一種風(fēng)儲(chǔ)電站電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰及風(fēng)電波動(dòng)抑制的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種風(fēng)儲(chǔ)電站電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰及風(fēng)電波動(dòng)抑制的方法及裝置，應(yīng)用于風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，該方法包括：計(jì)算電網(wǎng)負(fù)荷對(duì)風(fēng)儲(chǔ)電站的有功功率需求；建立用于電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰的日前優(yōu)化模型；將所述日前優(yōu)化模型轉(zhuǎn)換為二次規(guī)劃問題，并求解得到日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力數(shù)據(jù)；計(jì)算日前優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力數(shù)據(jù)；對(duì)所述日前優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力數(shù)據(jù)進(jìn)行一階低通濾波，得到風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合參考輸出功率；計(jì)算儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)；對(duì)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化；計(jì)算儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)總出力數(shù)據(jù)。本發(fā)明可以有效改善風(fēng)電的隨機(jī)性和不可調(diào)度性；改善電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差逐漸增大造成的一系列困難和為滿足電網(wǎng)高峰負(fù)荷需求規(guī)劃建設(shè)的電力設(shè)備資產(chǎn)利用率較低等問題。
【專利說明】—種風(fēng)儲(chǔ)電站電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰及風(fēng)電波動(dòng)抑制的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種風(fēng)儲(chǔ)電站電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰及風(fēng)電波動(dòng)抑制的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，為了應(yīng)對(duì)能源危機(jī)和緩解日益嚴(yán)峻的環(huán)境壓力，開發(fā)和利用可再生能源發(fā)電成為世界各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)，風(fēng)力發(fā)電以其無污染、一次能源可永久使用等諸多優(yōu)點(diǎn)成為重要選擇。然而，風(fēng)力發(fā)電有著隨機(jī)性、間歇性和不可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)性，將其并入現(xiàn)有電網(wǎng)達(dá)到一定比例時(shí)，這種不穩(wěn)定因素可能會(huì)對(duì)局部電網(wǎng)造成很大的沖擊，甚至釀成大規(guī)模惡性事故；同時(shí)，隨著人民生活水平的提高和電力負(fù)荷的快速增長(zhǎng)，電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差逐漸增大，而風(fēng)電的隨機(jī)性和不可調(diào)度性會(huì)給電力調(diào)度造成一系列困難，為滿足高峰負(fù)荷需求而規(guī)劃建設(shè)的電力設(shè)備資產(chǎn)利用率較低。
[0003]對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷的削峰填谷方面，在國(guó)外已有許多大規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目正在運(yùn)行，其中許多用途都是對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行削峰填谷，在國(guó)內(nèi)，南方電網(wǎng)開展了 MW級(jí)電池儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，主要作用也是對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷的削峰填谷。目前，還沒有通過風(fēng)電、儲(chǔ)能聯(lián)合發(fā)電對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行削峰填谷的研究。
[0004]通過儲(chǔ)能抑制風(fēng)電輸出功率波動(dòng)方面，國(guó)內(nèi)外已有許多深入的研究，國(guó)家電網(wǎng)公司在張北建立的風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程中，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以有效平抑風(fēng)電波動(dòng)。但是，在考慮風(fēng)儲(chǔ)電站對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰的基礎(chǔ)上，如何平抑風(fēng)電波動(dòng)，在在國(guó)內(nèi)外還沒有研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例的主要目的在于提供一種風(fēng)儲(chǔ)電站電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰及風(fēng)電波動(dòng)抑制的方法及裝置，以提供一種同時(shí)考慮電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰和風(fēng)電波動(dòng)平抑的控制技術(shù)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種風(fēng)儲(chǔ)電站電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰及風(fēng)電波動(dòng)抑制的方法，包括:
[0007]根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和風(fēng)功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算電網(wǎng)負(fù)荷對(duì)風(fēng)儲(chǔ)電站的有功功率需求；
[0008]根據(jù)所述風(fēng)功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出功率和電網(wǎng)負(fù)荷對(duì)風(fēng)儲(chǔ)電站的有功功率需求，建立用于電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰的日前優(yōu)化模型；
[0009]將所述日前優(yōu)化模型轉(zhuǎn)換為二次規(guī)劃問題，并求解得到日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力數(shù)據(jù)；
[0010]根據(jù)所述日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力和實(shí)時(shí)風(fēng)電有功功率數(shù)據(jù)，得到日前優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力數(shù)據(jù)；
[0011]對(duì)所述日前優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力數(shù)據(jù)進(jìn)行一階低通濾波，得到風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合參考輸出功率;
