CN105186580A - 一种可并网运行的风储系统的监控方法 - Google Patents

Abstract

一种可并网运行的风储系统的监控方法，该方法包括如下步骤：S1.风力发电设备监控模块实时获取风力发电设备的运行数据，并存储数据；S2.根据风力发电设备的运行数据，对未来预定时刻内风力发电设备的输出功率进行预测；S3.实时检测获取蓄电池模块的SOC，实时获取风储系统内负载功率需求情况；S4.实时获取大电网的参数和调度信息，预测未来时间风储系统与大电网连接点的功率需求；S5.将风储系统与大电网连接点的功率需求、当前蓄电池储能的SOC、当前为电网内负载功率需求和风力发电设备作为约束条件，确定最佳运行策略，并进行并网。

Description

一种可并网运行的风储系统的监控方法

所属技术领域

本发明涉一种可并网运行的风储系统的监控方法。

背景技术

风能作为一种可再生能源，其具有的无污染、容易获得、分布广等特性，使得风力发电技术在世界范围内得到飞速发展，我国电网中风力发电的规模也在不断增加。由于风能具有随机性和间歇性的特点，风电场输出功率很不稳定，为了保证大规模风力发电接入电网后的整个大电网能够稳定安全运行，最有效的方法就是用储能系统联合风电给电网输出功率。将储能系统与风力发电相结合，就可以有效地平滑风电场的有功功率输出，减少风电场对电网的冲击。

由于风力发电对电网的渗透率的不断增加，其对电网的影响越来越不可忽略，电网的维护成本也越来越大，因此其应积极参与电网协调建设和调度运行，对电网实现有力支持和补充。功率的波动性程度直接影响电网原有的潮流分布，当风力发电渗透率处于较高水平时，波动性和随机性会给电网的原有运行方式带来巨大的冲击。

在智能电网和微网等大型储能系统和分布式储能系统应用中，常采用一种直流总线的连接方式,该连接方式是储能电池模块通过一种双向逆变器接入直流总线，需要接收能量的时候，电网通过逆变器向储能电池充电；需要向电网送电的时候，储能电池通过双向逆变器电网输电。

风储系统包括并网运行模式和离网运行模式；并网运行模式，微网与大电网并网运行，通过控制变换器输出电流与电网电压同相位，即传统的电流控制，达到单位功率因数输出，同时间接控制变换器输出功率；离网运行模式，当电网故障时，微网及时与大电网断开而独立运行；离网运行模式时，针对不同负载，微网具有良好的输出外特性，通常包括PQ法，PV法，V/f法等输出外特性控制方法。风储系统在并网运行时，需要解决的关键问题是安全性和经济性。

发明内容

本发明提供一种可并网运行的风储系统的监控方法，该监控方法可预测风力发电设备的发电功率，可实时追踪风储系统和大电网连接点的功率需求，实时检测的蓄电池模块电池容量，在并网运行时，能合理配置风力发电功率和储能容量，能制定和实施最适宜的控制策略，保障并网时按照大电网的需求平稳提供功率输出，并提升供电的安全性和经济性。

