CN106340898B - 一种风电场输出功率并网分量的分离方法 - Google Patents

一种风电场输出功率并网分量的分离方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风电场输出功率并网分量的分离方法，该方法包括以下步骤：利用基于滑动平均的一阶低通滤波器获得风电场输出功率在t时刻的滑动平均值PMA(t)，其具体为：周期为T，根据周期时间尺度的不同，设定周期为T1和T2的风电场输出功率滑动平均值分别为和在同一时刻对不同时间尺度的滑动平均值做差；系统动态监测KIP变化情况，根据KIP的正负以及切线斜率调整风电场输出功率参考值系数α；风电场输出功率参考值为本发明的有益效果是，分离出输出功率波动中的低频分量和高频分量，也就是并网分量和波动量，波动分量可以由储能系统进行补偿，使风电场输出功率达到并网要求。

Description

一种风电场输出功率并网分量的分离方法
技术领域
本发明涉及并网分量分离方法改进，特别是一种风电场输出功率并网分量的分离方法。
背景技术
近年来，我国大力发展清洁的可再生能源，其装机容量在电力系统中所占比例不断上升。风力发电是实现我国能源和电力可持续发展战略的重要组成之一。由于风力的间歇性和随机性，风电机组输出功率一般具有较强的不确定性、且其短时功率波动难以准确预测。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种风电场输出功率并网分量的分离方法。
实现上述目的本发明的技术方案为，一种风电场输出功率并网分量的分离方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：利用基于滑动平均的一阶低通滤波器获得风电场输出功率在t时刻的滑动平均值PMA(t)，其具体为：
周期为T，根据周期时间尺度的不同，设定周期为T1和T2的风电场输出功率滑动平均值分别为和
步骤二：在同一时刻对不同时间尺度的滑动平均值做差：
步骤三：系统动态监测KIP变化情况，根据KIP的正负以及切线斜率调整风电场输出功率参考值系数α；
步骤四：风电场输出功率参考值为：
式(2)中，为平滑后的风电场输出功率参考值，即为风电场输出功率分离出的并网分量，为周期为T的风电场输出功率滑动平均值。
所述步骤一中，T的单位为min。
所述步骤三中，系统动态监测KIP变化情况，根据KIP的正负以及切线斜率调整风电场输出功率参考值系数α，具体为：
若KIP＞0，且则令
若KIP＞0，且则令
若KIP＜0，且则令
若KIP＜0，且则令
一种用于风电场输出功率波动分量补偿的风电场结构，该风电场结构包括风力发电机，储能系统、电网，所述储能系统配有双向变流器和储能电池组，储能电池组通过双向变流器与风力发电机共同接入同一交流母线，然后通过公共连接点接入电网。
所述风力发电机工作时其功率均为输出方向，所述电网工作时其功率方向均为输入方向。
所述储能单元工作时其功率为输入方向或输出方向。
利用本发明的技术方案制作的风电场输出功率并网分量的分离方法，在风电场出口侧安装储能装置以平抑其输出功率波动有助于减少风功率波动对电力系统的冲击，以改善并网风电场输出功率的短期波动为目标，以风电场输出功率波动情况为依据，分离出输出功率波动中的低频分量和高频分量，也就是并网分量和波动量。波动分量可以有储能系统进行补偿，使风电场输出功率达到并网要求。
附图说明
图1是本发明所述一种用于风电场输出功率波动分量补偿的分离方法步骤流程图；
图2是本发明所述一种用于风电场输出功率波动分量补偿的风电场结构的示意图；
具体实施方式
实施例一
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-2所示，
步骤一：利用基于滑动平均的一阶低通滤波器获得风电场输出功率在t时刻的滑动平均值PMA(t)，周期为T，根据周期时间尺度的不同，设定周期为T1和T2的风电场输出功率滑动平均值分别为和
步骤二：在同一时刻对不同时间尺度的滑动平均值做差：
步骤三：系统动态监测KIP变化情况，根据KIP的正负以及切线斜率调整风电场输出功率参考值系数α；
步骤四：风电场输出功率参考值为：
式(2)中，为平滑后的风电场输出功率参考值，即为风电场输出功率分离出的并网分量，为周期为T的风电场输出功率滑动平均值。
所述步骤一中，T的单位为min。
所述步骤三中，系统动态监测KIP变化情况，根据KIP的正负以及切线斜率调整风电场输出功率参考值系数α，具体为：
若KIP＞0，且则令
若KIP＞0，且则令
若KIP＜0，且则令
若KIP＜0，且则令
实施例二：
一种用于风电场输出功率波动分量补偿的风电场结构，该风电场结构包括风力发电机，储能系统、电网，所述储能系统配有双向变流器和储能电池组，储能电池组通过双向变流器与风力发电机共同接入同一交流母线，然后通过公共连接点接入电网。
所述风力发电机工作时其功率均为输出方向，所述电网工作时其功率方向均为输入方向。
所述储能单元工作时其功率为输入方向或输出方向。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种风电场输出功率并网分量的分离方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一：利用基于滑动平均的一阶低通滤波器获得风电场输出功率在t时刻的滑动平均值PMA(t)，其具体为：
周期为T，根据周期时间尺度的不同，设定周期为T1和T2的风电场输出功率滑动平均值分别为和
步骤二：在同一时刻对不同时间尺度的滑动平均值做差：
步骤三：系统动态监测KIP变化情况，根据KIP的正负以及切线斜率调整风电场输出功率参考值系数α；
步骤四：得出风电场输出功率参考值为：
式(2)中，为平滑后的风电场输出功率参考值，即为风电场输出功率分离出的并网分量，为周期为T的风电场输出功率滑动平均值。
2.根据权利要求1所述的风电场输出功率并网分量的分离方法，其特征在于，所述步骤一中，T的单位为min。
3.根据权利要求1所述的风电场输出功率并网分量的分离方法，其特征在于，所述步骤三中，系统动态监测KIP变化情况，根据KIP的正负以及切线斜率调整风电场输出功率参考值系数α，具体为：
若KIP＞0，且则令
若KIP＞0，且则令
若KIP＜0，且则令
若KIP＜0，且则令
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