[0012]計(jì)算所述風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合參考輸出功率與所述日前優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力數(shù)據(jù)之差，得到儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)；
[0013]根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量、儲(chǔ)能系統(tǒng)最大充放電功率對(duì)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)；
[0014]根據(jù)所述日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力數(shù)據(jù)和所述優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力，得到儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)總出力數(shù)據(jù)。
[0015]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種風(fēng)儲(chǔ)電站電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰及風(fēng)電波動(dòng)抑制的裝置，包括:
[0016]功率需求計(jì)算模塊，用于根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和風(fēng)功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算電網(wǎng)負(fù)荷對(duì)風(fēng)儲(chǔ)電站的有功功率需求；
[0017]優(yōu)化模型建立模塊，用于根據(jù)所述風(fēng)功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出功率和電網(wǎng)負(fù)荷對(duì)風(fēng)儲(chǔ)電站的有功功率需求，建立用于電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰的日前優(yōu)化模型；
[0018]二次規(guī)劃模塊，用于將所述日前優(yōu)化模型轉(zhuǎn)換為二次規(guī)劃問題，并求解得到日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力數(shù)據(jù)；
[0019]聯(lián)合出力數(shù)據(jù)模塊，用于根據(jù)所述日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力和實(shí)時(shí)風(fēng)電有功功率數(shù)據(jù)，得到日前優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力數(shù)據(jù)；
[0020]聯(lián)合參考輸出功率模塊，用于對(duì)所述日前優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力數(shù)據(jù)進(jìn)行一階低通濾波，得到風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合參考輸出功率；
[0021]額外出力數(shù)據(jù)模塊，用于計(jì)算所述風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合參考輸出功率與所述日前優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力數(shù)據(jù)之差，得到儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)；
[0022]額外出力數(shù)據(jù)優(yōu)化模塊，用于根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量、儲(chǔ)能系統(tǒng)最大充放電功率對(duì)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)；
[0023]實(shí)時(shí)總出力數(shù)據(jù)計(jì)算模塊，根據(jù)所述日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力數(shù)據(jù)和所述優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力，得到儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)總出力數(shù)據(jù)。
[0024]借助于上述技術(shù)方案，本發(fā)明在對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰的基礎(chǔ)上，能夠平抑風(fēng)儲(chǔ)電站輸出功率的波動(dòng)，可以有效改善風(fēng)電的隨機(jī)性和不可調(diào)度性，提升其電能質(zhì)量，改善其電網(wǎng)適應(yīng)性，減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊；可以改善因?yàn)殡娋W(wǎng)負(fù)荷峰谷差逐漸增大給電力調(diào)度造成的一系列困難和為滿足電網(wǎng)高峰負(fù)荷需求而規(guī)劃建設(shè)的電力設(shè)備資產(chǎn)利用率較低等問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1是本發(fā)明提供的風(fēng)儲(chǔ)電站電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰及風(fēng)電波動(dòng)抑制的方法流程示意圖；
[0027]圖2是本發(fā)明提供的根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量對(duì)額外出力數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化的規(guī)則示意圖；
[0028]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的日前優(yōu)化風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力效果圖；
[0029]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的日前優(yōu)化儲(chǔ)能出力效果圖；
[0030]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的日前優(yōu)化儲(chǔ)能SOC變化曲線；[0031]圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的未進(jìn)行儲(chǔ)能額外出力優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)實(shí)時(shí)合成出力效果；
[0032]圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的儲(chǔ)能額外出力優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)實(shí)時(shí)合成出力效果；
[0033]圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)時(shí)優(yōu)化儲(chǔ)能系統(tǒng)SOC效果；
[0034]圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的儲(chǔ)能額外出力效果；
[0035]圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)時(shí)濾波后Imin波動(dòng)率變化效果；
