CN110061513B - 动态分段投入混合储能装置的爬坡控制方法、系统和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开动态分段投入混合储能装置的爬坡控制方法、系统和装置，该方法包括：当第一时间间隔内风电机组的功率变化大于或等于第一爬坡率阈值时，依次判断各第二时间间隔内风电机组的功率变化是否大于或等于第二爬坡率阈值；若是，则当第三时间间隔内的功率变化大于或等于第三爬坡率阈值时，在对应的第三时间间隔内启动功率型储能装置，当第三时间间隔内的功率变化小于第三爬坡率阈值时，在对应的第三时间间隔内启动能量型储能装置；若否，在对应的第二时间间隔内启动常规机组。本发明根据混合储能装置的运行要求、响应速率特性，结合时间间隔和爬坡率阈值进行多段控制能发挥各种爬坡事件控制资源作用，使电力系统能安全、稳定的运行。

Description

动态分段投入混合储能装置的爬坡控制方法、系统和装置
技术领域
本发明涉及电力控制技术领域，特别涉及动态分段投入混合储能装置的爬坡控制方法、系统和装置。
背景技术
随着电力系统的不断发展，人们对与电能的需求不断增大，风、光等波动性新能源装机容量日益攀升。风力发电形式具有清洁、可再生等优点，对于我国发展资源节约型、环境友好型社会有着重要的意义，与此同时，风力发电形式由于受气候、环境等因素的影响，具有明显的波动性和间歇性，造成目前风力发电与电网系统出现风电爬坡事件。
风电爬坡事件指的是风力发电在短时间内发生大的变化，这种大幅度变化使得电力系统在短时间内失去或增加大量电源，严重影响系统的有功功率平衡，甚至引发大规模停电事故。当前电力系统为最大程度消纳风电，往往限制常规机组出力，这种方法降低了电力系统的调频调峰能力，并且单独使用某一种爬坡控制资源，常常不能满足风电爬坡要求且不经济。
发明内容
本发明的主要目的是提供动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制方法、系统和装置，旨在解决现有技术中进行风电爬坡控制时，并未充分利用多种风电爬坡控制资源，只利用一种风电爬坡控制资源对风电机组进行平抑的问题。
为实现上述目的，本发明提出的一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制方法，所述混合储能装置包括功率型储能装置、能量型储能装置和常规机组，所述方法包括：
当第一时间间隔内风电机组的功率变化大于或等于第一爬坡率阈值，其中，所述第一时间间隔由若干第二时间间隔组成时，依次判断各第二时间间隔内风电机组的功率变化是否大于或等于第二爬坡率阈值，其中，所述第一爬坡率阈值小于所述第二爬坡率阈值，所述第二时间间隔由若干第三时间间隔组成；
若是，则依次判断各第三时间间隔内风电机组的功率变化是否大于或等于第三爬坡率阈值，其中，所述第二爬坡率阈值小于所述第三爬坡率阈值；
若是，则在对应的第三时间间隔内启动所述功率型储能装置；
若否，则在对应的第三时间间隔内启动所述能量型储能装置；
若否，则在对应的第二时间间隔内启动所述常规机组。
优选的，所述风电机组的装机容量的预设比例除以第一时间间隔。
优选的，所述第二爬坡率阈值等于常规机组功率变化速率极限。
优选的，所述第三爬坡率阈值等于能量型储能装置功率变化速率极限。
优选的，所述控制方法还包括：
启动所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组时，对其启动时的功率进行该启动周期内的条件预判；
根据预判的结果，进行功率修正，并调整启动周期内的所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的功率为修正后的功率。
优选的，所述控制方法还包括：
启动所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组时，对其启动时的功率进行该启动周期内的条件预判；
根据预判的结果，进行功率修正，并调整启动周期内的所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的功率为修正后的功率。
优选的，所述对其启动时的功率进行该启动周期内的条件预判；根据预判的结果，进行功率修正，并调整启动周期内的所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的功率为修正后的功率的步骤包括：
判断所述功率型储能装置或所述能量型储能装置的荷电状态、所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的容量、所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的启动时的实时充放电功率在启动周期内是否超出上限或下限；
若是，则对所述启动时的实时充放电功率进行修正得到修正功率，并调整启动周期内的所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的功率为所述修正功率；
若否，则在启动周期内按照所述启动时的实时充放电功率执行出力。
优选的，所述对所述启动时的实时充放电功率进行修正得到修正功率的步骤包括：
当所述功率型储能装置或所述能量型储能装置的荷电状态、所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的容量、所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的启动时的实时充放电功率在启动周期内超出上限时，通过以下函数式计算修正功率：
Figure BDA0002040212000000031
Figure BDA0002040212000000032
ΔEd＝Ed0+Ed1-Emax