为了实现上述目的，本发明提供一种可并网运行的风储系统的监控方法，该方法包括如下步骤：

S1.风力发电设备监控模块实时获取风力发电设备的运行数据，并存储数据；

S2.根据风力发电设备的运行数据，对未来预定时刻内风力发电设备的输出功率进行预测；

S3.实时检测获取蓄电池模块的SOC，实时获取风储系统内负载功率需求情况；

S4.实时获取大电网的参数和调度信息，预测未来时间风储系统与大电网连接点的功率需求；

S5.将风储系统与大电网连接点的功率需求、当前蓄电池储能的SOC、当前为电网内负载功率需求和风力发电设备作为约束条件，确定最佳运行策略，并进行并网。

优选的，在步骤S2中采用现有技术中任意风力发电功率预测方法预测风力发电设备的输出功率。

优选的，在步骤S5中，采用如下步骤实现光伏发电系统和大电网并网运行：

S501.在并网AC/DC双向变换器并网运行前，设置电抗模型值L0。

S502.中控模块116发送启动指令给逆变控制器，启动并网AC/DC双向变换器运行。

S503.采集并网AC/DC双向变换器在n时刻和n+1时刻输出的并网电流值i_L(n)和i_L(n+1)，其中，(n，n+1)对应开关周期T_period。

S504.采集并网AC/DC双向变换器在n时刻输出的电抗电压值U_L(n)。

步骤S505，将并网电流值i_L(n)、i_L(n+1)、开关周期T_period和n时刻输出的电抗电压值U_L(n)代入下式(1)，以得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第一关系式，

$U_L\left(n\right)={\mathrm{Ri}}_L\left(n\right)+L\frac{i_L(n+1)-i_L\left(n\right)}{T_{period}},---\left(1\right).$

S506.采集并网AC/DC双向变换器在n+1时刻输出的电抗电压值U_L(n+1)。

步骤S506可以由AD采集模块执行。具体地，AD采集模块采集并网AC/DC双向变换器在n+1时刻输出的电抗电压值U_L(n+1)，后将上述模拟信号形式的电抗电压值U_L(n+1)进行模拟-数字转换，生成数字信号形式的电抗电压值U_L(n+1)，发送给中控模块116。

S507.采集并网AC/DC双向变换器在n+2时刻输出的并网电流值i_L(n+2)，其中，(n+1，n+2)对应开关周期T_period。

步骤S508，将并网电流值i_L(n+1)、i_L(n+2)、开关周期T_period和n+2时刻输出的电抗电压值U_L(n+1)代入下式(2)，以得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第二关系式，

$U_L(n+1)={\mathrm{Ri}}_L(n+1)+L\frac{i_L(n+2)-i_L(n+1)}{T_{period}},---\left(2\right)$

S509.根据第一关系式和第二关系式计算并网电抗值L和等效串联电阻R。

S510.判断并网电抗值L是否等于电抗模型值L0，如果否，返回执行步骤S52，直至并网电抗值L等于电抗模型值L0。

优选的，在步骤S5中，并网运行时，采用如下方法配置风力发电的功率输出和储能系统的能量出入：

采用小波包分解方法将风电波动功率分解为低频部分和高频部分，把低频部分作为风电并网的期望值，高频部分由储能系统平抑。

优选的，对于给定风电输出功率的时间信号P(t)，将其作为原始信号，则第一层小波包分解的计算方法为：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_{1,0}^n\left(t\right)=\underset{k\∈Z}{\mathrm{\Σ}}{h}_{k}P\left(t\right)\\ P_{1,1}^n\left(t\right)=\underset{k\∈Z}{\mathrm{\Σ}}{g}_{k}P\left(t\right)\end{array}\right.---\left(3\right)$

其中为第一层分解的低频系数，为第一层分解的高频系数，h_k、g_k分别为低通、高通滤波器组；

然后由低频系数和高频系数进行小波包重构，得到需要的低频信号和高频信号的重构，其计算方法为：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_{1,0}\left(t\right)=\underset{k\∈Z}{\mathrm{\Σ}}\[{\tilde{h}}_k{P}_{1,0}^{2n}\left(t\right)+{\tilde{g}}_k{P}_{1,0}^{2n+1}\left(t\right)\]\\ P_{1,1}\left(t\right)=\underset{k\∈Z}{\mathrm{\Σ}}\[{\tilde{h}}_k{P}_{1,1}^{2n}\left(t\right)+{\tilde{g}}_k{P}_{1,1}^{2n+1}\left(t\right)\]\end{array}\right.---\left(4\right)$

其中P_1,0(t)为重构后的低频信号，P_1,1(t)为重构后的高频信号，分别为重构的低通和高通滤波器组；

将低频信号作为风电并网期望值，而高频信号则用混合储能系统补偿，蓄电池补偿功率分别为：

P_B(t)＝P_n,1(t)+…+P_n,m(t)

