[发明专利]一种考虑集群电动汽车的风光一次调频备用容量确定方法

说明书

本发明提供了一种考虑集群电动汽车的风光一次调频备用容量确定方法，包括以下步骤：获得风电场一天中每个时间间隔中的风电最大可发功率历史数据，并对风电功率进行实时预测；获得光伏电站历史数据，利用模糊C均值聚类，将天气分为晴天、少云、多云、阴雨4种基本类型，并对光伏出力进行实时预测；将风电出力和每种天气情况下的光伏出力数据分别按从小到大顺序排列，利用四分位法将数据进行处理；分别给出各部分的弃风弃光比例系数；计算风电场、光伏电站各自的总备用容量；根据电动汽车聚集商提供的可靠性大于等于n%的可控负荷，并根据风、光的备用容量分为两部分；对集群电动汽车提供的可控负荷进行整定处理；计算风电场和光伏电站实际提供的备用容量。使用本发明，在提供备用容量同时，减少弃风弃光。

技术领域

本发明涉及风光一次调频备用容量计算领域，特别是涉及集群电动汽车辅助风光电源参与一次调频的备用容量计算方法。

背景技术

风电和光伏作为较有前景的可再生能源，在电网中的渗透率不断升高。同时，考虑二者的大量历史出力情况，常考虑将二者结合构成风光互补系统进行使用。但由于风、光都具有很强的波动性和不确定性，在消纳风电和光伏时存在的问题很多。当传统火电机组的使用比例下降时，将导致电力系统的一次调频能力受到影响。因此，考虑利用风、光进行电力系统一次调频，也成为目前研究的热门方向。

为使风、光系统能够进行一次调频，需要使风电机组和光伏电池减载运行，为电网提供备用容量。对于风电机组，目前较为常用的备用方法有比例弃风法、常量弃风法等，可将其拓展应用于风光系统。

以风电机组为例，对两种方法进行说明。比例弃风法的原理是，根据一定的弃风比例，在风电机组瞬时最大可发功率的基础上，通过弃风提供一定的备用容量，此时风电机组处于减载运行状态。这种方法的备用容量计算公式是：

P_curtailed(t)＝(1-α)P_avail(t) (1)

其中，P_curtailed为风电场提供的一次调频备用容量；α为弃风比例系数，α∈(0，1)；P_avail为风电瞬时最大可发功率。

常量弃风法的原理是，风电场以某一常量为电力系统提供一定容量的一次调频备用，这种方法的弃风容量计算公式是：

P_curtailed(t)＝P_const(t) (2)

s.t.P_avail(t)≥P_rat (3)

其中，P_const为弃风容量；P_rat为弃风阈值。当风电瞬时最大可发功率大于阈值时，提供恒定的弃风容量。

常量弃风法虽然对于风机控制来讲更容易实现，但是其应用可能会导致风电场的有功功率输出断续，影响风电场的正常运行。而比例弃风法能够不间断为电力系统提供一次调频备用容量，并已经应用于丹麦某风电场。由于风电参加一次调频时需要减载运行，通过弃风来提供备用容量，从长期来看会造成一定程度的浪费。

考虑将比例弃风法拓展应用于风-光系统，按照比例弃风法原理，使光伏电池按照同样的方法提供一次调频备用容量。

近年来，随着大规模电动汽车接入电网，使得集群电动汽车成为电力系统中一种新型可控负荷。在大规模电动汽车应用后，有效利用数量庞大、位置分散的电动汽车参与电网的频率调节，发挥其相对传统调频机组的优势，更好地为电力系统服务，已成为电动汽车移动储能研究的主要方向之一。同时，也可以考虑令其辅助风光系统，共同提供一次调频备用容量。如何将二者进行协调控制，使得风光电源在提供备用容量以减小弃风弃光成为急待解决的问题。

发明内容