当所述功率型储能装置或所述能量型储能装置的荷电状态、所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的容量、所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的启动时的实时充放电功率在启动周期内超出下限时，通过以下函数式计算修正功率：
Figure BDA0002040212000000033
Figure BDA0002040212000000034
ΔEa＝Ea0-Ea1+Emin
其中，P'ESS(t)表示常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置开启过程中t时刻的修正功率；PESS(t)表示启动时的实时充放电功率；ηD_ESS表示常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的放电效率；ΔEd表示启动周期ΔT内所述常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置超过荷电状态上限的总电量；Ed1表示启动周期内常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的充电量；PW(t0+ΔT)表示在t0+ΔT时刻的常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的功率；PW(t0)表示在t0时刻的常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的功率；Ed0表示常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置启动时的电量；Emax表示常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的的额定容量最大值；ΔEa表示启动周期内所述常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置超过荷电状态下限的总电量；Ea1表示启动周期内常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的的充电量；Ea0表示常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置启动时的电量；Emin表示常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的额定容量最小值；RS表示爬坡率阈值。
为实现上述目的，本发明提出的一种一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制系统，所述混合储能装置包括功率型储能装置、能量型储能装置和常规机组，所述系统包括：
第一判断模块，用于当第一时间间隔内风电机组的功率变化大于或等于第一爬坡率阈值时，其中，所述第一时间间隔由若干第二时间间隔组成，依次判断各第二时间间隔内风电机组的功率变化是否大于或等于第二爬坡率阈值，其中，所述第一爬坡率阈值小于所述第二爬坡率阈值，所述第二时间间隔由若干第三时间间隔组成；
第二判断模块，用于当各第二时间间隔内风电机组的功率变化大于或等于第二爬坡率阈值时，则依次判断各第三时间间隔内风电机组的功率变化是否大于或等于第三爬坡率阈值，其中，所述第二爬坡率阈值小于所述第三爬坡率阈值；
第三判断模块，用于当各第三时间间隔内风电机组的功率变化大于或等于第三爬坡率阈值时，则在对应的第三时间间隔内启动所述功率型储能装置；当各第三时间间隔内风电机组的功率变化小于第三爬坡率阈值时，则在对应的第三时间间隔内启动所述能量型储能装置；
第四判断模块，用于当各第二时间间隔内风电机组的功率变化小于第二爬坡率阈值时，则在对应的第二时间间隔内启动所述常规机组。
为实现上述目的，本发明提出的一种计算机装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上述任一所述的一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制方法。
本发明根据功率型储能装置、能量型储能装置和常规机组的运行要求、响应速率特性、使用成本，再结合时间间隔和爬坡率阈值进行多段控制，这样不仅能充分发挥各种爬坡事件控制资源的作用，而且能有效地保证大规模风电机组并网后，电力系统能安全、稳定、经济的运行要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制方法一实施例的流程示意图；
图2为本发明一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制系统一实施例的结构框架图；
图3为本发明计算机装置一实施例的结构框架图；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制方法、系统和装置。
图1为本发明一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制方法一实施例的流程示意图。
如图1所示的一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制方法，混合储能装置包括功率型储能装置、能量型储能装置和常规机组，所述方法包括：
步骤S1，当第一时间间隔内风电机组的功率变化大于或等于第一爬坡率阈值，其中，所述第一时间间隔由若干第二时间间隔组成，依次判断各第二时间间隔内风电机组的功率变化是否大于或等于第二爬坡率阈值，其中，所述第一爬坡率阈值小于所述第二爬坡率阈值，所述第二时间间隔由若干第三时间间隔组成；
若是，则执行步骤S2，依次判断各第三时间间隔内风电机组的功率变化是否大于或等于第三爬坡率阈值，其中，所述第二爬坡率阈值小于所述第三爬坡率阈值；
若是，则执行步骤S3，在对应的第三时间间隔内启动所述功率型储能装置；
若否，则执行步骤S4，在对应的第三时间间隔内启动所述能量型储能装置；
