[发明专利]平抑电力系统中可再生能源电源输出功率波动的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统调度领域，更具体地说是一种利用电池型储能电站平抑电力系统中可再生能源电源输出功率波动的方法。

背景技术

大型风电场、光伏电站等可再生能源电源输出功率的随机性，对传统电力系统的可靠性和稳定性有着巨大的不利影响。当可再生能源电源在电力系统中的渗透率较高时，火电机组的爬坡速率往往无法跟随可再生能源电源输出功率的变化而变化，这就使得电力系统管理者对可再生能源电源接入进行了容量限制。为了最大程度地利用可再生能源，降低由于可再生能源电源输出功率波动所带来的接入电网的容量瓶颈，需要研究平抑电力系统中可再生能源电源输出功率波动的方法。

利用电池型储能来平抑可再生能源电源的功率波动是一个较好的选择。目前采用的方法一般是为每个可再生能源电源配备电池储能装置，可再生能源电源的发电能量直接存储于电池中，由电力系统管理者对电池的输出功率分别进行控制。这种平抑功率波动的方法虽然简单，但会在可再生能源电源的控制中增加电池型储能装置的容量约束，进而限制了可再生能源电源的输出功率，因而无法充分发挥可再生能源电源的经济效益。而集中式的由电池模块构成的储能电站，无论从储能容量、电池效率以及管理角度，相对于可再生能源电源配置电池模式都具有优越性。合理利用电池型储能电站平抑可再生能源输出功率的波动是电力系统调度管理中亟待解决的一个问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用电池型储能平抑电力系统中可再生能源电源输出功率波动的方法。由电池模块组成的电池型储能电站接入指定电压等级的电力系统，通过对电池型储能电站进行调度，平抑可再生能源电源输出功率波动，实现对可再生能源电源的最大化利用。

为解决技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明平抑电力系统中可再生能源电源输出功率波动的方法的特点是按以下步骤进行：

(1)由N个并联运行、可独立进行充放电控制的电池模块构成电池型储能电站接入指定电压等级的电力系统；根据各电池模块的充放电状态，将储能电站的工作状态划分为2N+1种：s₁、s₂、…、s_i、…s_2N+1，其中s_i表示储能电站的第i种工作状态，以储能电站的2N+1种工作状态构成储能电站的工作状态集S；

(2)给定进行可再生能源电源输出功率波动平抑的起始时刻、平抑周期T，以及平抑周期内的时段数n；可再生能源电源输出功率的波动是以平抑周期T为单元进行平抑，一个平抑周期T划分为n个时段，使用t时段表示一个平抑周期中的第t个时段，t∈[1，n]；

通过预测，获取平抑周期T内t时段的可再生能源电源输出功率预测值P_t.GFor和电力系统负荷预测值P_t.Load，将t取值为1到n，分别获得逐时段的输出功率预测值P_t.GFor和电力系统负荷预测值P_t.Load；

(3)对电力系统在平抑周期T内t时段的网损P_t.Loss按照P_t.Loss＝ρ×P_t.Load进行估算；其中ρ是电力系统对历史运行工况进行统计分析后获得的网损率，ρ为给定值；

t时段电力系统中的功率差额为：P_t.Vac＝P_t.Loss+P_t.Load-P_t.GFor，将t取值为1到n，分别获得逐时段的电力系统功率差额P_t.Vac；