其中n为小波包分解层数，m为次高频和最高频信号的频带划分界限。

设P_r为风电场装机容量，P_m为风电波动功率，则当时，混合储能系统不工作；当时，混合储能系统对波动功率进行平抑；设当的数据点占总的数据点的百分比为α，观测风电场输出功率数据的总持续时间为T，可得混合储能系统工作持续时间为αT。

本发明的可并网运行风储发电系统的监控方法具有如下优点：(1)准确预测风力发电系统与大电网连接点的电流变化，有效抑制并网时的功率波动；(2)控制策略兼顾配大电网调度要求和储能系统运行情况，满足大电网的调度需求和微电网内部负载需求的同时，合理配置风力发电设备输出和储能容量，兼顾了供电可靠性和经济性。

附图说明

图1示出了本发明的一种可并网运行风储系统及其监控装置的结构框图；

图2示出了本发明的风储系统的运行及监控方法。

具体实施方式

图1是示出了本发明的一种可并网运行风储系统10，该风储系统10包括：风力发电设备14、储能系统13、用于将风储系统10与大电网20连接和隔离的并网AC/DC双向变换器12、直流母线、用于连接风力发电设备14和直流母线的换流AC/DC双向变换器15、负载16以及监控装置11。

参见图1，该储能系统13包括蓄电池模块131、与上述直流母线连接的双向DC/DC变换器132。

该监控装置11包括：风力发电设备监控模块113，用于实时监控风力发电设备14，并对风力发电设备14的发电功率进行预测，对风力发电的功率输出进行控制；储能系统监控模块115，可实时监控蓄电池模块131的SOC和DC/DC双向变换器132，控制储能系统13功率输入和输出；大电网联络模块112，用于实时从大电网20调控中心获知大电网的运行情况以及相关调度信息；并网监控模块116，用于控制风储系统连接或隔离大电网，包括AD采集模块和逆变控制器；负载监控模块114，用于实时监控风储系统内的负载16；中控模块117，用于确定风储系统的运行策略，并向上述监控装置11中的各模块发出指令，以执行该运行策略；总线模块111，用于该监控装置11的各个模块的通信联络，所述总线通信模块111通过冗余双CAN总线与其他模块相连。

优选的，AD采集模块的输入端设置于并网AC/DC双向变换器12的输出端，所述逆变控制器连接至所述并网AC/DC双向变换器12的控制端。

优选的，所述逆变控制器用于在并网AC/DC双向变换器12并网运行前设置电抗模型值L0，所述AD采集模块用于在所述并网AC/DC双向变换器12运行后，采集所述并网AC/DC双向变换器12在n时刻和n+1时刻输出的并网电流值i_L(n)和i_L(n+1)，其中，(n，n+1)对应开关周期T_period、所述并网AC/DC双向变换器在n时刻输出的电抗电压值U_L(n)、所述并网AC/DC双向变换器12在n+1时刻输出的电抗电压值U_L(n+1)和所述并网AC/DC双向变换器12在n+2时刻输出的并网电流值i_L(n+2)，其中，(n+1，n+2)对应开关周期T_period，并对所述并联电流值和电抗电压值进行模数转换，将转换后的对应数字信号发送至所述中控模块117。

所述中控模块117将接收到的来自AD采集模块的数字信号的所述并网电流值i_L(n)、i_L(n+1)、开关周期T_period和n时刻输出的电抗电压值U_L(n)代入下式(1)，以得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第一关系式，

$U_L\left(n\right)={\mathrm{Ri}}_L\left(n\right)+L\frac{i_L(n+1)-i_L\left(n\right)}{T_{period}},---\left(1\right)$

所述中控模块117将接收到的来自AD采集模块的数字信号的并网电流值i_L(n+1)、i_L(n+2)、开关周期T_period和n+2时刻输出的电抗电压值U_L(n+1)代入下式(2)，以得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第二关系式，

$U_L(n+1)={\mathrm{Ri}}_L(n+1)+L\frac{i_L(n+2)-i_L(n+1)}{T_{period}},---\left(2\right)$