若否，则执行步骤S5，在对应的第二时间间隔内启动所述常规机组。
具体地，根据爬坡事件定义，对两大参数——爬坡率阈值和时间间隔进行调整，将爬坡事件分段。
爬坡事件定义：
Figure BDA0002040212000000061
设风电爬坡事件的(轻度)爬坡率阈值为RS1(也即第一爬坡率阈值)，中度爬坡率阈值RS2(也即第二爬坡率阈值)，重度爬坡率阈值RS3(也即第三爬坡率阈值)，火电机组(也即常规机组)出力变化速率极限，即爬坡速率最大值为vh，能量型储能装置的响应速率极限为vd，功率型储能装置的响应速率极限为vk，vh＜vd＜vk，短期风电出力预测曲线为P(t)，选取不同时间间隔ΔT1，ΔT2，ΔT3，对应以上各阈值RS1，RS2，RS3进行爬坡程度判断(其中ΔT1＞ΔT2＞ΔT3，具体数值根据平抑效果、预测精度、投资成本预算等再具体设定；一般情况下：RS1＜RS2＜RS3)，需要说明的是，在下爬坡中RS为负值，因此实际是采用绝对值比较RS1、RS2和RS3。
其中：
1)RS1＝PS1/ΔT1，Ps1为功率阈值，取值可设为风电机组的装机容量的5％、10％或20％左右。
2)RS2＝vh，若风电功率变化率大于火电机组出力变化极限，则说明火电机组已经无法调节，该时段内会发生中度爬坡事件，则需要考虑加入爬坡速度较大的能量型储能装置。
3)RS3＝vd，若风电功率变化率大于能量型储能装置的响应速率极限，则说明能量型储能装置已经无法进行快速调节，则需要考虑加入爬坡速度较大的功率型储能装置，对快速爬坡事件进行及时地平抑。
根据轻度爬坡、中度爬坡、重度爬坡三种情况对风电爬坡情况进行分段，再结合常规机组、能量型储能装置、快速响应储能的运行要求和响应速率特性，分别承担风电轻度爬坡、中度爬坡、重度爬坡时段的爬坡控制任务，互补利用各种爬坡控制资源。这样，不仅能充分发挥各种风电爬坡控制资源的作用，而且能有效地保证大规模风电并网后电力系统安全稳定经济运行要求。
其中，常规机组特指火电机组，主要用于发生了爬坡事件但爬坡率阈值低于第一爬坡率阈值时，充分发挥火电机组爬坡能力，即火电机组自身的调节技术。其中，火电机组的成本最低。
为平抑短时间间隔、大爬坡率阈值的风电机组的输出功率波动，需要选择响应快速、功率较大的交换功率，即功率型储能系统，如超级电容器、超导磁储能、飞轮储能等。
而当风电机组发生剧烈的爬坡事件时，混合储能系统需要在较长时间内持续吸收或释放功率，此时混合储能系统必须能提供一定的可用容量满足控制要求。其中，能量型储能装置具有较高的容量密度，较长的额定功率充放电时间，可提供充足的能量支撑风电爬坡事件期间的平抑功率调节需求。常见的能量型储能技术包括锂电池、铅酸电池、液流电池、压缩空气和抽水蓄能等。
如下表所示，有能量型储能装置的成本低于功率型储能装置，且根据储能密度可知能量型储能装置较易实现长时间内持续吸收或释放功率，提供充足的能量支撑风电爬坡事件期间的平抑功率调节需求。但能量型储能的充放电速度、充放电次数等受到限制，不能用于实现快速的动态功率补偿，不能用于稳定电压波动、抑制动态振荡、平滑风电出力的快速变化。
飞轮、超级电容器、超导磁储能等功率型储能装置响应速度快(响应时间十毫秒级～毫秒级)，输出功率大，但储能过程中自损耗较大，不适用于长时间的储能。但根据目前技术水平，飞轮、超级电容器、超导磁储能的成本均较高，要实现大容量在技术上也有一定的困难，所以本设计计划在爬坡变化相当大且迅速的时候才采取功率型储能装置进行风电爬坡平抑。
能量型储能装置和功率型储能装置的具体数据参数如下表：
Figure BDA0002040212000000071
Figure BDA0002040212000000081
在本发明一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制方法的另一实施例中，所述控制方法还包括：
步骤S6，启动所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组时，对其启动时的功率进行该启动周期内的条件预判；
步骤S7，根据预判的结果，进行功率修正，并调整启动周期内的所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的功率为修正后的功率。
常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的储能电量仅能说明当前储能量绝对量的多少，无法反映实际使用情况。例如，对于当前实际储能电量为10kWh的常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置，若其额定储能容量10kWh的常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置，则表示已充满，只能放电不能充电；若其额定储能容量为20kWh，则表示既可充电也可放电；若其额定容量为1000kWh或更高，则表示电量即将放完，仅可少量放电、应尽快充电。因此，常用荷电状态(State of Charge,SOC)来描述常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的状态，其大小等于常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置当前容量与额定容量的比值。为了便于计算分析，规定常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置放电时输出功率值为正，充电时输出功率值为负。
其中，常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的荷电状态函数式如下：
Figure BDA0002040212000000091
其中，SOC(t)表示t时刻的荷电状态，EB(t)表示t时刻剩余容量；Em表示额定容量。
所述常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的充放电过程的函数式如下：
