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专利号: 2024107161648
申请人: 江苏航运职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种风电‑储能系统调频协同控制方法,其特征在于:具体方法如下:S1、在风力发电设备上布设第一采集装置,通过第一采集装置获取风力发电数据组,在储能电站内设置第二采集装置,通过第二采集装置获取储能信息数据组;

风力发电数据组包括:风速 、发电机转速比 ;

储能信息数据组包括:储能值 、放电时间 、充电时间 、放电值 和充电值 ;

S2、对风力发电数据组和储能信息数据组进行处理,并将预处理后的风力发电数据组和储能信息数据组输入至第一计算模块内从而计算获取风电场调频系数 和储能场调频系数 ;

风电场调频系数 通过下述公式计算获取:;

式中: 为风速平均值, 为发电机平均转速值, 、 以及 均为权重系数,且, , 、 以及 的具体值由客户调整设置,为修正常数;

储能场调频系数 通过下述公式计算获取:;

式中: 为放电频率值, 为充电频率值以及 为储能值S3、将计算获取的风电场调频系数 和储能场调频系数 输入至第二计算模块内,从而计算获取调频参考值 ,具体计算方式如下:;

式中:风电场调频系数 由风力发电数据组计算获取,储能场调频系数 由储能信息数据组计算获取, 和 分别为风电场调频系数 以及储能场调频系数 的权重系数,且 , , 以及 的具体值由客户调整设置, 为修正常数;

S4、将计算获取的调频参考值 输入至分析单元内,并与预设在分析单元内的调频阈值 进行对比,将对比结果发送至执行单元内,执行单元根据对比结果,进行适应性调整;

所述分析单元内设置有第一对比模块和第二对比模块,其中调频阈值 预设在第一对比模块内,风电阈值 和储能阈值 均设置在第二对比模块内;

第一对比模块,具体对比方式为:当调频参考值 <调频阈值 时,代表风电和储能的系统调频符合运行标准;

当调频参考值 ≥调频阈值 时,代表风电和储能的系统调频不符合运行标准,进入第二对比模块,具体对比方式为:当风电场调频系数 >风电阈值 且储能场调频系数 >储能阈值 ,为一级错误状态;

当风电场调频系数 >风电阈值 且储能场调频系数 ≤储能阈值 ,为二级错误状态;

当风电场调频系数 ≤风电阈值 且储能场调频系数 >储能阈值 ,为三级错误状态;

执行单元内根据第二对比模块的对比结果,执行调整,具体方案为:第一方案,用于应对一级错误状态,下调风力发电机扇叶角度5%,下调储能场充电效能

3%,提高储能电场放电效能5%;

第二方案,用于应对二级错误状态,下调风力发电机扇叶角度5%,维持储能电场性能不变;

第三方案,用于应对三级错误状态,维持风力发电机性能不变,下调储能场充电效能

3%,提高储能电场放电效能5%。

2.根据权利要求1所述的一种风电‑储能系统调频协同控制方法,其特征在于:第一采集装置包括:风力测速仪器以及发电机测速仪;

第二采集装置包括:测电仪、计时器以及电场检测器。

3.根据权利要求2所述的一种风电‑储能系统调频协同控制方法,其特征在于:风力测速仪器用于对当前风速进行检测以获取风速值 ,检测结果为若干个,分别记为;

发电机测速仪用于检测发电机转速以获取发电机转速值 ,检测结果为若干个,分别记为 ;

测电仪用于检测储能电场的储能能量以获取储能值 ;

计时器用于检测储能电场的工作时间以获取放电时间 和充电时间 ;

电场检测器用于检测储能电场的放电电量和充电电量以获取放电值 和充电值 。

4.根据权利要求3所述的一种风电‑储能系统调频协同控制方法,其特征在于:风速平均值PFS和发电机平均转速值PZS分别通过下述公式计算获取:;

式中:为具体检测次数。

5.根据权利要求4所述的一种风电‑储能系统调频协同控制方法,其特征在于:放电频率值 和充电频率值 分别通过下述公式计算获取:;

式中: 为储能电场放电值, 为储能电场放电时间, 为储能电场充电值, 为储能电场充电时间。

6.一种风电‑储能系统调频协同控制系统,包括权利要求1 5中任一所述的一种风电‑~储能系统调频协同控制方法,其特征在于:系统包括:采集单元、计算单元,分析单元以及执行单元;

采集单元,包括第一采集装置和第二采集装置,第一采集装置布置在风力发电设备上,用于获取风力发电数据组,第二采集装置布置在储能电站内,用于获取储能信息数据组;

计算单元,包括第一计算模块和第二计算模块,第一计算模块通过分别对预处理后的风力发电数据组和储能信息数据组进行拟合计算获取风电场调频系数 和储能场调频系数 ;

第二计算模块将计算获取的风电场调频系数 和储能场调频系数 进行二次拟合计算获取调频参考值 ;

分析单元,包括第一对比模块和第二对比模块,第一对比模块内设置有调频阈值 ,调频阈值 用于和调频参考值 进行对比,第二对比模块内设置有风电阈值 和储能阈值 ,分别用于和风电场调频系数 以及储能场调频系数 进行对比;

执行单元,根据分析单元的多种对比结果执行适配的调节方案。