[发明专利]基于四分位比例弃风法的风储一次调频备用容量确定方法

权利要求书

1.一种基于四分位比例弃风法的风储一次调频备用容量确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、以一预定时间值ΔT为时间间隔，获得风电场一天中每个时间间隔中的风电最大可发功率历史数据；

步骤二、将所述历史数据按从小到大顺序排列，得到向量X＝[x₁，x₂，...，x_m]，并利用四分位法将所述向量X依顺序分为四个部分；m为向量X包含向量项数；

步骤三、对应于所述向量X分为四个部分的，分别获得四个部分的弃风比例系数α₁、α₂、α₃、α₄，其中，α₁＞α₂＞α₃＞α₄；

步骤四、根据风电场当前最大可发功率选择对应的弃风比例系数，根据公式(1)计算风储系统提供的总备用容量；

P_curtailed(t)＝(1-α)P_avail(t) (1)

其中，P_curtailed(t)为弃风容量，将其作为一次调频的备用容量；α为当前最大可发功率选择对应的弃风比例系数，其为α₁、α₂、α₃、α₄中之一；P_avail(t)为风电瞬时最大可发功率；

步骤五、根据当前储能的荷电状态SOC，计算调节系数k_w，计算公式如下：

k_w＝-ax²(SOC)+c

其中，a、c为通过风电场实际配置数据计算得到的系数；SOC_min为荷电状态允许的最小值；SOC_max为荷电状态允许的最大值，SOC_min+SOC_max＝1；

步骤六、根据所述调节系数k_w计算风电场实际备用容量，计算公式如下：

P′_curtailed(t)＝(1-k_wα)P_avail(t)

步骤七、根据一次调频的备用容量以及风电场实际备用容量获得储能系统提供的备用容量P_ess，其计算公式如下：

P_ess＝P_curtailed(t)-P′_curtailed(t)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤三中的弃风比例系数取值区间根据下述公式获得：

其中，d％为减载水平；ΔP_G为风电减载功率；P₀为风电最大可发功率；Δf最大允许频率变化量，Δf＜0.5Hz；f₀为系统频率50Hz；σ_f为风电调差系数，分别为风电调差系数最小值和风电调差系数最大值；其中，在采用比例弃风法时，(1-α)即为减载水平d％，

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤五中的a、c确定方法如下：

步骤51、考虑k_w随SOC变化时的单调性和变化速度，采用二次函数模型；

步骤52、为了减小弃风量，当SOC大于等于50％时，k_w取最大值，当SOC小于50％时，相应减小，最小值为1；

步骤53、关于k_w最大值，考虑风电提供备用最少，储能提供备用最多情况，α取最大值为根据比例弃风法最少需减载储能设备提供最大备用，即为储能SOC大于等于50％时，此时储能与风电共同承担备用，设比值为1∶n，即风电实际需减载算出k_w最大值为并根据实际风储的配置数据和风电调频特性数据获得前述公式中的a、c参数。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤二中利用四分位法将所述向量X依顺序分为四个部分的步骤具体为：

对于向量X＝(x₁，x₂，...，x_m]，通过计算三个分位数，利用分位数进行划分，其中第二分位数即为数据中位数Q₂，第一、第三分位数确定方法如下：

当m＝4k+1时，其中第一分位数Q₁和第三分位数Q₃通过下式计算获得：

k为正整数；

当m＝4k+3时，其中第一分位数Q₁和第三分位数Q₃通过下式计算获得：