[发明专利]一种风储协调控制方法、系统、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种风储协调控制方法、系统、设备及存储介质，所述风储协调控制方法包括：根据风储并网点频率得到风储并网参考有功功率；基于风储并网参考有功功率设置功率有限状态机；基于风电机组转速与储能机组荷电状态设置风储有限状态机；通过功率有限状态机和风储有限状态机计算风电机组与储能机组参考有功功率，并根据参考有功功率进行风储协调控制。本发明综合考虑风电机组转速与储能机组荷电状态，在响应系统频率变化的基础上降低风电机组失稳风险并实现储能机组优化管理。

技术领域

本发明涉及风储参与频率控制技术领域，更具体地涉及一种风储协调控制方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

风力发电的发展对于改善能源结构，降低碳排放具有重大推动作用。然而，风力发电的不确定性导致系统频率波动，同时由于风电机组转速与电网频率解耦，降低了系统频率响应能力。基于此学者提出在转子侧换流器控制环节中引入与系统频率相关的参考功率附加量，利用转子动能参与响应系统频率。但风力发电机频率响应能力受风力发电机工况限制，且功率易发生二次波动。

近年来，发展迅速的电力电子行业使储能系统的控制更加灵活。而且随时规模化电池储能电站的技术经济性快速提升，电池储能电站并网应用规模也逐步向百兆瓦级和吉瓦级的超大规模化、跨越式发展。电池储能技术动态响应好，配置容量适中，引入电池储能与风力发电相配合提升频率响应可靠性。电池储能成本较高，过度充放电对其自身造成不可逆的伤害，运行过程中需考虑其自身安全性与经济性。随着大规模风电场和超大规模电池储能电站并网规模的逐步增加，亟待解决应对大规模风电机组失稳的风储协调控制难题。

发明内容

针对现有技术中风电机组失稳风险高的技术问题，本发明提供了一种风储协调控制方法、系统、设备及存储介质。本发明综合考虑风电机组转速与储能机组荷电状态，在响应系统频率变化的基础上降低风电机组失稳风险并实现储能机组优化管理。尤其是在风储响应系统频率变化时，综合考虑风电机组转速与储能荷电状态的限制。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种风储协调控制方法，包括如下步骤：

将风储并网点频率经综合惯量环节得到风储并网参考有功功率；

基于风储并网参考有功功率与允许最大频率波动对应的有功功率数值关系建立功率有限状态机；基于风电机组转速与储能机组荷电状态及其对应的限值建立风储有限状态机；

通过功率有限状态机和风储有限状态机计算风电机组参考有功功率与储能机组参考有功功率，并根据风电机组参考有功功率与储能机组参考有功功率进行风储协调控制。

作为本发明的进一步改进，所述综合惯量环节是根据实际电网情况与频率响应要求选取下垂控制参数与虚拟惯量控制参数生成风储并网参考有功功率。

作为本发明的进一步改进，所述风电机组转速的限值为风电机组引起功率二次波动风险的限值。

作为本发明的进一步改进，所述功率有限状态机包含以下状态：

第一功率状态：|P|≤C的状态；

第二功率状态：P-C的状态；

第三功率状态：PC的状态；

其中，P为风储并网参考有功功率，C为系统允许最大频率波动对应的风储并网参考有功功率，C0。

作为本发明的进一步改进，所述风储有限状态机共包含以下状态：

第一风储状态：SOCSOC_min,ww_min的状态；

第二风储状态：SOCSOC_min,w_min≤w≤w_max的状态；