[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

说明书

本发明公开了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，属于电气工程领域。其包括：根据k时刻风储联合调频系统的运行参数和状态方程建立优化模型，优化模型的目标函数为预测时域Nsubgt;p/subgt;内风储联合系统的单位时间调频成本函数，控制变量包括k时刻风机桨距角变化量的参考值Δβsubgt;ref/subgt;(k)和k时刻储能功率变化量的参考值ΔPsubgt;ref/subgt;(k)，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；以目标函数取最小得到k时刻的控制变量，根据k时刻的控制变量继续更新k+1时刻的系统状态，直到结束。本申请通过适用于风储联合调频系统的功率优化分配模型，不仅改善了系统的调频效果，而且从经济性角度实现了风储功率的优化分配。

技术领域

本发明属于电气工程领域，更具体地，涉及一种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。

背景技术

随着风电机组等新能源的大量接入电网，由于其发电设备不具备响应系统频率变化的惯量和一次调频能力，会影响系统的频率稳定性，单独依靠传统机组进行一次调频因调频容量有限难以满足调频需求。为了保证系统的频率稳定性，现有大多数风电机组已具备一定的调频能力。

除了风电场直接参与电网调频外，储能技术的快速发展也为调频提供了新的解决办法。储能系统响应速度快，能够快速控制双向功率，并且跟踪功率能力强，可以满足多种场景下的调频需求。为了有效改善电网的经济效益和调频性能，大部分现有风电机组和储能装置相结合共同参与系统的一次调频。

但是由于储能成本较高，进行风储联合调频时还需要考虑到风储调频的经济成本问题。因此，如何在满足一次调频要求的同时，兼顾风储联合调频成本最小已成为目前的关键问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了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，其目的在于在满足一次调频需求的同时，合理分配风储的输出功率，使调频成本最小化，由此提高风储联合参与调频的经济性。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种适用于风储联合调频系统的功率优化分配控制方法，其包括：

采样k时刻风储联合调频系统的运行参数；

根据所述运行参数，在风储联合调频系统状态方程的基础上，建立优化模型，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，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；

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。