[0036]圖11是本發(fā)明提供的風(fēng)儲(chǔ)電站電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰及風(fēng)電波動(dòng)抑制的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0038]本發(fā)明提供一種風(fēng)儲(chǔ)電站電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰及風(fēng)電波動(dòng)抑制的方法，如圖1所示，該方法包括:
[0039]步驟S11，根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和風(fēng)功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算電網(wǎng)負(fù)荷對(duì)風(fēng)儲(chǔ)電站的有功功率需求；
[0040]步驟S12，根據(jù)所述風(fēng)功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出功率和電網(wǎng)負(fù)荷對(duì)風(fēng)儲(chǔ)電站的有功功率需求，建立用于電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰的日前優(yōu)化模型；
[0041 ] 步驟S13，將所述日前優(yōu)化模型轉(zhuǎn)換為二次規(guī)劃問題，并求解得到日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力數(shù)據(jù)；
[0042]步驟S14，根據(jù)所述日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力和實(shí)時(shí)風(fēng)電有功功率數(shù)據(jù)，得到日前優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力數(shù)據(jù)；
[0043]步驟S15，對(duì)所述日前優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力數(shù)據(jù)進(jìn)行一階低通濾波，得到風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合參考輸出功率；
[0044]步驟S16，計(jì)算所述風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合參考輸出功率與所述日前優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力數(shù)據(jù)之差，得到儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)；
[0045]步驟S17，根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量、儲(chǔ)能系統(tǒng)最大充放電功率對(duì)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)；
[0046]步驟S18，根據(jù)所述日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力數(shù)據(jù)和所述優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力，得到儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)總出力數(shù)據(jù)。
[0047]以下分別針對(duì)上述每一步驟進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0048]針對(duì)步驟S11，根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和風(fēng)功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算電網(wǎng)負(fù)荷對(duì)風(fēng)儲(chǔ)電站的有功功率需求。
[0049]由于區(qū)域電網(wǎng)負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的輸出功率，單個(gè)風(fēng)電場(chǎng)對(duì)整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)的調(diào)峰起到的作用很微弱，但如果多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)都對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)峰，其效果將十分明顯。
[0050]本步驟計(jì)算電網(wǎng)負(fù)荷對(duì)風(fēng)儲(chǔ)電站的有功功率需求，目的是使單個(gè)風(fēng)場(chǎng)輸出功率與電網(wǎng)負(fù)荷需求在數(shù)量級(jí)上匹配，相當(dāng)于按比例將電網(wǎng)需求分配給風(fēng)電場(chǎng)。
[0051]首先計(jì)算電網(wǎng)負(fù)荷日預(yù)測(cè)總量Dtrtal和風(fēng)功率日預(yù)測(cè)總量Pw p total，公式如下:
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)儲(chǔ)電站電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰及風(fēng)電波動(dòng)抑制的方法，其特征在于，包括: 根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和風(fēng)功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算電網(wǎng)負(fù)荷對(duì)風(fēng)儲(chǔ)電站的有功功率需求； 根據(jù)所述風(fēng)功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出功率和電網(wǎng)負(fù)荷對(duì)風(fēng)儲(chǔ)電站的有功功率需求，建立用于電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰的日前優(yōu)化模型； 將所述日前優(yōu)化模型轉(zhuǎn)換為二次規(guī)劃問題，并求解得到日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力和實(shí)時(shí)風(fēng)電有功功率數(shù)據(jù)，得到日前優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力數(shù)據(jù)； 對(duì)所述日前優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力數(shù)據(jù)進(jìn)行一階低通濾波，得到風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合參考輸出功率； 計(jì)算所述風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合參考輸出功率與所述日前優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力數(shù)據(jù)之差，得到儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)； 根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量、儲(chǔ)能系統(tǒng)最大充放電功率對(duì)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力數(shù)據(jù)和所述優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力，得到儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)總出力數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和風(fēng)功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算電網(wǎng)負(fù)荷對(duì)風(fēng)儲(chǔ)電站的有功功率需求，具體為: 利用電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，采用公式
