[发明专利]一种平滑风电输出功率的双储能协调控制方法及存储介质

说明书

本发明涉及一种平滑风电输出功率的双储能协调控制方法及存储介质，其中双储能协调控制方法包括：步骤1：建立风‑双储混合系统运行模型与数学模型；步骤2：根据系统运行特性建立预测模型和滚动优化模型；步骤3：根据储能的当前荷电状态SOC以及荷电状态预测值，动态改变储能出力约束条件，控制储能工作在不同模式；步骤4：利用模型预测控制优化储能出力；步骤5：根据储能荷电状态情况适时引入能量状态反馈控制，自适应调节参数。与现有技术相比，本发明具有能够在满足并网功率波动限值的前提下避免SOC越限和提高系统平滑风电输出功率能力等优点。

技术领域

本发明涉及风力发电功率平滑技术领域，尤其是涉及一种平滑风电输出功率的双储能协调控制方法及存储介质。

背景技术

近年来，风力发电在能源供应中的占比越来越高，高比例风电并网已成为我国电力发展的必然趋势。但是由于风电出力的随机波动性，在大规模并网过程中将会给电力系统带来安全和稳定问题。结合储能系统平滑并网功率是一种可行的方式。

传统的单一储能控制方式存在储能频繁切换充放电状态从而影响设备寿命的问题，因此有研究人员提出将储能分为充放电状态不同的两组储能进行功率平滑，但是此类研究大都忽略了SOC越限问题以及充放电能量不平衡问题。传统的双储能控制方法仅基于当前SOC决定两组储能的工作模式，因此每一次状态切换都将出现多个控制周期内SOC越限现象。此外，两组储能难以同时达到理想的充放电深度从而造成充放电能量之间不平衡的问题，两组储能的SOC将可能都处于较高水平或较低水平，导致频繁地切换充放电状态，系统无法自我调节两组储能SOC至理想水平，且一旦发生该状况会越来越恶化，维持时间非常长，系统平抑波动能力低微甚至失去该能力。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够在满足并网功率波动限值的前提下避免SOC越限和缓解充放电能量不平衡的平滑风电输出功率的双储能协调控制方法及存储介质。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种平滑风电输出功率的双储能协调控制方法，所述的双储能协调控制方法包括：

步骤1：建立风-双储混合系统运行模型与数学模型；

步骤2：根据系统运行特性建立预测模型和滚动优化模型；

步骤3：根据储能的当前荷电状态SOC以及荷电状态预测值，动态改变储能出力约束条件，控制储能工作在不同模式；

步骤4：利用模型预测控制优化储能出力；

步骤5：根据储能荷电状态情况适时引入能量状态反馈控制，自适应调节参数。

优选地，所述步骤1中风-双储混合系统运行模型具体为：

P_g(k+1)＝P_B1(k)+P_B2(k)+P_W(k)

其中，P_g(k+1)为k+1时刻并网功率；P_W(k)为k时刻风电输出功率；P_B1(k)和P_B2(k)分别为k时刻第一组和第二组储能的输出功率，其值为正时表示放电，为负表示充电。

更加优选地，所述步骤1中风-双储混合系统数学模型具体为：

假设双储能系统的容量均为C，控制周期均为T_c，荷电状态分别为S_OC1和S_OC2，利用前向欧拉公式经过离散化后可以得到储能的数学模型如下所示：

优选地，所述步骤2中预测模型的构建方法为：