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风电场短期功率预测及其在风储系统中的应用

孟芳园  
【摘要】:风具有随机性和波动性的特点,随着风力发电的不断发展,风电机组接入电网的比例增加,系统调峰和反调峰的需求也在增加,风的这些特性必然会对电网的安全和稳定造成困扰。为了缓解电力系统调峰、调频的压力,提高风能的利用率和风电场的经济效益,短期功率预测是电力系统运行调度中的一项非常重要的内容。由于风的特性,风电机组接入电网会对电力系统造成威胁,而储能系统具有设置灵活、控制方便等特点,可以实现风电功率的平滑控制。 本文利用灰色预测理论和时间序列方法分别实现了风电场功率的短期预测,针对每一种预测方法所具有的特点,首先将灰色理论与时间序列方法进行组合,进一步提高风电功率的预测精度;其次,将组合预测结果用于风储联合发电系统,以SOC (Stage of Charge)为目标,风电功率波动率为控制依据,提出了基于组合预测方法的变时间常数风电功率平滑控制策略;通过预测下一时刻输出功率来实时调整一阶惯性滤波器的时间常数,在保证平抑风电机组功率波动的同时,避免了储能装置出现过充和过放的情况;最后,以国内某风电场2010年4月的风电功率数据为研究对象,在MATLAB上进行了仿真实验,仿真结果验证了该控制策略的有效性和准确性,为储能系统更好的平抑风电输出功率波动提供了依据。


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