一种用于平滑风功率波动的储能系统最优出力计算方法及装置

摘要

本发明提供一种用于平滑风功率波动的储能系统最优出力计算方法及装置，应用于风能发电技术领域，该方法包括：对超短期风功率预测曲线进行傅里叶变换，得到风功率预测曲线频谱图；确定用于一阶低通滤波的截止频率预选区间；对超短期风功率预测曲线进行一阶低通滤波，得到风储波动率预测曲线和风储功率预测曲线；确定满足预设的风储波动率要求的最大截止频率；确定最优截止频率选择区间；得到储能功率曲线，并利用储能功率曲线计算储能系统的充放电效率；确定最优截止频率；确定储能系统最优出力曲线；利用储能系统最优出力曲线指导储能系统出力。本发明考虑了如何使得储能系统能量状态变化情况最优化，实现过程简单且容易控制，实用性好。

主权项

一种用于平滑风功率波动的储能系统最优出力计算方法，其特征在于，包括：对当前控制周期的超短期风功率预测曲线进行傅里叶变换，得到风功率预测曲线频谱图；根据所述风功率预测曲线频谱图，确定用于一阶低通滤波的截止频率预选区间；针对所述截止频率预选区间中的每一截止频率，基于该截止频率对所述当前控制周期的超短期风功率预测曲线进行一阶低通滤波，得到风储波动率预测曲线和风储功率预测曲线；根据预设的风储波动率要求，以及所述截止频率预选区间内各截止频率对应的风储波动率预测曲线，确定满足所述预设的风储波动率要求的最大截止频率；根据所述截止频率预选区间及所述最大截止频率，确定最优截止频率选择区间；针对所述最优截止频率选择区间中的每一截止频率，利用该截止频率对应的风储功率预测曲线和所述当前控制周期的超短期风功率预测曲线，得到储能功率曲线，并利用所述储能功率曲线计算当前控制周期内储能系统的充放电效率；根据储能系统的满容量充放电循环效率，以及所述最优截止频率选择区间内各截止频率对应的当前控制周期内储能系统的充放电效率，确定最优截止频率；将所述最优截止频率对应的储能功率曲线，确定为储能系统最优出力曲线；利用所述储能系统最优出力曲线指导储能系统出力；其中，所述的针对所述截止频率预选区间中的每一截止频率，基于该截止频率对所述当前控制周期的超短期风功率预测曲线进行一阶低通滤波，得到风储波动率预测曲线和风储功率预测曲线，采用以下公式：其中，N为一个控制周期内的采样点个数；N为自然数；T_s为采样时间；n为采样点的序号，n＝1,2,…N；x(i)为第i个采样点的风功率预测值；X_n(z)为风功率预测值x(i)的第n个z变换；y(n)为滤波后第n个采样点的风功率预测值x(n)对应的风储功率值；Y_n(z)为一阶低通滤波后的离散复数，与风储功率值y(n)相对应；H_a(z)为一阶巴特沃斯低通滤波表达式；f_l为滤波频率。