1.一种基于自适应旋转门算法的光伏功率波动平滑方法,其特征在于,包括如下步骤:S1.获取实际光伏功率,通过旋转门算法使用初始化门宽对实际光伏功率进行压缩,计算压缩误差和压缩率,并基于压缩误差和压缩率对旋转门算法的门宽进行自适应调整,得到最优门宽;S2.通过旋转门算法使用最优门宽对实际光伏功率进行压缩,提取出光伏功率特征数据点,对特征数据点进行处理,得到光伏特征曲线;S3.获取光伏并网指令功率,将光伏特征曲线与光伏实际功率之间的功率偏差分配给超级电容进行小波动功率弥补,以及将光伏并网指令功率与光伏特征曲线之间的功率偏差分配给电池储能系统进行大波动功率弥补;步骤S1具体步骤如下:S11.获取实际光伏功率,并在平面坐标系标注功率对应点;S12.初始化旋转门算法的门宽、上支点门斜率和下支点门斜率;S13.使用旋转门算法并基于门宽调整上支点门斜率和下支点门斜率,框选功率点直至上下支点门斜率关系符合要求,得到压缩光伏功率;S14.计算压缩光伏功率对实际光伏功率的压缩误差和压缩率,并比较压缩误差与误差阈值的关系,以及比较压缩率与压缩率阈值的关系;当压缩误差超过误差阈值时,进入步骤S15;当压缩率超过压缩率阈值时,进入步骤S16;当压缩误差小于等于误差阈值,且压缩率小于等于压缩率阈值时,进入步骤S17;S15.使用预设的门宽增大算法对门宽进行增大,返回步骤S13;S16.使用预设的门宽减小算法对门宽进行减小,返回步骤S13;S17.将旋转门算法当前使用的门宽记录为最优门宽;步骤S2具体步骤如下:S21.获取旋转门算法的最优门宽,并初始化上支点门斜率和下支点门斜率;S22.使用旋转门算法并基于最优门宽调整上支点门斜率和下支点门斜率,框选功率点直至上下支点门斜率关系符合要求,提取框选出的光伏功率特征数据点;S23.将提取出的光伏特征数据点进行线性插值处理,得到表征光伏功率变化趋势的光伏特征曲线。
2.如权利要求1所述的基于自适应旋转门算法的光伏功率波动平滑方法,其特征在于,步骤S12中初始化旋转门算法的门宽E、上支点门斜率k 1d 和下支点门斜率k 2d ;则得到 其中,t 0 和x 0 分别为初始时刻及对应的功率数据值,t 1 和x 1 分别为第1个时刻及对应的功率数据值。
3.如权利要求2所述的基于自适应旋转门算法的光伏功率波动平滑方法,其特征在于,步骤S13具体步骤如下:S131.使用旋转门算法并基于门宽调整上支门和下支点门,并通过如下方式计算上支点门斜率和下支点门斜率:其中,t j 和x j 分别为第j个时刻及对应的功率数据值;t k 和x k 分别为第k个时刻及对应的功率数据值;S132.判断实时计算的上支点门斜率k 1 与下支点门斜率k 2 是否满足k 1 ≥k 2 ;若是,进入步骤S133;若否,进入步骤S134;S133.将前一时刻t j-1 的数据值x j-1 作为功率特征数据点进行记录,得到压缩光伏功率,进入S14;S134.将实时计算的上支点门斜率k 1 与保存的上支点门斜率k 1b 进行比较,并在实时计算的上支点门斜率k 1 大于保存的上支点斜率k 1b 时,进行上支点门斜率更新;将实时计算的下支点门斜率k 2 与保存的下支点门斜率k 2b 进行比较,并在实时计算的下支点门斜率k 2 大于保存的下支点斜率k 2b 时,进行下支点门斜率更新;返回步骤S131。
4.如权利要求1所述的基于自适应旋转门算法的光伏功率波动平滑方法,其特征在于,步骤S14中通过如下两个公式计算压缩光伏功率对实际光伏功率的压缩误差和压缩率:F CR =N 2 /N 1其中,F CE 表示实际光伏功率的压缩误差,F CR 表示实际光伏功率的压缩率,N 1 为总的功率点样本个数,s i 为样本数据值,y i 为对特征数据点进行线性插值处理后的特征趋势值,N 2 为提取出的特征功率数据点个数。