所述中控模块117根据所述第一关系式和第二关系式计算并网电抗值L和等效串联电阻R，判断所述并网电抗值L等于所述电抗模型值L0，如果否，则所述AD采集模块和所述控制器重复上述动作，直至所述并网电抗值L等于所述电抗模型值L0。

优选的，所述中控模块117中包括风力发电和储能容量配置单元，用于配置风力发电设备的出力和储能系统的能量出入。

优选的，并网时，所述风力发电和储能容量配置单元采用小波包分解方法将风电波动功率分解为低频部分和高频部分，把低频部分作为风电并网的期望值，高频部分由储能系统平抑。

风力发电设备14包括多个风电机组，风力发电设备监控模块113至少包括风力发电设备的电压、电流、频率检测设备、风力检测设备。

储能系统监控模块114至少包括蓄电池端电压、电流、SOC获取设备以及温度检测设备，可实时监控蓄电池模块的SOC。

所述SOC获取设备包括：第一获取模块，用于获取电池的工作状态；第一确定模块，用于根据电池的工作状态确定用于估算电池荷电状态的估算方法；计算模块，用于按照估算方法计算电池处于不同的工作状态下的电池荷电状态值。

第一确定模块包括：第一确定子模块，用于在获取到的工作状态为静止状态的情况下，确定估算方法为第一估算方法，其中，第一估算方法包括开路电压法；第二确定子模块，用于在获取到的工作状态为恢复状态的情况下，确定估算方法为第二估算方法；第三确定子模块，用于在获取到的工作状态为充放电状态的情况下，确定估算方法为第三估算方法，其中，第三估算方法包括卡尔曼滤波法。

进一步的，估算方法为第三估算方法，计算模块包括：建立模块，用于利用三阶等效电路建立电池的电池模型；第二确定模块，用于确定电池模型的状态方程和测量方程；第一计算子模块，用于使用状态方程和测量方程计算电池的电池荷电状态值。

进一步地，估算方法为第二估算方法，计算模块包括：第二获取模块，用于获取电池在进入恢复状态之前的工作状态；第二计算子模块，用于在电池在进入恢复状态之前的工作状态为放电状态的情况下，按照第一公式计算电池荷电状态值，其中，第一公式为SOC_t为恢复状态下的电池荷电状态值，SOC_d为放电状态终止时的电池荷电状态值，M为在电池放电过程中的累积电量，t为电池在恢复状态下经历的时间，h为预设的恢复状态的持续时间，Q为电池的实际容量；第三计算子模块，用于在电池在进入恢复状态之前的工作状态为充电状态的情况下，按照第二公式计算电池荷电状态值，其中，第二公式为SOC_t＝SOC_c+M×h×100％，SOC_c为充电状态终止时的电池荷电状态值。

进一步地，估算方法为第一估算方法，计算模块包括：第三获取模块，用于获取电池的开路电压；读取模块，用于读取开路电压对应的电池荷电状态值。

优选的，蓄电池模块131采用锂电池作为电能存储的基础单元。

优选的，所述蓄电池模块131，包括n个电池组，所述DC/DC双向变换器132具有n个DC/DC变流器，n大于等于3，每个电池组均由一个DC/DC变流器控制器充放电，该n个DC/DC变流器均由储能系统监控模块控制。

