，储能系统放电时 Ab1(Ii) = B1X Δ b (k)；若s(k) < Salarm-low,则储能系统充电时Δb1(k) = a3X Δb(k),储能系统放电时Δb1(k)=O ； 所述第二优化规则为:若 Δb1 (k) > Pmax-bex (k)，则Δ b2 (k) = Pmax-bex (k)；若 Pmax-bex (k)≥ Δb1 (k) ≥Pmax_bex (k)，则Δ b2 (k) = Δb1 (k)；若Δ b1 (k) < -Pmax_bex (k)，则 Δ b2 (k) = -Pmax_bex (k)； 其中，s(k)为储能系统剩余电量； Δb1(k)为初始优化后的储能系统额外出力数据； Δb(k)为储能系统额外出力数据； a1,a2, a3为实时控制调整参数，并且a1 < 1 < a2 < a3 ; Salarm-high为储能系统剩余电量报警上限； Salarm-low储能系统剩余电量报警下限； Snormal—high为储能系统剩余电量正常上限； Snormal_low为储能系统剩余电量正常下限； Δb2（k）为优化后的储能系统额外出力数据。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的根据所述日前优化的储能系统出力数据和所述优化后的储能系统额外出力，得到储能系统实时总出力数据，采用如下公式: B (k) = bex (k) + Δb2 (k)； 其中，B(k)为储能系统实时...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈豪，石世前，李娜，李智，张滢，柳玉，宗谨，白恺，刘辉，张瑞芳，
申请(专利权)人：国家电网公司，华北电力科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：