一种匹配风电接纳可行域储能系统的控制方法

摘要

本发明涉及一种匹配风电接纳可行域储能系统的控制方法，其特点是：包括确定风电接纳可行域和匹配风电接纳可行域的储能系统控制步骤，不只是孤立考虑风电功率本身或仅针对系统负荷，而是为了能够较准确的改善系统运行质量，储能系统的调控全面考虑系统、风电功率及其他因素，在负荷低谷时段，利用储能系统吸收超出可行域的风电功率；在负荷高峰时段，且风电接纳可行域尚有裕度时，调控储能系统放电，提高风电入网电量，避免储能系统过度调控。

主权项

一种匹配风电接纳可行域储能系统的控制方法，其特征是，它包括以下步骤：1)确定风电接纳可行域大规模风电的接入电网，给电源侧带来随机波动，源网矛盾问题凸显；因此，对风电功率进行调控，使系统发电功率与负荷需求保持平衡；即：P_L(t)＝P_G(t)+P_W(t)   (1)其中t为系统调度运行时段；P_L为系统负荷；P_G为火电机组输出功率；P_W为风电功率；由于系统中负荷是时刻变化的，且风电接入仍有大量裕度空间，仅从风电功率角度出发，利用储能平抑风电功率波动，将制约风电入网规模，同时当风电功率未超出系统平衡时，利用储能系统调控风电功率将导致其过度调控，损害储能系统经济运行，因此，为提高风电入网规模，引入风电接纳可行域，即在不同时刻电网可接纳空间，将风电等效为负的负荷，其与系统负荷之和即为等效负荷，等效负荷不应超出常规机组最小出力，因此风电接纳可行域其允许风电入网的最大功率值为系统负荷与火电最小出力差值，即风电接纳可行域极值P_limit，其表达式为：P_limit(t)＝P_L(t)‑P_G.min   (2)其中P_G.min为火电机组最小出力；风电接纳可行域为P_W(t)≤P_limit(t)   (3)2)匹配风电接纳可行域的储能系统控制考虑风电场群整体输出功率与风电接纳可行域，利用储能系统对风电功率进行调控，改善系统的运行质量；因储能系统价格昂贵，在负荷低谷时段，利用储能系统吸收超出可行域的风电功率；在负荷高峰时段，且风电接纳可行域尚有裕度时，调控储能系统放电，提高风电入网电量，以获得储能系统最佳的运行收益，在负荷低谷时间段(t₁‑t₂)，储能系统充电，功率P_ESS为$P_{ESS}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}{P}_W\left(t\right)-P_{\lim it}\left(t\right),& 0<P_W\left(t\right)-P_{\lim it}\left(t\right)<P_m\\ P_m,& P_W\left(t\right)-P_{\lim it}\left(t\right)\ge P_m\\ 0,& P_W\left(t\right)-P_{\lim it}\left(t\right)\le 0\end{array}\right.---\left(4\right)$在负荷高峰时间段(t₃‑t₄)，储能系统放电，功率P_ESS为$P_{ESS}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}{P}_W\left(t\right)-P_{\lim it}\left(t\right),& 0<P_{\lim it}\left(t\right)-P_W\left(t\right)<P_m\\ -P_m,& P_{\lim it}\left(t\right)-P_W\left(t\right)>P_m\\ 0,& P_{\lim it}\left(t\right)-P_W\left(t\right)<0\end{array}\right.---\left(5\right)$储能系统配置容量E为：$E={\eta }_{ch\arg e}{\int }_{t_1}^{t_2}{P}_{ESS}\left(t\right)dt=\frac{1}{{\eta }_{disch\arg e}}{\int }_{t_3}^{t_4}\left|P_{ESS}\left(t\right)\right|dt---\left(6\right)$式中η_discharge分别为储能系统放电效率。