[发明专利]储能系统平抑风电功率波动的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种风电并网中应用电池储能系统平抑风电功率波动的控制方法。

背景技术

风电固有的间歇波动性，导致其规模化并网危及电网运行的安全稳定，对电网调频和备用容量规划带来很大挑战，从而造成目前各大风电场弃风现象严重，严重影响经济效益。风电具有随机性、间歇性的特点，客观上需要一定规模的灵活调节电源与之匹配。

电池储能系统对风电功率进行平抑处理能够有效的解决这一问题，实现电网与风电场的双赢。在电力市场环境下，风电竞争力较弱，采用电池储能系统对风电功率进行平抑，能有效降低风电波动，减少风电波动引起的电力系统设备容量需求，能够改善系统运行经济性，实现风电效益最大化。

根据现行风电并网标准，由中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布的中华人民共和国国家标准GB/T-200《风电场接入电力系统技术规定》(征求意见稿)，风电场有功功率变化应满足电网调度部门的要求，风电场有功功率变化限值P_limit参考表1。

表1风电场有功功率变化限值推荐表

目前，现有风电场出力大多数情况下可以满足国家标准要求，但是在不增加电网调频、调峰能力的情况下，要推进风电规模化应用，必须对风电输出功率的波动值ΔP(k)加以严格限制，应用较现行风电场接入电力系统技术规定中风电场有功功率变化限值推荐值更严格的风电最大有功功率变化限值；P_limit′为控制目标，当风电出力P_WG(k)与风储合成出力P_out(k-1)的差值的绝对值|ΔP(k)|＞P_limit′时，风电波动较大，需要应用电池储能系统平抑风电输出功率，当ΔP(k)＞0时，控制电池充电，当ΔP(k)＜0时，控制储能放电，降低风电功率波动，提高风电质量。

中国专利201010258529.5“一种平滑风电场功率波动的蓄电池充放电控制方法”，通过在风电有功功率大于电网允许上限时，控制蓄电池充电，有功功率小于电网允许下限时控制蓄电池放电的控制方法平滑风电功率波动，其不足在于其控制目标与现行风电并网标准及并网应用需求现状不符，实用性不强。中国专利201110059831.2“基于储能电池荷电状态反馈的风电出力自适应平滑方法”，应用一阶滤波器原理输出控制目标，导致风电出力与控制目标始终存在偏差，因此电池储能系统将一直处于充或放电工作状态，不利于延长电池使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提出一种电池储能系统平抑风电功率波动的控制方法。本发明通过控制电池储能系统出力对风电功率波动进行平抑，以满足控制目标和保持电池储能系统具有较好的充/放电能力为原则，在控制过程中根据储能剩余容量状态和控制目标，细化储能出力控制，优化配置储能容量。