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的用于電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰的日前優(yōu)化模型包括:@標(biāo)函數(shù)
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的將所述日前優(yōu)化模型轉(zhuǎn)換為二次規(guī)劃問題，并求解得到日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力數(shù)據(jù)，具體為: 將所述目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)換為如下二次函數(shù):
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的根據(jù)所述日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力和實(shí)時(shí)風(fēng)電有功功率數(shù)據(jù)，得到日前優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力數(shù)據(jù)，具體為: 利用所述日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力數(shù)據(jù)總量和實(shí)時(shí)風(fēng)電有功功率數(shù)據(jù)總量，采用公式
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的對(duì)所述日前優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力數(shù)據(jù)進(jìn)行一階低通濾波，得到風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合參考輸出功率，采用如下公式:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量、儲(chǔ)能系統(tǒng)最大充放電功率對(duì)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)，具體為: 采用第一優(yōu)化規(guī)則，根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量對(duì)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，得到初始優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)； 采用第二優(yōu)化規(guī)則，根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)最大充放電功率和所述初始優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)，得到優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)； 所述第一優(yōu)化規(guī)則為: 若s(k) > Sala?—high,則儲(chǔ)能系統(tǒng)充電時(shí)Ab1QO = O,儲(chǔ)能系統(tǒng)放電時(shí)Ab1QO =a3 X Δ b (k)；
若Salmuhigh≥s (k) > Snormal high,則儲(chǔ)能系統(tǒng)充電時(shí)Λ Id1 (k) = ai X Λ b (k)，儲(chǔ)能系統(tǒng)放電時(shí) Ab1(Ii) = a2 X Δ b (k)； 若S_al—high≥s (k)≥Snmial lmt，則儲(chǔ)能系統(tǒng)充電時(shí)Ab1GO = Ab(k)，儲(chǔ)能系統(tǒng)放電時(shí) Δ bl (k) = Δ b (k)； 若SnOTmal—lOTt > s(k)≥Salanil lmt，則儲(chǔ)能系統(tǒng)充電時(shí)Ab1GO = a2X Ab(k)，儲(chǔ)能系統(tǒng)放電時(shí) Ab1(Ii) = B1X Δ b (k)；若s(k) < Salarm-low,則儲(chǔ)能系統(tǒng)充電時(shí)Δb1(k) = a3X Δb(k),儲(chǔ)能系統(tǒng)放電時(shí)Δb1(k)=O ； 所述第二優(yōu)化規(guī)則為:
若 Δb1 (k) > Pmax-bex (k)，則Δ b2 (k) = Pmax-bex (k)；
若 Pmax-bex (k)≥ Δb1 (k) ≥Pmax_bex (k)，則Δ b2 (k) = Δb1 (k)；
若Δ b1 (k) < -Pmax_bex (k)，則 Δ b2 (k) = -Pmax_bex (k)； 其中，s(k)為儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量； Δb1(k)為初始優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)； Δb(k)為儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)； a1,a2, a3為實(shí)時(shí)控制調(diào)整參數(shù)，并且a1 < 1 < a2 < a3 ; Salarm-high為儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量報(bào)警上限； Salarm-low儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量報(bào)警下限；
Snormal—high為儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量正常上限；
Snormal_low為儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量正常下限； Δb2（k）為優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的根據(jù)所述日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力數(shù)據(jù)和所述優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力，得到儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)總出力數(shù)據(jù)，采用如下公式:
B (k) = bex (k) + Δb2 (k)； 其中，B(k)為儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)總出力數(shù)據(jù)。
9.一種風(fēng)儲(chǔ)電站電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰及風(fēng)電波動(dòng)抑制的裝置，其特征在于，包括: 功率需求計(jì)算模塊，用于根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和風(fēng)功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算電網(wǎng)負(fù)荷對(duì)風(fēng)儲(chǔ)電站的有功功率需求； 優(yōu)化模型建立模塊，用于根據(jù)所述風(fēng)功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出功率和電網(wǎng)負(fù)荷對(duì)風(fēng)儲(chǔ)電站的有功功率需求，建立用于電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰的日前優(yōu)化模型； 二次規(guī)劃模塊，用于將所述日前優(yōu)化模型轉(zhuǎn)換為二次規(guī)劃問題，并求解得到日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力數(shù)據(jù)； 聯(lián)合出力數(shù)據(jù)模塊，用于根據(jù)所述日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力和實(shí)時(shí)風(fēng)電有功功率數(shù)據(jù)，得到日前優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力數(shù)據(jù)； 