充电过程的函数式：
Figure BDA0002040212000000092
放电过程的函数式：EB(t)＝(1-α)EB(t-1)-PESS(t)ηD_ESSΔT
其中，α表示常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的自放电系数；EB(t)表示t时刻常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的剩余容量；PESS(t)表示常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的实时充放电功率，如额定功率，放电时PESS(t)大于零，充电时PESS(t)小于零；ηC_ESS为常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的充电效率；ηD_ESS表示常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的放电效率。
所述对其启动时的功率进行该启动周期内的条件预判；根据预判的结果，进行功率修正，并调整启动周期内的所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的功率为修正后的功率的步骤包括：
步骤S61，判断所述功率型储能装置或所述能量型储能装置的荷电状态、所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的容量、所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的启动时的实时充放电功率在启动周期内是否超出上限或下限；
若是，则执行步骤S62，对所述启动时的实时充放电功率进行修正得到修正功率，并调整启动周期内的所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的功率为所述修正功率；
若否，则执行步骤S63，在启动周期内按照所述启动时的实时充放电功率执行出力。
其中，常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的充放电功率的约束条件包括：
荷电状态约束条件：SOCmin_ESS＜SOC(t)＜SOCmax_ESS；
额定容量约束条件：Emin＜EB(t)＜Emax；
充放电功率约束条件：Pmin_ESS＜PESS(t)＜Pmax_ESS；
其中，SOCmin_ESS为荷电状态允许运行范围的下限，SOCmax_ESS为荷电状态允许运行范围的上限；Pmin_ESS为充放电功率实时输出的最小值，Pmax_ESS为充放电功率实时输出的最大值；Emax表示常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的额定容量最大值，Emin表示常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的额定容量最小值。
其中，以上约束均不取闭区间。
所述对所述启动时的实时充放电功率进行修正得到修正功率的步骤包括：
当所述功率型储能装置或所述能量型储能装置的荷电状态、所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的容量、所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的启动时的实时充放电功率在启动周期内超出上限时：
Figure BDA0002040212000000101
Figure BDA0002040212000000102
ΔEd＝Ed0+Ed1-Emax
当所述功率型储能装置或所述能量型储能装置的荷电状态、所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的容量、所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的启动时的实时充放电功率在启动周期内超出下限时，通过以下函数式计算修正功率：
Figure BDA0002040212000000103
Figure BDA0002040212000000104
ΔEa＝Ea0-Ea1+Emin
其中，P'ESS(t)表示常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置开启过程中t时刻的修正功率；PESS(t)表示启动时的实时充放电功率；ΔEd表示启动周期ΔT内所述常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置超过荷电状态上限的总电量；Ed1表示启动周期内常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的充电量；PW(t0+ΔT)表示在t0+ΔT时刻的常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的功率；PW(t0)表示在t0时刻的常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的功率；Ed0表示常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置启动时的电量；ΔEa表示启动周期内所述常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置超过荷电状态下限的总电量；Ea1表示启动周期内常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的的充电量；Ea0表示常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置启动时的电量；ΔT表示启动周期，可以为ΔT2或ΔT3任一。