5.如权利要求1所述的基于自适应旋转门算法的光伏功率波动平滑方法,其特征在于,步骤S15中基于Sigmoid函数预设如下的门宽增大算法对门宽进行增大:其中,n为执行门宽增大过程的循环次数,E(n)和E(n-1)分别表示第n次和第n-1次循环时的门宽,T CE 为所设压缩误差阈值;步骤S16中基于Sigmoid函数预设如下的门宽减小算法对门宽进行减小:其中,m为执行门宽减小过程的循环次数,E(m)和E(m-1)分别表示第m次和第m-1次循环时的门宽,T CR 为所设压缩率阈值。
6.如权利要求1所述的基于自适应旋转门算法的光伏功率波动平滑方法,其特征在于,步骤S3具体步骤如下:S31.将光伏特征曲线与光伏实际功率之间的第一功率偏差分配给超级电容,控制超级电容弥补第一功率偏差;S32.获取光伏并网指令功率,并将光伏并网指令功率与光伏特征曲线之间的第二功率偏差分配给电池储能系统,控制电池储能系统弥补第二功率偏差。
7.如权利要求6所述的基于自适应旋转门算法的光伏功率波动平滑方法,其特征在于,步骤S31具体步骤如下:S311.计算光伏特征曲线与光伏实际功率的功率偏差,并设定为第一功率偏差;S312.通过如下公式计算超级电容的第一指令调节功率,并将第一指令调节功率向超级电容发送;P S (t)=P f (t)-P v (t)其中,P S (t)为t时刻超级电容的第一指令调节功率,P f (t)为t时刻的光伏特征曲线,P v (t)为t时刻的光伏实际功率;S313.超级电容按照SOC一致性原则将第一指令调节功率P S (t)向各超级电容单元分配;S314.各超级电容单元的荷电状态SOC变化通过如下方式计算:S sn (t)=S sn (t-1)+P sn (t)·Δt/C sn其中,S sn (t)为t时刻第n个超级电容单元的SOC,S sn (t-1)为t-1时刻第n个超级电容单元的SOC,P sn (t)为t时刻第n个超级电容单元的充放电功率,充电时取负值,放电时取正值,C sn 为第n个超级电容单元的最大储能容量,Δt为调度间隔;S315.各超级电容单元在最大充放电功率限制下的出力通过如下方式计算:其中,P smaxn 为第n个超级电容单元的最大充电功率,P sminn 为第n个超级电容单元的最大放电功率。
8.如权利要求6所述的基于自适应旋转门算法的光伏功率波动平滑方法,其特征在于,步骤S32具体步骤如下:S321.获取光伏并网指令功率,计算光伏并网指令功率与光伏特征曲线的功率偏差,并设定为第二功率偏差;S322.通过如下公式计算电池储能系统的第二指令调节功率,并将第二指令调节功率向电池储能系统发送;P B (t)=P G (t)-P f (t)其中,P B (t)为t时刻电池储能系统的第二指令调节功率,P G (t)为t时刻电力调度中心下发的光伏并网指令功率;S323.电池储能系统按照SOC一致性原则将第二指令调节功率P B (t)向各电池单元分配;S324.各电池单元的荷电状态SOC变化通过如下方式计算:S bn (t)=S bn (t-1)+P bn (t)·Δt/C bn其中,S bn (t)为t时刻第n个电池单元的SOC,S bn (t-1)为t-1时刻第n个电池单元的SOC,P bn (t)为t时刻第n个电池单元的充放电功率,充电时取负值,放电时取正值,C bn 为第n个电池单元的最大储能容量,Δt为调度间隔;S316.各电池单元在最大充放电功率限制下的出力通过如下方式计算:其中,P bmaxn 为第n个电池单元的最大充电功率,P bminn 为第n个电池单元的最大放电功率;S317.各电池单元的出力还受如下充放电约束条件限制:其中,S bmaxn 表示第n个电池单元SOC的上限,S bminn 表示第n个电池单元SOC的下限。