[发明专利]用于平抑风电并网功率波动的储能电池系统功率给定方法

说明书

技术领域

本发明涉及电工技术领域的功率给定方法，具体涉及一种用于平抑风电并网功率波动的储能电池系统功率给定方法。

背景技术

为了保证电力供需平衡与电网安全，风电大幅度、高频率的波动性给电力系统中其他电源带来了很大的调节压力与负担。因此《风电场接入电网技术规定》对风电最大功率变化率有如下规定：风电场应限制输出功率的变化率。最大功率变化率包括1min功率变化率和10min功率变化率，具体限值可参照下表。

表1风电场最大功率变化率推荐值

  风电场装机容量(MW)  10min最大变化量(MW)  1min最大变化量(MW)  <30  20  6  30-150  装机容量/1.5  装机容量/5  >150  100  30

利用储能电池减小风电波动性成为电网安全经济接纳风电的解决方法之一。目前，公布的文献<<钒液流储能电池建模及其平抑风电波动研究>>提出了基于低通滤波器的储能平滑风电的算法，该方法是基于频域的设计方法，以减小风电波动的高频成分，保留风电波动的低频部分为平滑目标，离线设计滤波器的相关参数，实现平滑风电波动的目标。该方法并不是按照风电场接入电网技术规定的时域目标来设计，并且离线设计滤波器参数，设计的滤波参数很难适应不同季节、不同地点、不同气候的风电场的平滑要求，也就是说在不同场景下，需要根据风电波动的历史数据，重新设计滤波器，适应性比较差。

文献《用于平抑可再生能源功率波动的储能电站建模及评价》根据电网对可再生能源功率输出的不同要求和蓄电池自身运行约束，采用动态规划法的优化算法，提出了储能系统动态充放电控制策略。该方法不足之处是基于风电预测数据开展储能充放电计划(出力目标)的安排，对风电预测依赖性强。由于受到预测精度的限制，储能的充放电可能对风电波动起到“反调”的作用，在实际应用中困难比较大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于平抑风电并网功率波动的储能电池系统功率给定方法。该方法直接以风电输出功率波动的变化率或幅值作为控制目标，去实现电池储能系统出力目标的安排；在风电波动平缓阶段，保持储能电池系统有足够的功率平滑备用，以能及时响应风电功率的下次比较大的波动。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

用于平抑风电并网功率波动的储能电池系统功率给定方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

（1）确定采样控制周期，并初始化滤波时间常数和风电并网目标功率偏置值；

（2）读取当前电池荷电百分数；

（3）计算平滑后的风电并网功率目标值；

（4）计算储能电池系统的出力目标值。

优选的，所述步骤（1）中，确定采样控制周期T_c，并初始化一阶低通滤波器的滤波时间常数τ和风电并网目标功率偏置值ΔP^wind_ref。

优选的，所述步骤（2）中，在每个所述采样控制周期内，读取储能电池系统当前荷电百分数

优选的，所述步骤（3）中，在每个所述采样控制周期内，采样风电当前并网功率信号，并通过所述一阶低通滤波器计算平滑后风电功率目标值；