本发明根据功率型储能装置、能量型储能装置和常规机组的运行要求、响应速率特性、使用成本，再结合时间间隔和爬坡率阈值进行多段控制，对风电机组进行平抑，同时还依据电荷状态对平抑功率进行修正得到修正功率平衡电量，这样不仅能充分发挥各种爬坡事件控制资源的作用，而且能有效地保证大规模风电机组并网后，电力系统能安全、稳定、经济的运行要求。
图2为本发明一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制系统一实施例的结构框架图。
如图2所示的一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制系统，所述混合储能装置包括功率型储能装置、能量型储能装置和常规机组，所述系统包括：
第一判断模块11，用于当第一时间间隔内风电机组的功率变化大于或等于第一爬坡率阈值时，其中，所述第一时间间隔由若干第二时间间隔组成，依次判断各第二时间间隔内风电机组的功率变化是否大于或等于第二爬坡率阈值，其中，所述第一爬坡率阈值小于所述第二爬坡率阈值，所述第二时间间隔由若干第三时间间隔组成；
第二判断模块12，用于当各第二时间间隔内风电机组的功率变化大于或等于第二爬坡率阈值时，则依次判断各第三时间间隔内风电机组的功率变化是否大于或等于第三爬坡率阈值，其中，所述第二爬坡率阈值小于所述第三爬坡率阈值；
第三判断模块13，用于当各第三时间间隔内风电机组的功率变化大于或等于第三爬坡率阈值时，则在对应的第三时间间隔内启动所述功率型储能装置；当各第三时间间隔内风电机组的功率变化小于第三爬坡率阈值时，则在对应的第三时间间隔内启动所述能量型储能装置；
第四判断模块14，用于当各第二时间间隔内风电机组的功率变化小于第二爬坡率阈值时，则在对应的第二时间间隔内启动所述常规机组。
本发明提出的动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制系统，根据功率型储能装置、能量型储能装置和常规机组的运行要求、响应速率特性和使用成本，时间间隔和爬坡率阈值进行多段控制，同时还依据电荷状态对充放电进行修正得到修正功率平衡电压，这样不仅能充分发挥各种爬坡事件控制资源的作用，而且能有效地保证大规模风电机组并网后，电力系统能安全、稳定、经济的运行要求。
图3为本发明一种计算机装置一实施例的结构框架图。
如图3所示的一种计算机装置，包括存储器21、处理器22以及存储在所述存储器21上的计算机程序23，其特征在于，所述计算机程序23被所述处理器22执行时，实现如上述任一所述的一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制方法。
本发明提出的一种计算机装置，在其存储器21上存储的与上述一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制方法对应的计算机程序23被处理器22执行时，不仅能充分发挥各种爬坡事件控制资源的作用，而且能有效地保证大规模风电机组并网后，电网系统能安全、稳定、经济的运行要求。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“另一实施例”、“其他实施例”、或“第一实施例～第X实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料、方法步骤或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制方法，其特征在于，所述混合储能装置包括功率型储能装置、能量型储能装置和常规机组，所述方法包括：
当第一时间间隔内风电机组的功率变化大于或等于第一爬坡率阈值，其中，所述第一时间间隔由若干第二时间间隔组成，依次判断各第二时间间隔内风电机组的功率变化是否大于或等于第二爬坡率阈值，其中，所述第一爬坡率阈值小于所述第二爬坡率阈值，所述第二时间间隔由若干第三时间间隔组成；
当各第二时间间隔内风电机组的功率变化大于或等于第二爬坡率阈值时，则依次判断各第三时间间隔内风电机组的功率变化是否大于或等于第三爬坡率阈值，其中，所述第二爬坡率阈值小于所述第三爬坡率阈值；
当各第三时间间隔内风电机组的功率变化大于或等于第三爬坡率阈值时，则在对应的第三时间间隔内启动所述功率型储能装置；
当各第三时间间隔内风电机组的功率变化小于第三爬坡率阈值时，则在对应的第三时间间隔内启动所述能量型储能装置；
当各第二时间间隔内风电机组的功率变化小于第二爬坡率阈值时，则在对应的第二时间间隔内启动所述常规机组。
2.如权利要求1所述的一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制方法，其特征在于，所述第一爬坡率阈值等于所述风电机组的装机容量的预设比例除以第一时间间隔。
3.如权利要求1所述的一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制方法，其特征在于，所述第二爬坡率阈值等于常规机组功率变化速率极限。
4.如权利要求1所述的一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制方法，其特征在于，所述第三爬坡率阈值等于能量型储能装置功率变化速率极限。
5.如权利要求1-4任一所述的一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
启动所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组时，对其启动时的功率进行该启动周期内的条件预判；
根据预判的结果，进行功率修正，并调整启动周期内的所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的功率为修正后的功率。
