在风力发电系统中确定用于储能系统的输出功率参考值的方法和设备的制造方法_5

文档序号:9278559阅读:来源:国知局

[0140] 因此,可用硬件、软件或硬件和软件的组合来实现该系统。可以集中式方式在至少 一个计算机系统中或者在其中不同元件跨多个互连计算机系统散布的分布式方式实现该 系统。适合于执行本文所述的方法的任何种类的计算机系统或其它装置都是适合的。硬件 和软件的典型组合可以是具有计算机程序的通用计算机系统,该计算机程序在被加载和执 行时控制计算机系统,使得其执行本文所述的方法。可以将此类已编程计算机视为专用计 算机。
[0141] 如本文所述,将任何模块或处理块定义成包括可由处理器执行的软件、硬件或其 某种组合。软件模块可以包括存储在存储器1305或其它存储器件中的指令,其可被处理器 1307或其它处理器执行。硬件模块可以包括各种器件、部件、电路、门、电路板等,其可被执 行、命令或控制以便由处理器1307执行。
[0142] 还可以将该系统嵌入计算机程序产品中,其包括使得能够实现本文所述操作且在 被加载在计算机系统中时能够执行这些操作的所有特征。本文中的计算机程序意指一组指 令的采取任何语言、代码或符号的任何表达,该组指令意图使得具有信息处理能力的系统 直接地或在以下各项中的一者或两者之后执行特定功能:a)到另一语言、代码或符号的转 换;b)以不同材料形式的再现。
[0143] 到目前为止,已通过特定优选实施例参考附图描述了本公开。然而,应注意的是本 公开不限于所示和所提供的特定实施例,而是可在本公开的范围内进行各种修改。
[0144] 此外,可以用软件、硬件或其组合来实现本公开的实施例。可以用特殊逻辑来实现 硬件部分;可以将软件部分存储在存储器中并由适当的指令执行系统执行,诸如微处理器 或专用设计硬件。本领域的技术人员可认识到可以利用包含在处理器中的计算机可执行指 令和/或控制代码来实现上述方法和系统,例如此类代码是在诸如磁盘、CD或DVD-ROM之 类的承载介质或者诸如只读存储器(固件)之类的可编程存储器或者诸如光或电子信号承 载之类的数据承载上提供。本实施例中的装置及其部件可用硬件电路来实现,例如超大规 模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片或晶体管之类的半导体,或者可编程硬件器件,诸如现 场可编程门阵列或者可编程逻辑器件,或者用由各种处理器执行的软件来实现,或者用上 述硬件电路和软件的组合、例如用固件来实现。
[0145] 虽然已描述了本公开的各种实施例,但对于本领域的技术人员而言将显而易见的 是在本公开的范围内可实现更多的实施例和实施方式。因此,除根据所附权利要求及其等 价物之外,本公开将不受限制。
【主权项】
1. 一种在风力发电系统中确定用于储能系统的输出功率参考值的方法,包括: 对实际风电功率输出进行滤波以获得输送到电网的期望功率输出; 根据所述实际风电功率输出和输送到所述电网的所述期望功率输出来确定用于所述 储能系统的输出功率参考值;以及 基于下一时间点的预测风电功率输出的变化来调整用于所述储能系统的所述输出功 率参考值。2. 根据权利要求1所述的方法,其中,基于所述下一时间点的预测风电功率输出的变 化来调整用于所述储能系统的所述输出功率参考值包括以下各项中的任意一项: 如果所述预测风电功率输出的增加大于预定增加阈值,则增加用于所述储能系统的所 述输出功率参考值;以及 如果所述预测风电功率输出的减小大于预定减小阈值,则减小用于所述储能系统的所 述输出功率参考值。3. 根据权利要求2所述的方法,其中,增加用于所述储能系统的所述输出功率参考值 还包括: 将用于所述储能系统的所述输出功率参考值确定为在功率输出变化率限制下的最大 可允许总功率输出和在储能系统输出功率幅度限制下的最大可允许总功率输出的最小值 与所述实际风电功率输出之间的差。4. 根据权利要求2或3所述的方法,其中,减小用于所述储能系统的所述输出功率参考 值还包括: 将用于所述储能系统的所述输出功率参考值确定为在功率输出变化率限制下的最小 可允许总功率输出和在储能系统输出功率幅度限制下的最小可允许总功率输出的最大值 与所述实际风电功率输出之间的差。5. 根据权利要求1至4中的任一项所述的方法,还包括: 基于变化率限制来调整用于所述储能系统的所述输出功率参考值。6. 根据权利要求5所述的方法,其中,基于变化率限制来调整用于所述储能系统的所 述输出功率参考值还包括: 如果检测到负变化率越限,则将用于所述储能系统的所述输出功率参考值确定为在一 分钟功率输出变化率限制下的最小可允许总功率输出、在十分钟功率输出变化率限制下的 最小可允许总功率输出和在储能系统输出功率幅度限制下的最小可允许总功率输出的最 大值与所述实际风电功率输出之间的差。7. 根据权利要求5或6所述的方法,其中,基于变化率限制来调整用于所述储能系统的 所述输出功率参考值还包括: 如果检测到正变化率越限,则将用于所述储能系统的所述输出功率参考值确定为在一 分钟功率输出变化率限制下的最大可允许总功率输出、在十分钟功率输出变化率限制下的 最大可允许总功率输出和在储能系统输出功率幅度限制下的最大可允许总功率输出的最 小值与所述实际风电功率输出之间的差。