中控模块117至少包括CPU单元、数据存储单元和显示单元。

参见附图2，本发明的方法包括如下步骤：

S1.风力发电设备监控模块实时获取风力发电设备的运行数据，并存储数据；

S2.根据风力发电设备的运行数据，对未来预定时刻内风力发电设备的输出功率进行预测；

S3.实时检测获取蓄电池模块的SOC，实时获取风储系统内负载功率需求情况；

S4.实时获取大电网的参数和调度信息，预测未来时间风储系统与大电网连接点的功率需求；

S5.将风储系统与大电网连接点的功率需求、当前蓄电池储能的SOC、当前为电网内负载功率需求和风力发电设备作为约束条件，确定最佳运行策略，并进行并网。

优选的，在步骤S2中采用现有技术中任意风力发电功率预测方法预测风力发电设备的输出功率。

优选的，在步骤S5中，采用如下步骤实现光伏发电系统和大电网并网运行：

S501.在并网AC/DC双向变换器并网运行前，设置电抗模型值L0。。

S501.可以由中控模块116执行设置。需要说明的是，在步骤S501之前，执行下述步骤：对模拟-数字AD采集模块进行初始化。

S502.中控模块116发送启动指令给逆变控制器，启动并网AC/DC双向变换器运行；

S503.采集并网AC/DC双向变换器在n时刻和n+1时刻输出的并网电流值i_L(n)和i_L(n+1)，其中，(n，n+1)对应开关周期T_period。

本发明的一个实施例中，步骤S503可以由AD采集模块执行。具体地，AD采集模块采集并网AC/DC双向变换器在n时刻和n+1时刻输出的并网电流值i_L(n)和i_L(n+1)，然后将上述模拟信号形式的并网电流值i_L(n)和i_L(n+1)进行模拟-数字转换，生成数字信号形式的并网电流值i_L(n)和i_L(n+1)，发送给中控模块116。

S504.采集并网AC/DC双向变换器在n时刻输出的电抗电压值U_L(n)。

在本发明的一个实施例中，步骤S504可以由AD采集模块执行。具体地，AD采集模块采集并网AC/DC双向变换器在n时刻输出的电抗电压值U_L(n)，然后将上述模拟信号形式的电抗电压值U_L(n)进行模拟-数字转换，生成数字信号形式的电抗电压值U_L(n)，发送给中控模块116。

步骤S505，将并网电流值i_L(n)、i_L(n+1)、开关周期T_period和n时刻输出的电抗电压值U_L(n)代入下式(1)，以得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第一关系式，

$U_L\left(n\right)={\mathrm{Ri}}_L\left(n\right)+L\frac{i_L(n+1)-i_L\left(n\right)}{T_{period}},---\left(1\right)$

在本发明的实施例中，步骤S505可以由中控模块116执行。具体地，中控模块116根据接收到的来自AD采集模块的数字信号形式的并网电流值i_L(n)、i_L(n+1)、开关周期T_period和n时刻输出的电抗电压值U_L(n)代入式(1)，得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第一关系式f₁(R，L)。

S506.采集并网AC/DC双向变换器在n+1时刻输出的电抗电压值U_L(n+1)。

步骤S506可以由AD采集模块执行。具体地，AD采集模块采集并网AC/DC双向变换器在n+1时刻输出的电抗电压值U_L(n+1)，后将上述模拟信号形式的电抗电压值U_L(n+1)进行模拟-数字转换，生成数字信号形式的电抗电压值U_L(n+1)，发送给中控模块116。

S507.采集并网AC/DC双向变换器在n+2时刻输出的并网电流值i_L(n+2)，其中，(n+1，n+2)对应开关周期T_period。

在本发明的实施例中，步骤S507可以由AD采集模块执行。具体地，AD采集模块采集并网AC/DC双向变换器在n+2时刻输出的并网电流值i_L(n+2)，后将上述模拟信号形式的在n+2时刻输出的并网电流值i_L(n+2)进行模拟-数字转换，生成数字信号形式的在n+2时刻输出的并网电流值i_L(n+2)，发送给中控模块116。

步骤S508，将并网电流值i_L(n+1)、i_L(n+2)、开关周期T_period和n+2时刻输出的电抗电压值U_L(n+1)代入下式(2)，以得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第二关系式，

$U_L(n+1)={\mathrm{Ri}}_L(n+1)+L\frac{i_L(n+2)-i_L(n+1)}{T_{period}},---\left(2\right)$

在本发明的实施例中，本步骤S508可以由控制器执行。具体地，控制器根据接收到的来自AD采集模块的数字信号形式的并网电流值i_L(n+1)、i_L(n+2)开关周期T_period和电抗电压值U_L(n+1)代入式(1)，得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第二关系式f₂(R，L)。

