[发明专利]一种用于风电场储能调度的方法

说明书

本发明公开了一种用于风电场储能调度的方法，结合历史风电功率出力数据和结算电价数据，进行相应的风电功率和电价的数据预测，并且依据历史结算电价规律，将一天分为尖峰时段和非尖峰时段，然后依据电力市场的运行方式及其参数要求，选用合适的两级储能装置并设计相适应的风电场两级储能调度的策略，以风电场经济效益和并网电量的平滑度为目标，完成对风电场并网功率的调度，从而维持电网的稳定性。

技术领域

本发明属于风电信技术领域，更为具体地讲，涉及一种用于风电场储能调 度的方法。

背景技术

在化石能源日益枯竭的今天，新能源成为人们的研究热点。风能作为时下 典型的新能源，其低廉的成本、丰富的资源、清洁的运行使之拥有广阔的应用 前景。其中，风力发电在近些年发展尤为迅速，其在电力系统中渗透也日益增 加。仅在2014年一年之内，全球就新建了总容量超过50GW的风力发电装置。 然而，由于受到季节、气候、地理位置等诸多因素影响，风力发电具有随机性、 间歇性和不可控性的特点。这些特点导致风力发电的发电量在一天之内可以达 到满负荷最大值输出也可能会处于停机状态零功率输出，如此大范围的功率波 动会严重影响电力系统的安全稳定运行。风电的大幅波动如果直接并网会改变 电力系统瞬时平衡的电力供应模式，对电力系统生产计划编制和调度运行安排 提出了更高的要求，增大了配电网的复杂性和不确定性。

如何应对风力发电波动性带来的问题，成为时下研究的热点。国内外研究 针对该问题，主要提出了两种平滑控制策略，一种是在系统中加如储能装置， 如：抽水储能、燃料电池、超级电容器等；另一种是利用风机自身调整控制， 如利用桨距角控制调整风机的桨距角。

如何在新的国家形势、行业背景下，在保证电力系统安全稳定运行的前提 下，平滑风电场出力的同时提高风电厂经济效益成为本发明的重点。

在文献“M.A.Chowdhury，N.Hosseinzadeh，W.Shen.Fuzzy logic systems forpitch angle controller for smoothing wind power fluctuations during belowrated wind incidents.IEEE Trondheim PowerTech.Energy Convers.,Vol.38,2011,pp.224–233.”中，提出了应用于桨距角控制器的模糊逻辑系统，根据当前风力事件， 通过模糊推理确定具有适当选择校正因子的EMA指令输出功率并且动态选择 目标输出功率。但是，这种利用桨距角控制来调整风电功率输出的方式不能在 风电频繁波动时做出相应的迅速改变，且如果做出不当的调整容易损坏相关电 力设备。文献“于芃，赵瑜，周玮，孙辉，等.基于混合储能系统的平抑风电波 动功率方法的研究.电力系统保护与控制，Vol.39(24),2011,pp.35-40”基于蓄电 池和超级电容器构成的新型混合储能系统，提出了一种基于混合储能系统的平 抑风电波动功率的方法，但并未结合市场，只以平抑功率波动作为唯一目标函 数，因此无明显经济效益。这些方法和系统均能在一定程度上较好的平滑风电 场出力，保证电网的安全稳定运行，然而它们依然存在一个普遍的问题，并未 结合电力市场大背景，经济效益不明显，经过调度调控之后风电的成本甚至可 能增加，使本身零成本的风力发电变得比传统能源发电还昂贵。在文献“Liu. Meng,L.Franklin,Lee Wei-Jen.Dispatch Scheduling for a Wind Farm With Hybrid Energy Storage Based onWind and LMP Forecasting.IEEE Transaction on Industry Applications,Vol.51,2015,pp.1970–1976.”中，虽然结合了电力市场的运行背景， 以节点边际电价为储能策略的判定条件，但并未对风电场实际并网电量的进行 平滑，这就在一定程度上影响了电力系统的稳定性，降低了并网电量的质量。

发明内容