一种考虑需求侧响应的风电功率分层平滑系统及其方法

摘要

本发明公开了一种考虑需求侧响应的风电功率分层平滑系统及其方法，是按如下步骤进行：1建立源‑荷‑储互动分层平滑模型，包括风电分时电价数学模型、储能装置的充放电状态模型、负荷分层优化风电功率平滑模型、储能装置充放电状态优化模型；2基于PSO粒子群优化算法对模型进行求解，求得可平移负荷运行调度以及储能装置充放电的最佳方案。本发明能够使负荷有效“跟踪”风电机组出力，降低联络线上风电功率输出的波动性，使风电功率输出更加平滑，并提高系统内用户购电的经济性。

主权项

一种考虑需求侧响应的风电功率分层平滑系统，其特征是包括：风电机组、储能装置、参与需求侧响应的负荷群、风电预测模块、负荷调度模块、负荷优化模块；所述负荷群包括：不可控负荷和可控负荷中的可平移负荷；所述风电预测模块获取所述风电机组的历史出力数据并预测未来出力数据，从而建立分时电价数学模型；所述负荷调度模块获取所述可平移负荷的负荷参数信息，并按时间尺度的降序顺序对可平移负荷进行分层处理，获得N层可平移负荷曲线；记为{L₁,L₂,…,L_n,…,L_N}；L_n表示第n层可平移负荷曲线；1≤n≤N；同时，获取所述不可控负荷的负荷参数信息并得到不可控负荷曲线，记为L^*；所述负荷调度模块从所述风电预测模块获取所述未来风电机组出力数据和分时电价，并建立所述储能装置的充放电状态数学模型；所述负荷调度模块根据所述未来风电机组出力数据和不可控负荷曲线L^*获得N层可平移负荷调度的目标曲线；所述负荷优化模块根据所述不可控负荷曲线L^*、分时电价数学模型和N层可平移负荷调度的目标曲线，建立可平移负荷的N层经济性目标函数；所述负荷优化模块根据N层可平移负荷曲线、分时电价数学模型和N层可平移负荷调度的目标曲线，建立可平移负荷的N层波动性目标函数；所述负荷优化模块根据N层可平移负荷曲线和N层可平移负荷调度的目标曲线，建立可平移负荷的N层平滑性目标函数；所述负荷优化模块建立由所述N层经济性目标函数、N层波动性目标函数和N层平滑性目标函数，以及所设定的可平移负荷的时间范围约束组成的负荷分层优化风电功率平滑模型；所述负荷优化模块求取所述负荷分层优化风电功率平滑模型的适应度函数，并利用PSO算法对所述负荷分层优化风电功率平滑模型进行求解，获得优化后的N层可平移负荷曲线；从而使得所述负荷群得到优化；所述负荷调度模块根据所述风电机组未来出力数据、不可控负荷曲线L^*和优化后的N层可平移负荷曲线获得储能装置的目标曲线；所述负荷调度模块根据所述储能装置充放电状态数学模型、储能装置的目标曲线和分时电价数学模型获得储能装置的波动性目标函数；所述负荷调度模块建立由所述储能装置的目标曲线、储能装置的波动性目标函数以及所设定的充放电约束条件组成的所述储能装置的充放电状态优化模型；所述负荷优化模块利用PSO算法对所述储能装置的充放电状态优化模型进行求解，获得优化后的储能装置的充放电状态，从而使得所述储能装置得到优化；所述风电功率分层平滑系统通过联络线实现所述风电机组的输出功率、优化后的负荷群以及优化后的储能装置的充放电功率之间的功率流交换，并通过联络线将风电功率输送至电网，从而实现风电功率的平滑输出。