S509.根据第一关系式和第二关系式计算并网电抗值L和等效串联电阻R。

在本发明的实施例中，本步骤S509可以由中控模块116执行。具体地中控模块116根据步骤S55中的第一关系式f₁(R，L)和步骤S508中的第二关系式f₂(R，L)构成二元一次方程组，计算得到并网电抗值L和等效串联电阻R。

S510.判断并网电抗值L是否等于电抗模型值L0，如果否，返回执行步骤S52，直至并网电抗值L等于电抗模型值L0。

在本发明的实施例中，本步骤S510可以由控制器执行。具体地，控制器判断步骤S509中计算得到的并网电抗值L与步骤S501中预设的电抗模型值L0是否相等，如果不相等，则返回步骤S502，继续进行执行采集并网电流和电抗电压，计算新的并网电抗值L，直至计算得到的并网电抗值L等于电抗模型值L0，从而实现实际并网电感与控制算法中模型电感值要尽量保持一致，保证并网AC/DC双向变换器的稳定运行。

优选的，在步骤S5中，并网运行时，采用如下方法配置风力发电的功率输出和储能系统的能量出入：

采用小波包分解方法将风电波动功率分解为低频部分和高频部分，把低频部分作为风电并网的期望值，高频部分由储能系统平抑。

优选的，对于给定风电输出功率的时间信号P(t)，将其作为原始信号，则第一层小波包分解的计算方法为：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_{1,0}^n\left(t\right)=\underset{k\∈Z}{\mathrm{\Σ}}{h}_{k}P\left(t\right)\\ P_{1,1}^n\left(t\right)=\underset{k\∈Z}{\mathrm{\Σ}}{g}_{k}P\left(t\right)\end{array}\right.---\left(3\right)$

其中为第一层分解的低频系数，为第一层分解的高频系数，h_k、g_k分别为低通、高通滤波器组；

然后由低频系数和高频系数进行小波包重构，得到需要的低频信号和高频信号的重构，其计算方法为：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_{1,0}\left(t\right)=\underset{k\∈Z}{\mathrm{\Σ}}\[{\tilde{h}}_k{P}_{1,0}^{2n}\left(t\right)+{\tilde{g}}_k{P}_{1,0}^{2n+1}\left(t\right)\]\\ P_{1,1}\left(t\right)=\underset{k\∈Z}{\mathrm{\Σ}}\[{\tilde{h}}_k{P}_{1,1}^{2n}\left(t\right)+{\tilde{g}}_k{P}_{1,1}^{2n+1}\left(t\right)\]\end{array}\right.---\left(4\right)$

其中P_1,0(t)为重构后的低频信号，P_1,1(t)为重构后的高频信号，分别为重构的低通和高通滤波器组；

将低频信号作为风电并网期望值，而高频信号则用混合储能系统补偿，蓄电池补偿功率分别为：

P_B(t)＝P_n,1(t)+…+P_n,m(t)

其中n为小波包分解层数，m为次高频和最高频信号的频带划分界限。

设P_r为风电场装机容量，P_m为风电波动功率，则当时，混合储能系统不工作；当时，混合储能系统对波动功率进行平抑；设当的数据点占总的数据点的百分比为α，观测风电场输出功率数据的总持续时间为T，可得混合储能系统工作持续时间为αT。

求出蓄电池储能功率|P_B(t)|的概率密度直方图，然后采用高斯逼近的方法拟合其概率密度曲线，得到概率密度函数，其表达式为：

$f\left(x\right)=\underset{n=1}{\overset{8}{\Σ}}{a}_n\×\exp \[-{\left(\frac{x-b_n}{c_n}\right)}^2\]---\left(5\right)$

其中a_n、b_n、c_n为分布系数；

根据概率密度函数计算储能功率幅值均值P_av，其计算公式为：

$P_{av}=\underset{a}{\overset{b}{\∫}}x\×f\left(x\right)dx---\left(6\right)$

其中a、b为功率波动幅值的最小、最大值；

则储能容量为：

E＝P_av·t(7)

