VMD火电机组与电池储能系统的协调消纳风电调节策略

1.VMD火电机组与电池储能系统的协调消纳风电调节策略，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、预测电力系统内次日的风电发电功率以及负荷曲线，得到等效负荷曲线，并利用火电机组对其单独调节，判断其是否满足系统出力区间，预测电力系统是否产生弃风；具体过程为：步骤1.1、通过对一定区域的风电发电功率进行预测，获得次日的风电发电功率P wind 及电力系统负荷预测数据；步骤1.2、将风电数据P wind 看作是负的负荷，将同一时间对应的风电数据P wind 和电力系统的负荷预测数据相加，得到多个时间点对应的等效负荷，作各个等效负荷随时间的变化曲线图，得到等效负荷曲线；步骤1.3、利用火电机组对等效负荷单独调节，判断对等效负荷单独调节的等效负荷曲线是否在系统最小技术出力值与最大技术出力值之间，如果在，不会产生弃风，否则，会产生弃风，就需要使用电池储能系统对其进行消纳；步骤2、利用变分模态分解对等效负荷进行分解，获得不同中心频率对应的分量，根据中心频率的不同分为低频分量，中频分量与高频分量，采用调节系统分别对三种分量进行调节；步骤3、以系统弃风量最小为目标建立目标函数，以及调节系统的约束条件；所述以系统弃风量最小为目标建立目标函数为：其中，W q 为系统总弃风量， 为第a个风电场在时刻t的风电有功出力预测值， 为第b个火电机组在时刻t的有功出力值， 为第c个电池储能组在时刻t的运行功率， 为第d个普通负荷在时刻t的有功功率计划值；Nw表示风电场的个数，N G 表示火电机组的数量，N L 表示电池储能系统的数量,N M 表示普通负荷的数量；S G_b 为火电机组的0-1启停变量，Δt是对三种分量进行调节时间；步骤4、通过MATLAB对目标函数进行求解，得到调节系统对三种分量进行调节参数。 2.根据权利要求1所述VMD火电机组与电池储能系统的协调消纳风电调节策略，其特征在于，所述的步骤2中利用变分模态分解对等效负荷曲线进行分解，通过VMD将等效负荷按中心频率低于0.04划分成为低频部分，中心频率在0.04-0.13之间划分为中频部分，中心频率高于0.13划分为高频部分，并使用火电机组对低频部分进行调节，使用能量型电池储能系统对中频部分进行调节，使用超级电容对高频部分进行调节。 3.根据权利要求1所述VMD火电机组与电池储能系统的协调消纳风电调节策略，其特征在于，步骤3中约束条件包括电池储能调节容量约束和电池最大放电约束、电力系统运行功率平衡约束、能够平衡风电的功率波的旋转备用约束、风电约束、相邻两个时段的风电场的有功出力变化量约束、火电机组输出功率的上下限约束。 4.根据权利要求3所述VMD火电机组与电池储能系统的协调消纳风电调节策略，其特征在于，所述电池储能调节容量约束为： 表示电池储能系统的充电功率， 表示电池储能系统的放电功率，P bat 表示储能系统的额定放电功率，S bat (t)则代表t时刻的充，放电标志位，η ch 为储能系统的充电效率，η dis 则为储能系统的放电效率；电池最大放电约束为：式中，α表示允许的最大放电深度的百分比，W bat 表示电池储能系统的容量，ΔT表示时间间隔，P BESS (t)表示该时刻储能系统的功率。 5.根据权利要求3所述VMD火电机组与电池储能系统的协调消纳风电调节策略，其特征在于，所述电力系统运行功率平衡约束为：其中，N w 是风电场个数，N G 为火电机组数量，N BESS_k 是电池储能系统数量，P m 是常规负荷的有功功率值，P t BESS_k 是各电熔镁负荷k在t时刻的有功功率；P t wind 是各个风电场的有功功率出力值；P t Gj 是火电机组j在t时刻的有功功率出力值； 是火电机组j的启停状态0-1变量。 6.根据权利要求3所述VMD火电机组与电池储能系统的协调消纳风电调节策略，其特征在于，所述旋转备用约束为：式中P t Gj 表示t时刻第j台火电机组的有功出力值， 和 分别是第j台火电机组的出力上限和下限， 是火电机组j的启停状态0-1变量。 7.根据权利要求3所述VMD火电机组与电池储能系统的协调消纳风电调节策略，其特征在于，所述风电约束为：其中 表示的是t时刻风电是实际出力值， 表示的是对于t时刻的风电功率预测值；所述相邻两个时段的风电场的有功出力变化量约束为：其中， 表示的是t时刻风电是实际出力值， 表示的是t+1时刻风电是实际出力值，R wind_down 和R wind_up 分别是风电场的相邻时段有功出力的向下调节最大值和向上调节最大值。 8.根据权利要求3所述VMD火电机组与电池储能系统的协调消纳风电调节策略，其特征在于，所述火电机组输出功率的上下限约束为：其中，P t Gj 指的是在t时刻第j台火电机组的有功出力大小， 指的是在t时刻第j台火电机组的启停变量，用1表示该台火电机组开启状态，0表示该台火电机组处于停机状态；P t Gj_min 和P t Gj_max 分别表示第j台火电机组的有功出力的最小值和最大值。 9.根据权利要求1所述VMD火电机组与电池储能系统的协调消纳风电调节策略，其特征在于，步骤4中所述调节系统对三种分量进行调节参数包括：火电机组对低频部分进行调节时不同时刻的发电功率，能量型电池储能系统对中频部分不同时刻的充放电功率，超级电容对高频部分不同时刻的充放电功率。