[发明专利]一种风电场中电池储能系统的充放电控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种风电场中电池储能系统的充放电控制方法，属于电力系统最优化计算技术领域。

背景技术

近年来以风力发电技术为代表的可再生能源技术迅速发展，然而，由于风能具有随机性、间歇性、不稳定性等特点，大型风电场在并网时会对电网的稳定性、电能质量、电网调度等诸多方面造成负面影响。因此，减小风电场输出功率的波动十分必要，可以通过静止无功补偿器、静止同步补偿器、储能系统等来改善风电并网时带来的影响。上述措施中，电池储能系统（Battery Energy Storage System，以下简称BESS）由于具有最大的控制灵活性而得到广泛研究。

目前广泛采用的电池储能系统削峰填谷日前优化模型中，基于分时电价理论，以获得最大的经济效益为目标，一个小时对应一个负荷点，一天一共24个点。这样的模型优化出的结果过于粗糙，电池充放电起止时刻不精确，无法平抑分钟级时间尺度上的负荷功率波动。另外，电池的非线性物理约束使得优化模型难以求解。平滑算法的一个重点是如何考虑储能系统电池寿命和功率、能量约束的限制，算法定位在短时风电场有功功率平滑，缺乏对长时间尺度下平滑效果最优的考虑。基于动态规划算法的针对风电场有功功率平滑及跟踪指定发电有功功率曲线两种目标的充放电策略，然而对电池充放电状态的离散化使得得到的优化策略和离散程度相关，且随着离散化程度的提高，计算时间会大大上升，不利于实时控制。

发明内容

本发明的目的是提出一种风电场中电池储能系统的充放电控制方法，针对风电功率的削峰填谷、平滑及跟踪指定有功功率曲线三种应用模式，建立包含风储系统功率波动限制约束并考虑电池寿命的优化模型，并采用基于现代内点法的风电场中BESS充放电控制方法，根据风电场有功功率预测结果对BESS的充放电进行控制。

本发明提出的风电场中电池储能系统的充放电控制方法，包括以下步骤：

（1）建立风电场中电池储能系统的充放电控制模型：

minSf]]>

s.t.

TNPcharge≤Si-Si+1≤TNPdischarge,i=0,1,L,N-1]]>

S_low≤S_i≤S_high,i=0,1,L,N