其中t为混合储能系统工作持续时间。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种可并网运行的风储系统的监控方法，该方法包括如下步骤：

S1.风力发电设备监控模块实时获取风力发电设备的运行数据，并存储数据；

S2.根据风力发电设备的运行数据，对未来预定时刻内风力发电设备的输出功率进行预测；

S3.实时检测获取蓄电池模块的SOC，实时获取风储系统内负载功率需求情况；

S4.实时获取大电网的参数和调度信息，预测未来时间风储系统与大电网连接点的功率需求；

S5.将风储系统与大电网连接点的功率需求、当前蓄电池储能的SOC、当前为电网内负载功率需求和风力发电设备作为约束条件，确定最佳运行策略，并进行并网。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S2中采用现有技术中任意风力发电功率预测方法预测风力发电设备的输出功率。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤S5中，采用如下步骤实现光伏发电系统和大电网并网运行：

S501.在并网AC/DC双向变换器并网运行前，设置电抗模型值L0；

S502.中控模块116发送启动指令给逆变控制器，启动并网AC/DC双向变换器运行；

S503.采集并网AC/DC双向变换器在n时刻和n+1时刻输出的并网电流值i_L(n)和i_L(n+1)，其中，(n，n+1)对应开关周期T_period；

S504.采集并网AC/DC双向变换器在n时刻输出的电抗电压值U_L(n)；

步骤S505，将并网电流值i_L(n)、i_L(n+1)、开关周期T_period和n时刻输出的电抗电压值U_L(n)代入下式(1)，以得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第一关系式，

S506.采集并网AC/DC双向变换器在n+1时刻输出的电抗电压值U_L(n+1)；

步骤S506可以由AD采集模块执行。具体地，AD采集模块采集并网AC/DC双向变换器在n+1时刻输出的电抗电压值U_L(n+1)，后将上述模拟信号形式的电抗电压值U_L(n+1)进行模拟-数字转换，生成数字信号形式的电抗电压值U_L(n+1)，发送给中控模块116；

S507.采集并网AC/DC双向变换器在n+2时刻输出的并网电流值i_L(n+2)，其中，(n+1，n+2)对应开关周期T_period；

步骤S508，将并网电流值i_L(n+1)、i_L(n+2)、开关周期T_period和n+2时刻输出的电抗电压值U_L(n+1)代入下式(2)，以得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第二关系式，

S509.根据第一关系式和第二关系式计算并网电抗值L和等效串联电阻R；

S510.判断并网电抗值L是否等于电抗模型值L0，如果否，返回执行步骤S52，直至并网电抗值L等于电抗模型值L0。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤S5中，并网运行时，采用如下方法配置风力发电的功率输出和储能系统的能量出入：

采用小波包分解方法将风电波动功率分解为低频部分和高频部分，把低频部分作为风电并网的期望值，高频部分由储能系统平抑。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对于给定风电输出功率的时间信号P(t)，将其作为原始信号，则第一层小波包分解的计算方法为：

其中为第一层分解的低频系数，为第一层分解的高频系数，h_k、g_k分别为低通、高通滤波器组；

然后由低频系数和高频系数进行小波包重构，得到需要的低频信号和高频信号的重构，其计算方法为：

其中P_1,0(t)为重构后的低频信号，P_1,1(t)为重构后的高频信号，分别为重构的低通和高通滤波器组；

将低频信号作为风电并网期望值，而高频信号则用混合储能系统补偿，蓄电池补偿功率分别为：

P_B(t)＝P_n,1(t)+…+P_n,m(t)

其中n为小波包分解层数，m为次高频和最高频信号的频带划分界限。

设P_r为风电场装机容量，P_m为风电波动功率，则当时，混合储能系统不工作；当时，混合储能系统对波动功率进行平抑；设当的数据点占总的数据点的百分比为α，观测风电场输出功率数据的总持续时间为T，可得混合储能系统工作持续时间为αT。