一種風電場群與火力發(fā)電廠聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的平滑出力方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種風電場群與火力發(fā)電廠聯(lián)合發(fā)電系 統(tǒng)的平滑出力方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 火力發(fā)電是目前最重要、技術(shù)最為成熟的發(fā)電方式，當前火力發(fā)電在我國發(fā)電領(lǐng) 域中仍占有非常大的比例，但火力發(fā)電存在能耗高、污染嚴重等缺點。
[0003] 近年來，風能等可再生清潔能源已越來越多被應(yīng)用于發(fā)電領(lǐng)域，風電場群與火力 發(fā)電廠聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)是一種綜合了風力發(fā)電和火力發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)，送種發(fā)電系統(tǒng)在風能 資源充足時增加風力供電的比重，充分發(fā)揮風力發(fā)電技術(shù)能耗低、污染小的優(yōu)勢，在風能資 源不夠充足時，利用火力發(fā)電滿足電網(wǎng)運行的需要。圖1為風電場群與火力發(fā)電廠聯(lián)合發(fā) 電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，多個風電場與一個火力發(fā)電廠接入公共電網(wǎng)。
[0004] 風能資源存在著隨機性和波動性的問題，導(dǎo)致風力發(fā)電的功率具有波動性，提供 給電網(wǎng)的電能就不夠平穩(wěn)，影響電網(wǎng)的平穩(wěn)運行。為了減少送種沖擊，需要對風力發(fā)電進行 功率平抑，W減小功率波動性對電網(wǎng)的影響。
[0005] 東北電力大學(xué)宇航、嚴干貴等人利用一階低通濾波算法實現(xiàn)風電功率波動平抑的 控制策略。該控制策略主要對風電場運行中的高頻分量進行濾除，減小風電功率的變化率， 為電力系統(tǒng)提供較為穩(wěn)定的功率輸出，而儲能系統(tǒng)則是通過其充放電來改變輸出功率的幅 值，使注入電網(wǎng)的電能更加平穩(wěn)。但實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)送種利用一階低通濾波算法得到的出 力平滑曲線存在一定的延時作用，如圖2所示，較細的線為風電單獨出力曲線，較粗的線為 利用送種控制策略得到的風儲平滑出力曲線，從圖2可明顯看出，風儲平滑出力曲線滯后 于風電單獨出力曲線。送是因為送種利用一階低通濾波算法實現(xiàn)風電功率波動平抑的控制 策略是采用本次采樣值與上次濾波輸出值進行加權(quán)得到本次濾波輸出值，具體公式為：
[0006] Y(n) = aX(n) + (l-a)Y(n-l)
[0007] W上公式中，a為濾波系數(shù)；X(n)為本次采樣值；Y(n-l)為上次濾波輸出值； Y(n)為本次濾波輸出值。
[0008] 可見，送種利用一階低通濾波算法實現(xiàn)風電功率波動平抑的控制策略還存在不足 之處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明實施例的主要目的在于提供一種風電場群與火力發(fā)電廠聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的 平滑出力方法，W解決現(xiàn)有技術(shù)利用一階低通濾波算法平抑風電功率波動所得到的出力平 滑曲線存在延時現(xiàn)象的問題。
[0010] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供一種風電場群與火力發(fā)電廠聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng) 的平滑出力方法，包括：
[0011] 步驟A，針對風電場群中的每一風電場，獲取由該風電場的風力發(fā)電功率預(yù)測值組 成的數(shù)據(jù)集合，將所有風電場對應(yīng)的數(shù)據(jù)集合中的風力發(fā)電功率預(yù)測值相加，得到由風電 場群總發(fā)電功率組成的綜合數(shù)據(jù)集合；
[0012] 步驟B，利用多項式擬合算法對所述綜合數(shù)據(jù)集合進行擬合，得到風電平滑出力公 式，并根據(jù)所述風電平滑出力公式計算風電平滑出力值；
[0013] 步驟C，計算所述風電平滑出力值與火力發(fā)電廠基準出力值之和，得到總平滑出力 值；
[0014] 步驟D，根據(jù)所述總平滑出力值、所述風電場群總發(fā)電功率、W及火力發(fā)電廠最小 出力值、最大出力值、基準出力值，確定風電場群和火力發(fā)電廠的實際出力情況；