6.如权利要求5所述的一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制方法，其特征在于，所述对其启动时的功率进行该启动周期内的条件预判；根据预判的结果，进行功率修正，并调整启动周期内的所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的功率为修正后的功率的步骤包括：
判断所述功率型储能装置或所述能量型储能装置的荷电状态、所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的容量、所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的启动时的实时充放电功率在启动周期内是否超出上限或下限；
若是，则对所述启动时的实时充放电功率进行修正得到修正功率，并调整启动周期内的所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的功率为所述修正功率；
若否，则在启动周期内按照所述启动时的实时充放电功率执行出力。
7.如权利要求6所述的一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制方法，其特征在于，所述对所述启动时的实时充放电功率进行修正得到修正功率的步骤包括：
当所述功率型储能装置或所述能量型储能装置的荷电状态、所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的容量、所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的启动时的实时充放电功率在启动周期内超出上限时，通过以下函数式计算修正功率：
Figure FDA0002513583720000021
Figure FDA0002513583720000022
ΔEd＝Ed0+Ed1-Emax
当所述功率型储能装置或所述能量型储能装置的荷电状态、所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的容量、所述功率型储能装置或所述能量型储能装置或所述常规机组的启动时的实时充放电功率在启动周期内超出下限时，通过以下函数式计算修正功率：
Figure FDA0002513583720000031
Figure FDA0002513583720000032
ΔEa＝Ea0-Ea1+Emin
其中，P'ESS(t)表示常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置开启过程中t时刻的修正功率；PESS(t)表示启动时的实时充放电功率；ηD_ESS表示常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的放电效率；ΔEd表示启动周期ΔT内所述常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置超过荷电状态上限的总电量；Ed1表示启动周期内常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的充电量；PW(t0+ΔT)表示在t0+ΔT时刻的常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的功率；PW(t0)表示在t0时刻的常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的功率；Ed0表示常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置启动时的电量；Emax表示常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的额定容量最大值；ΔEa表示启动周期内所述常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置超过荷电状态下限的总电量；Ea1表示启动周期内常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的的充电量；Ea0表示常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置启动时的电量；Emin表示常规机组或能量型储能装置或功率型储能装置的额定容量最小值；RS表示爬坡率阈值。
8.一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制系统，其特征在于，所述混合储能装置包括功率型储能装置、能量型储能装置和常规机组，所述系统包括：
第一判断模块，用于当第一时间间隔内风电机组的功率变化大于或等于第一爬坡率阈值时，其中，所述第一时间间隔由若干第二时间间隔组成，依次判断各第二时间间隔内风电机组的功率变化是否大于或等于第二爬坡率阈值，其中，所述第一爬坡率阈值小于所述第二爬坡率阈值，所述第二时间间隔由若干第三时间间隔组成；
第二判断模块，用于当各第二时间间隔内风电机组的功率变化大于或等于第二爬坡率阈值时，则依次判断各第三时间间隔内风电机组的功率变化是否大于或等于第三爬坡率阈值，其中，所述第二爬坡率阈值小于所述第三爬坡率阈值；
第三判断模块，用于当各第三时间间隔内风电机组的功率变化大于或等于第三爬坡率阈值时，则在对应的第三时间间隔内启动所述功率型储能装置；当各第三时间间隔内风电机组的功率变化小于第三爬坡率阈值时，则在对应的第三时间间隔内启动所述能量型储能装置；
第四判断模块，用于当各第二时间间隔内风电机组的功率变化小于第二爬坡率阈值时，则在对应的第二时间间隔内启动所述常规机组。
9.一种计算机装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-8中任一项所述的一种动态分段投入混合储能装置的风电爬坡控制方法。
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