[发明专利]考虑出力预测与价格的风电场储能电站多市场参与策略

说明书

本发明公开了考虑出力预测与价格的风电场储能电站多市场参与策略，电力系统技术领域，本发明提供考虑出力预测与价格双重不确定性的风电场储能电站多市场参与策略，将储能应用场景扩展至包括中长期市场、日前市场及实时市场，建立了风电场储能系统面向多类型市场的经济模型，并以风储系统参与多市场的收益最大为目标、风机出力及储能充放电功率满足需求为约束来构建优化模型，并基于随机机会约束规划理论对模型进行优化，并将机会约束中的不确定性性转化为确定性，在MATLAB环境中使用CPLEX求解器对其予以求解，得到满足不同市场需求的风电场储能运行策略，从而提高风电场储能电站运行的整体经济效益，使风电场储能电站实现整体经济效益最大化的目标。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体是考虑出力预测与价格的风电场储能电站多市场参 与策略。

背景技术

我国的电源结构将发生深刻的变化，会构建一个以清洁能源为主体的新型电力系统。储 能作为推动能源结构加速转型的重要技术，其灵活的充放电控制能力能够有效缓解风力的不 确定性波动问题，减少弃风现象，这也使得在风电场配套储能设施成为新的发展趋势。为了 进一步推动清洁能源发电与储能协同发展，国家对风电场配套储能利好政策频出，大多省份 对新能源发电场站配置储能持鼓励态度，少数省份(如辽宁、山东等)则考虑优先建设配备 了储能设施的新能源发电项目，或要求新能源场站必须配备一定的储能设施，对中国风电场 储能系统的发展有着极大激励作用。在风电场配置储能设施必将成为未来的普遍现象，因此 对风电场储能系统的研究对新能源发电领域意义重大。

由于我国的电力市场还在发展阶段，目前主要以中长期市场交易为主，同时积极发展日 前和实时的电力现货交易市场。然而，当风力发电接入电网以后，风电出力具有随机性和波 动性，实时电价也存在波动性，如何在电力市场中设计合适的风储系统运行模式来减轻风电 并网的不稳定性，提升风电场储能电站参与多市场的经济效益，仍是现阶段存在的重点与难 点。

发明内容

鉴于上述技术缺点，本发明提供了考虑出力预测与价格的风电场储能电站多市场参与策 略。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

考虑出力预测与价格的风电场储能电站多市场参与策略，包括以下步骤：

步骤1：考虑风电功率的随机性和波动性，基于多场景法建立风机出力预测误差概率分布函 数；

步骤2：考虑电力现货价格的不确定性，采用一阶自回归模型描述电力现货价格，同时建立风 场储能电站参与多市场的运行收益模型和运行约束条件；

步骤3：基于随机机会约束规划理论，根据电力实时现货价格、风场储能电站参与多市场的运 行收益模型和运行约束条件，建立目标收益函数与目标约束函数；

步骤4：将目标收益函数与目标约束函数变为混合整数线性规划问题，在MATLAB环境 中使用CPLEX求解器进行求解，得出满足不同市场需求的风电场储能运行策略。

优选的，所述步骤1中，风机出力预测误差概率分布函数公式为：

式中，α、β均为风机出力预测误差概率分布参数且α、β均大于0，ΔP为风机出力的预测误差的样本值。

优选的，所述风机出力预测误差概率分布函数的样本值通过以下步骤求得：

步骤a：将风机出力预测误差概率分布函数分成m个等概率区间；

步骤b：以每个概率区间的中点或区间内的随机数作为采样点；

步骤c：根据风机出力预测误差概率分布函数的逆变换公式对相应的采样点进行逆变换得 到对应的预测误差样本值。

步骤d：根据预测误差样本值与风机出力超短期预测功率相加得到多个风机实际出力样 本。