8. 根据权利要求1至7中的任一项所述的方法,还包括: 在调整用于所述储能系统的所述输出功率参考值之前,用下式所表示的功率值h(t) 来修改用于所述储能系统的所述输出功率参考值 h(t) = l/T[E(t)-EBnm「aTPset(t)] 其中,T表示用于对所述实际风电功率输出进行滤波的滤波器时间常数,E(t)表示在 时间t处保留在所述储能系统中的能量,EBn表示所述储能系统的额定容量,ml表示最小能 量百分比限制,a表示电池能量限制因数,并且P s6t (t)表示输送到所述电网的所述期望功 率输出。9. 根据权利要求1至8中的任一项所述的方法,还包括: 将用于所述储能系统的所述输出功率参考值限制在所述储能系统的输出功率幅度限 制内。10. -种用于在风力发电系统中确定储能系统的输出功率参考值的设备,包括: 功率输出滤波单元,被配置成对实际风电功率输出进行滤波以获得输送到电网的期望 功率输出; 功率参考值确定单元,被配置成根据所述实际风电功率输出和输送到所述电网的所述 期望功率输出来确定用于所述储能系统的所述输出功率参考值;以及 功率预测调整单元,被配置成基于下一时间点的预测风电功率输出的变化来调整用于 所述储能系统的所述输出功率参考值。11. 根据权利要求10所述的设备,其中,所述功率预测调整单元还被配置成: 如果所述预测风电功率输出的增加大于预定增加阈值,则增加用于所述储能系统的所 述输出功率参考值;和/或 如果所述预测风电功率输出的减小大于预定减小阈值,则减小用于所述储能系统的所 述输出功率参考值。12. 根据权利要求11所述的设备,其中,所述功率预测调整单元被配置成通过以下步 骤来增加用于所述储能系统的所述输出功率参考值: 将用于所述储能系统的所述输出功率参考值确定为在功率输出变化率限制下的最大 可允许总功率输出和在储能系统输出功率幅度限制下的最大可允许总功率输出的最小值 与所述实际风电功率输出之间的差。13. 根据权利要求11或12所述的设备,其中,所述功率预测调整单元被配置成通过以 下步骤来减小用于所述储能系统的所述输出功率参考值: 将用于所述储能系统的所述输出功率参考值确定为在功率输出变化率限制下的最小 可允许总功率输出和在储能系统输出功率幅度限制下的最小可允许总功率输出的最大值 与所述实际风电功率输出之间的差。14. 根据权利要求10至13中的任一项所述的设备,还包括: 变化率控制单元,被配置成基于变化率限制来调整用于所述储能系统的所述输出功率 参考值。15. 根据权利要求14所述的设备,其中,所述变化率控制单元被配置成: 如果检测到负变化率越限,则将用于所述储能系统的所述输出功率参考值确定为在一 分钟功率输出变化率限制下的最小可允许总功率输出、在十分钟功率输出变化率限制下的 最小可允许总功率输出和在储能系统输出功率幅度限制下的最小可允许总功率输出的最 大值与所述实际风电功率输出之间的差。16. 根据权利要求14或15所述的设备,其中,所述变化率控制单元被配置成: 如果检测到正变化率越限,则将用于所述储能系统的所述输出功率参考值确定为在一 分钟功率输出变化率限制下的最大可允许总功率输出、在十分钟功率输出变化率限制下的 最大可允许总功率输出和在储能系统输出功率幅度限制下的最大可允许总功率输出的最 小值与所述实际风电功率输出之间的差。17. 根据权利要求10至16中的任一项所述的设备,还包括: 荷电状态调整单元,被配置成在调整用于所述储能系统的所述输出功率参考值之前, 用下式所表示的功率值h (t)来修改用于所述储能系统的所述输出功率参考值 h(t) = l/T[E(t)_EBnm「aTPset(t)] 其中,T表示用于对所述实际风电功率输出进行滤波的滤波器时间常数,E(t)表示在 时间t处保留在所述储能系统中的能量,EBn表示所述储能系统的额定容量,ml表示最小能 量百分比限制,a表示电池能量限制因数,并且P s6t (t)表示输送到所述电网的所述期望功 率输出。18. 根据权利要求10至17中的任一项所述的设备,还包括: 功率幅度限制单元,被配置成将用于所述储能系统的所述输出功率参考值限制在所述 储能系统的输出功率幅度限制内。
【专利摘要】本公开的实施例涉及用于在风力发电系统中确定用于储能系统(ESS)的功率参考值的方法和系统。在本公开的一个实施例中,该方法包括:对实际风电功率输出进行滤波以获得输送到电网的期望功率输出;根据所述实际风电功率输出和输送到所述电网的所述期望功率输出来确定用于所述储能系统的输出功率参考值;以及基于下一时间点的预测风电功率输出的变化来调整用于所述储能系统的所述输出功率参考值。利用本公开的实施例,可以提供用于平滑风电场输出波动并将功率变化率限制在期望范围内的直接控制策略,其比现有策略更加切实可行,并且可以得到更好的控制性能。
【IPC分类】H02J3/28
【公开号】CN104995813
【申请号】CN201480007432
【发明人】刘源, 谢海莲, 岳程燕
【申请人】Abb技术有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2014年6月27日
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