聯(lián)合參考輸出功率模塊，用于對(duì)所述日前優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力數(shù)據(jù)進(jìn)行一階低通濾波，得到風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合參考輸出功率； 額外出力數(shù)據(jù)模塊，用于計(jì)算所述風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合參考輸出功率與所述日前優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力數(shù)據(jù)之差，得到儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)； 額外出力數(shù)據(jù)優(yōu)化模塊，用于根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量、儲(chǔ)能系統(tǒng)最大充放電功率對(duì)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)； 實(shí)時(shí)總出力數(shù)據(jù)計(jì)算模塊，根據(jù)所述日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力數(shù)據(jù)和所述優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力，得到儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)總出力數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述功率需求計(jì)算模塊具體用于:利用電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，采用公式
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述的用于電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰的日前優(yōu)化模型包括:
目標(biāo)函數(shù)
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述二次規(guī)劃模塊具體用于: 將所述目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)換為如下二次函數(shù):
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述聯(lián)合出力數(shù)據(jù)模塊具體用于: 利用所述日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力數(shù)據(jù)總量和實(shí)時(shí)風(fēng)電有功功率數(shù)據(jù)總量，采用公式
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述聯(lián)合參考輸出功率模塊對(duì)所述日前優(yōu)化的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力數(shù)據(jù)進(jìn)行一階低通濾波，得到風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合參考輸出功率時(shí)，采用如下公式:
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述額外出力數(shù)據(jù)優(yōu)化模塊具體用于: 采用第一優(yōu)化規(guī)則，根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量對(duì)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，得到初始優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)； 采用第二優(yōu)化規(guī)則，根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)最大充放電功率和所述初始優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)，得到優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)； 所述第一優(yōu)化規(guī)則為: 若s(k) > Sala?—high,則儲(chǔ)能系統(tǒng)充電時(shí)Ab1QO = O,儲(chǔ)能系統(tǒng)放電時(shí)Ab1QO =a3 X Δ b (k)；
若Salmuhigh≥s (k) > Snormal high,則儲(chǔ)能系統(tǒng)充電時(shí)Λ Id1 (k) = ai X Λ b (k)，儲(chǔ)能系統(tǒng)放電時(shí) Ab1(Ii) = a2 X Δ b (k)； 若S_al—high≥s (k)≥Snmial lmt，則儲(chǔ)能系統(tǒng)充電時(shí)Ab1GO = Ab(k)，儲(chǔ)能系統(tǒng)放電時(shí) Δ bl (k) = Δ b (k)； 若SnOTmal—lOTt > s(k)≥Salanil lmt，則儲(chǔ)能系統(tǒng)充電時(shí)Ab1GO = a2X Ab(k)，儲(chǔ)能系統(tǒng)放電時(shí) Ab1(Ii) = B1X Δ b (k)； 若s(k) < Salaniuw,則儲(chǔ)能系統(tǒng)充電時(shí)Ab1QO = a3X Ab(k),儲(chǔ)能系統(tǒng)放電時(shí)Ab1QO=O ； 所述第二優(yōu)化規(guī)則為:
若 Ab1 (k) > Pmax-bex (k)，貝U Δ b2 (k) = Pmax-bex (k)；
若 Pmax-bex (k) ^ Ab1 (k) ^ -P眶_bex (k)，貝丨J Δ b2 (k) = Ab1 (k)；
若 Λ b! (k) < -P—_bex (k)，貝丨J Δ b2 (k) = -P—_bex (k)； 其中，s(k)為儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量； Ab1GO為初始優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)； Ab(k)為儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)； B1^a2, a3為實(shí)時(shí)控制調(diào)整參數(shù)，并且B1 < I < a2 < a3 ; Salmijligh為儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量報(bào)警上限； SalmumtS儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量報(bào)警下限；
Snormal—high
為儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量正常上限；
^normal_low
為儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量正常下限； Ab2QO為優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力數(shù)據(jù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述實(shí)時(shí)總出力數(shù)據(jù)計(jì)算模塊根據(jù)所述日前優(yōu)化的儲(chǔ)能系統(tǒng)出力數(shù)據(jù)和所述優(yōu)化后的儲(chǔ)能系統(tǒng)額外出力，得到儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)總出力數(shù)據(jù)時(shí)，采用如下公式:
B (k) = bex (k) + Ab2 (k)；其中，B(k)為儲(chǔ)`能系統(tǒng)實(shí)時(shí)總出力數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】H02J3/28GK103633657SQ201310589812
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】陳豪, 石世前, 李娜, 李智, 張瀅, 柳玉, 宗謹(jǐn), 白愷, 劉輝, 張瑞芳 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司