[发明专利]适用于风储联合调频系统的功率优化分配控制方法及系统

权利要求书

1.适用于风储联合调频系统的功率优化分配控制方法，其特征在于，包括：

在风储联合调频系统状态方程的基础上，根据采样得到的k时刻风储联合调频系统的运行参数，建立优化模型，所述运行参数包括k时刻调速器位置增量P_v(k)，k时刻再热器输出功率增量P_m(k)，k时刻传统机组输出功率变化量ΔP_g(k)，k时刻储能输出功率变化量ΔP_bess(k)，k时刻风机桨距角变化量Δβ(k)，k时刻风机输出功率变化量ΔP_wind(k)，k时刻储能荷电状态S(k)，k时刻系统输出频率变化量Δf(k)，k时刻交流母线上负荷变化量P_load(k)；所述优化模型包括控制变量、目标函数和约束条件，其中，所述目标函数为预测时域N_p内的单位时间调频成本函数：其中，C为预测时域内风储联合调频系统的单位时间调频成本，C_wind(k+i|k)为当前采样时刻k对k+i时刻风电机组调频成本的预测值，C_bess(k+i|k)为当前采样时刻k对k+i时刻储能调频成本的预测值，N_p为模型预测控制的预测时域；所述控制变量包括k时刻风机桨距角变化量的参考值Δβ_ref(k)和k时刻储能功率变化量的参考值ΔP_ref(k)，所述约束条件包括满足调频需求的一次调频功率平衡条件约束P(k+i|k)＝ΔP_g(k+i|k)+ΔP_wind(k+i|k)+ΔP_bess(k+i|k)，其中，P(k+i|k)为当前采样时刻k对k+i时刻系统一次调频功率需求的预测值，ΔP_g(k+i|k)为当前采样时刻k对k+i时刻传统机组功率的预测值，ΔP_wind(k+i|k)为当前采样时刻k对k+i时刻风电机组功率的预测值，ΔP_bess(k+i|k)为当前采样时刻k对k+i时刻储能功率的预测值；i＝1,2,···,N_p；所述约束条件还包括：

储能装置功率变化量约束：-P_B≤ΔP_ref(k+i|k)≤P_B，其中，ΔP_ref(k+i|k)为当前采样时刻k对k+i时刻ΔP_ref的预测值，P_B为储能的额定功率；

风机桨距角变化量约束：Δβ_ref(k+i|k)≥-(β₀-β_min)，Δβ_ref(k+i|k)≤(β_max-β₀)，其中，Δβ_ref(k+i|k)为当前采样时刻k对k+i时刻Δβ_ref的预测值，β_min为桨距角的最小值，β_max为桨距角的最大值，β₀为初始桨距角；

储能荷电状态约束：S_min≤S(k+i|k)≤S_max，其中，S(k+i|k)为当前采样时刻k对k+i时刻荷电状态的预测值，S_min为荷电状态的最小值，S_max为荷电状态的最大值；所述一次调频功率平衡条件约束还包括：

计算当前采样时刻k对k+i时刻系统一次调频功率需求的预测值P(k+i|k)，P(k+i|k)＝K·Δf(k+i|k)，其中，P_load(k+i|k)是以当前采样时刻k为基础的k+i时刻突变负荷P_load的绝对值，Δf_ref(k+i|k)为当前采样时刻k对k+i时刻根据系统一次调频达到要求的稳态频率偏差的设定值，Δf(k+i|k)为当前采样时刻k对k+i时刻系统频率偏差Δf的实时预测值；所述当前采样时刻k对k+i时刻风电机组调频成本的预测值C_wind(k+i|k)＝a₁·ΔP_wind(k+i|k)²，α₁为风电机组功率偏移的成本系数，ΔP_wind(k+i|k)为当前采样时刻k对k+i时刻风电机组功率的预测值；

所述当前采样时刻k对k+i时刻储能调频成本的预测值C_bess(k+i|k)＝a₂·ΔP_bess(k+i|k)²+a₃·(S(k+i|k)-S_ref(k+i|k))²，α₂为储能功率偏移的成本系数，α₃为储能荷电状态偏移的成本系数，ΔP_bess(k+i|k)为当前采样时刻k对k+i时刻储能输出功率的预测值，S(k+i|k)为当前采样时刻k对k+i时刻储能荷电状态的预测值，S_ref(k+i|k)为当前采样时刻k对k+i时刻储能荷电状态参考值的设定值；

以所述目标函数的值取最小得到所述控制变量；

以所述控制变量中的k时刻风机桨距角变化量的参考值Δβ_ref(k)和k时刻储能功率变化量的参考值ΔP_ref(k)再次作用于风储联合系统，对风储系统下一时刻的状态进行优化，即更新k+1时刻的系统状态。

2.适用于风储联合调频系统的功率优化分配控制系统，其特征在于，包括：计算机可读存储介质和处理器；

所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；

所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令，执行权利要求1所述的适用于风储联合调频系统的功率优化分配控制方法。