一种用水电和储能平抑风光功率波动的控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种用水电和储能平抑风光功率波动的控制方法，属于新能源发电中的控制【技术领域】。该方法待控制的分布式发电系统包括风电、水电、光伏发电、储能四个子系统,该方法包括：采集系统需要输入电网的功率指令值、风电出力和光伏发电出力。然后，将采集到的信息依次进行功率分配、限幅配合、功率修正处理，得到水电和储能的出力指令。最后，将得到的水电和储能的实际输出功率与风电和光伏发电的输出功率加和，即可得到整个发电系统输入到大电网的功率。本发明提出的控制方法，可以实现用低成本的水电和储能平抑新能源电源的功率波动，而且能够维持系统安全稳定运行。
【专利说明】—种用水电和储能平抑风光功率波动的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于新能源发电中的控制【技术领域】，特别涉及一种适用于分布式发电系统功率波动平抑的控制方法。
【背景技术】
[0002]当今社会，能源、环境越来越受到关注，与此同时，新能源分布式发电技术也得到了迅猛发展。新能源分布式发电主要有风力发电、光伏发电等发电形式。然而，这些分布式电源受到自然环境变化的影响，其输出的有功功率往往具有波动性、间歇性的特点，当它们大规模接入电网时，会对电网的稳定性产生极大的负面影响。因此，研究平抑风电和光伏发电输出功率波动的控制方法势在必行。
[0003]传统的功率波动平抑方法多用储能系统完成，即调节储能系统的输出功率与新能源电源的输出功率互补，以此来使整个发电系统与电网的交互功率维持恒定。然而，目前储能系统的功率成本平均约2000$/kW，能量成本约400$/kW，投资费用相当高；另外，一些像铅酸电池、锂离子电池这样的储能对环境也有很大的污染，大规模的配置这些储能来进行功率波动平抑事实上违背了开发新能源清洁发电、保护环境的初衷。因此，通过建设大容量的储能电站来满足大规模的风、光发电并网需求既不经济也不环保。
[0004]水电是一种能量密度大、发电成本较低的清洁电源，利用水电实现风电功率波动平抑具有很大的研究价值。然而由于水电系统出力调节响应较慢，无法准确地跟踪高频信号；同时水电只能发出功率而不能吸收功率，这也限制了水电在平抑功率波动上的作用。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种用水电和储能平抑风电和光伏发电输出功率波动的控制方法，以减少功率波动平抑成本，提高发电系统运行的安全性和稳定性。
[0006]本发明提出的一种水电和储能平抑风光功率波动的控制方法，该方法待控制的分布式发电系统包括风电、水电、光伏发电、储能四个子系统，各子系统均通过开关和变压器与电网相连；
[0007]其特征在于，该方法包括如下步骤:
[0008]I)采集该分布式发电系统输入电网有功功率的指令值Pplan，风电子系统输出的有功功率值Pw，光伏发电子系统输出的有功功率值Ps，然后计算风电子系统、光伏发电子系统输出的功率总和Pws及水电子系统和储能子系统需要补偿的功率Pramp如式⑴所示:
[0009]Pffs = Pff+Ps ⑴
[0010]Pcomp = Pplan-Pffs
[0011]2)功率分配:将需要补偿的功率Pramp，进行一阶低通滤波，得到的低频信号作为水电子系统出力的参考指令pHMf，和得到的高频信号作为储能子系统出力的参考指令pBMf，如式⑵所示:
【权利要求】
1.一种用水电和储能平抑风光功率波动的控制方法，该方法待控制的分布式发电系统包括风电、水电、光伏发电、储能四个子系统，各子系统均通过开关和变压器与电网相连； 其特征在于，该方法包括如下步骤: 1)采集该分布式发电系统输入电网有功功率的指令值Pplan,风电子系统输出的有功功率值Pw，光伏发电子系统输出的有功功率值Ps，然后计算风电子系统、光伏发电子系统输出的功率总和Pws及水电子系统和储能子系统需要补偿的功率Pramp如式⑴所示:
PfS = Pw+Ps ⑴ P =P -P
丄 comp 1 plan 1 WS 2)功率分配:将需要补偿的功率Pramp，进行一阶低通滤波，得到的低频信号作为水电子系统出力的参考指令PHMf，和得到的高频信号作为储能子系统出力的参考指令PBMf，如式(2)所示:
【文档编号】H02J3/28GK104037792SQ201410267684
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】陈来军, 陈天一, 梅生伟, 郑天文 申请人:清华大学