[0015] 所述步驟A具體為：
[0016] 步驟Al,針對風電場群中的每一風電場，獲取由該風電場的風力發(fā)電功率預(yù)測值 組成的數(shù)據(jù)集合P，：
[0017] Pj = {(Pji, ti) I j = 1, 2. . . , k ；i = 1, 2. . . , m}
[0018] 步驟A2,將所有風電場對應(yīng)的數(shù)據(jù)集合中的風力發(fā)電功率預(yù)測值相加，得到由風 電場群總發(fā)電功率組成的綜合數(shù)據(jù)集合P :
[0019] P = {(Pi, ti) I i = 1，2. . .，m}
[0021] 其中，k為風電場群中的風電場總數(shù)，j為風電場序列號，m為各風電場對應(yīng)的數(shù)據(jù) 集合、所述綜合數(shù)據(jù)集合的樣本個數(shù)，i為樣本序列號，P,為第j個風電場對應(yīng)的數(shù)據(jù)集合， P，i為第j個風電場的風力發(fā)電功率預(yù)測值，P為綜合數(shù)據(jù)集合，Pi為風電場群總發(fā)電功率， ti為對應(yīng)的時間；
[0022] 所述步驟B具體包括：
[0023] 步驟BI,根據(jù)所述綜合數(shù)據(jù)集合P中風電場群總發(fā)電功率Pi的波動趨勢，確定所 述風電平滑出力公式的階數(shù)n，其中n為自然數(shù)；
[0024] 步驟B2,擬合具有所述階數(shù)n的多項式：
[00巧]曰山。+曰。山。I+...+曰山+曰〇 ;
[0026] 其中，曰。~曰。為多項式系數(shù)；
[0027] 步驟B3,計算所述多項式曰山"+曰。山"1+…+曰山+曰〇與所述風電場群總發(fā)電功率Pi 的差值平方和化r :
[0029] 步驟B4,利用最小二乘法計算所述差值平方和Err為最小值時，多項式系數(shù)曰。~ 曰。對應(yīng)的具體值a。~a n ;
[0030] 步驟B5,利用所述具體值a。~a。構(gòu)建風電平滑出力公式x(t):
[00引]X (t) = a nt。+ a n it。I+... + a it+ a 0 ;
[00扣]其中，t為時間；
[0033] 步驟B6,計算當t = ti時，所述風電平滑出力公式X (t)的值：
[0034] X(ti) = a 山。+(1 n 山。1+…+ a iti+a。
[00對其中，X(ti)為風電平滑出力值；
[0036] 所述步驟C具體為：
[0037] 計算風電平滑出力值X(ti)與火力發(fā)電廠基準出力值之和，得到總平滑出力值：
[0038] ^ti) =X (ti) +Pdefault
[0039] 其中，Y(ti)為總平滑出力值，PdEfauit為火力發(fā)電廠基準出力值；
[0040] 所述步驟D具體包括：
[0041] 步驟D1，計算所述總平滑出力值Y(ti)與風電場群總發(fā)電功率Pi的差值A(chǔ)pi :
[0042] A Pi = Y (ti) -Pi ;
[0043] 步驟D2,令風電場群按照所述風電場群總發(fā)電功率Pi出力；
[0044] 步驟D3,若所述差值A(chǔ)pi小于或等于火力發(fā)電廠最小出力值Pmm時，令火力發(fā)電 廠按照其最小出力值Pmi。出力；若所述差值A(chǔ)Pi大于或等于火力發(fā)電廠最大出力值Pmax時， 令火力發(fā)電廠按照其最大出力值Pmax出力；若所述差值A(chǔ)Pi大于火力發(fā)電廠最小出力值 Pmin且小于火力發(fā)電廠最大出力值Pmax時，令火力發(fā)電廠按照所述差值A(chǔ) Pi出力。
[0045] 借助于上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過對整個計劃出力區(qū)間的風電場群總發(fā)電功率進 行多項式擬合，最終得到的平滑出力曲線不會滯后延時，相比于利用一階低通濾波方法平 抑光熱電站功率波動的方法，本發(fā)明具有更優(yōu)化的平滑出力效果，同時，本發(fā)明將對風電場 群進行功率波動平抑的結(jié)果與火力發(fā)電廠的出力加在一起作為整體來控制聯(lián)合發(fā)電的實 際出力情況，W確保整個系統(tǒng)耗能低、污染少，且提供給電網(wǎng)的電能平穩(wěn)。
【附圖說明】
[0046] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述 中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些 實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W根據(jù)送些附 圖獲得其他的附圖。
[0047] 圖1是本發(fā)明【背景技術(shù)】提供的風電場群與火力發(fā)電廠聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0048] 圖2是本發(fā)明【背景技術(shù)】提供