一种基于共享储能的风电功率波动平抑方法、系统及设备.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115940226A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211526775.3H02J3/46(2006.01)(22)申请日2022.12.01H02J3/01(2006.01)H02J7/00(2006.01)(71)申请人国网浙江省电力有限公司电力科学H02M7/04(2006.01)研究院H02M7/44(2006.01)地址310014浙江省杭州市拱墅区朝晖八H02M1/12(2006.01)区华电弄1号H02M5/10(2006.01)(72)发明人张雪松赵波汪湘晋叶凌霄李志浩陈凌宇林达刘敏龚迪阳马瑜涵(74)专利代理机构浙江翔隆专利事务所(普通合伙)33206专利代理师许守金(51)Int.Cl.H02J3/32(2006.01)H02J3/38(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图7页(54)发明名称一种基于共享储能的风电功率波动平抑方法、系统及设备(57)摘要本发明公开了一种基于共享储能的风电功率波动平抑方法、系统及设备，属于共享储能技术领域。本发明的一种基于共享储能的风电功率波动平抑方法，通过构建经验模态分解模型、指标定义模型、模糊控制模型，设置荷电状态优化控制信息，从而得到输出功率并对共享储能进行功率分配，实现基于共享储能的风电功率波动平抑，方案科学、合理，能够有效减小储能的充放电切换次数，同时提高双向平滑能力，有效解决储能在平抑风电功率波动时频繁充放电问题。进一步，本发明可以确保经过平滑后的风电并网功率基本上达到了并网要求，使用经验模态分解获取的并网功率虽相较滑动平均波动较大，但始终都在并网规定范围内，且需储能平抑的功率相对较小。CN115940226ACN115940226A权利要求书1/2页1.一种基于共享储能的风电功率波动平抑方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，通过预先构建的经验模态分解模型，获取风电目标并网功率与共享储能系统的输出功率参考值；第二步，利用预先构建的指标定义模型，并根据输出功率参考值的特点，设置共享储能的双向平滑能力指标，以解决共享储能平滑过程中充放电能量不平衡问题；第三步，根据双向平滑能力指标，并基于预先构建的模糊控制模型设置荷电状态优化控制信息，从而得到输出功率并对共享储能进行功率分配，实现基于共享储能的风电功率波动平抑。2.如权利要求1所述的一种基于共享储能的风电功率波动平抑方法，其特征在于，经验模态分解模型，获取输出功率参考值的方法如下：将风电功率原始数据分解成一系列固有模态函数IMF；固有模态函数IMF的约束条件如下：数据序列的极值点数目和零点数目差值等于或小于1；任意时间点，局部极大值和局部极小值形成的包络线平均数值为零。3.如权利要求2所述的一种基于共享储能的风电功率波动平抑方法，其特征在于，将风电功率原始数据分解成一系列固有模态函数IMF的方法如下：(1)搜寻风电功率原始数据的极值点，对极值点作三次样条插值，拟合得出上、下包络线，对上、下包络线取平均值M(t)；所述极值点包括极大值点和极小值点；(2)风电功率原始数据S(t)与包络线的平均值M(t)作差，其计算公式如下：H(t)＝S(t)‑M(t)；(3)判断H(t)是否满足IMF约束条件，若不满足，令S(t)＝H(t)，重复步骤(1)(2)，若满足，则IMF1(t)＝H(t)是第一个IMF分量；(4)计算R1(t)＝S(t)‑IMF1(t)作为剩余分量，将其作为新的原始数据重复步骤(1)(2)(3)，得到剩余的IMF分量，直至Rn(t)＝Rn‑1(t)‑IMFn(t)不可再分解，循环结束。4.如权利要求2所述的一种基于共享储能的风电功率波动平抑方法，其特征在于，风电功率原始数据的表达式如下：式中：IMFi(t)为原始数据的各个IMF分量，Ri(t)为原始数据的剩余分量。5.如权利要求1所述的一种基于共享储能的风电功率波动平抑方法，其特征在于，双向平滑能力指标的表达式如下：式中SOC1(k)是否表示k时刻第一组共享储能可充电容量；SOC2(k)是否表示k时刻第二组共享储能可充电容量；SOCmax是否表示第一组或第二组共享储能最大可充电容量；SOCmin是否表2CN115940226A权利要求书2/2页示第一组或第二组共享储能最小可充电容量；d1表示为充电能力，其值越高表示共享储能可充电容量越大；d2表示为放电能力，其值越高表示共享储能系统可释放容量越大；D(k)表示k时刻系统的双向平滑能力，其值在[0,2.4]内。6.如权利要求1所述的一种基于共享储能的风电功率波动平抑方法，其特征在于，模糊控制模型基于模糊控制设计共享储能的SOC优化，对共享储能实现能量状态反馈控制，及时调节其SOC至合适范围。7.如权利要求1所述的一种