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专利号: 2021107575777
申请人: 广西大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种满足果树灌溉需求的风光蓄微电网运行方法,其特征在于,包括:根据灌溉水量需求数据配置风光蓄微电网中抽水蓄能电站的容量;

根据灌溉电量需求数据配置所述风光蓄微电网中分布式电源的容量;所述分布式电源包括风电和光伏发电电站;

判断所述抽水蓄能电站的容量是否满足风电和光伏发电平抑要求,得到第一判断结果,根据所述第一判断结果调整所述分布式电源的容量;

根据所述抽水蓄能电站的容量和调整后的分布式电源的容量得到所述风光蓄微电网的运行计划功率;

采集所述风光蓄微电网的运行实际功率;

采用功率‑电量并行控制策略调整所述抽水蓄能电站的输出功率来补偿所述计划功率和所述实际功率之间的功率偏差值,得到所述风光蓄微电网补偿后的运行计划;

所述采用功率‑电量并行控制策略调整所述抽水蓄能电站的输出功率来补偿所述计划功率和所述实际功率之间的功率偏差值,得到所述风光蓄微电网补偿后的运行计划,具体包括:采集所述风光蓄微电网运行的实际上网电量;

根据所述实际上网电量和计划上网电量计算上网偏差电量;

根据预设时间段内所述上网偏差电量的累积值和所述功率偏差值将所述风光蓄微电网的控制区分为死区、正常调节区和紧急控制区;

分别计算所述死区、所述正常调节区和所述紧急控制区的所述抽水蓄能电站的功率调节量;

根据所述功率调节量调整所述抽水蓄能电站的输出功率来补偿所述功率偏差值,得到所述风光蓄微电网补偿后的运行计划;

基于所述补偿后的运行计划进行果树灌溉。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据灌溉水量需求数据配置风光蓄微电网中抽水蓄能电站的容量,具体包括:根据果树单次灌溉水量确定所述抽水蓄能电站中的蓄水池容量;

根据每小时抽水的最大水流量和抽水扬程确定所述抽水蓄能电站中的抽水机组容量;

根据所述抽水机组的额定水流量与所述抽水蓄能电站中的排水发电机组的额定水流量的比值确定排水发电机组的容量。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据灌溉电量需求数据配置所述风光蓄微电网中分布式电源的容量,具体包括:收集若干年所述分布式电源的发电数据,并结合所述分布式电源的折减因素,确定所述分布式电源的年平均发电利用小时数;

根据所述年平均发电利用小时数和所述灌溉电量需求数据配置所述分布式电源的容量。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述判断所述抽水蓄能电站的容量是否满足风电和光伏发电平抑要求,得到第一判断结果,根据所述第一判断结果调整所述分布式电源的容量,具体包括:获取所述分布式电源的输出功率历史采样数据;

根据所述输出功率历史采样数据计算所述抽水蓄能电站的功率补偿需求值;

判断所述抽水蓄能电站的功率补偿需求值是否大于所述抽水蓄能电站的容量,得到第二判断结果;

当所述第二判断结果为是时,则所述抽水蓄能电站的容量不满足风电和光伏发电平抑要求,调整所述分布式电源的容量;

当所述第二判断结果为否时,则所述抽水蓄能电站的容量满足风电和光伏发电平抑要求,不调整所述分布式电源的容量。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述输出功率历史采样数据计算所述抽水蓄能电站的功率补偿需求值,具体包括:对所述输出功率历史采样数据进行离散傅里叶变换,得到频域输出功率数据;所述频域输出功率数据包括功率幅值序列和频率序列;

确定截止频率的数值;

截取频率小于所述截止频率的所述功率幅值序列,得到截取后的功率幅值序列;

对所述截取后的功率幅值序列进行离散傅里叶逆变换,得到平滑功率输出值序列;

根据波动率指标要求判断所述平滑功率输出值序列是否满足功率波动要求,得到第三判断结果;

当所述第三判断结果为是时,则所述平滑功率输出值序列为所述分布式电源的功率期望输出值序列;

当所述第三判断结果为否时,则重新确定所述截止频率,返回步骤“截取频率小于所述截止频率的所述功率幅值序列,得到截取后的功率幅值序列”;

根据所述功率期望输出值序列和所述输出功率历史采样数据确定控制功率;

对所述控制功率进行离散傅里叶变换,并根据帕塞瓦尔定理计算所述抽水蓄能电站的功率补偿需求值。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述抽水蓄能电站的容量和调整后的分布式电源的容量得到所述风光蓄微电网的运行计划功率,具体包括:根据所述抽水蓄能电站的容量和调整后的分布式电源的容量建立风光蓄微电网全生命周期运行模型;

基于所述风光蓄微电网全生命周期运行模型,以并网运行成本最小为目标,引入灌溉约束条件,制定风光蓄微电网日前运行计划;

基于所述风光蓄微电网日前运行计划得到所述风光蓄微电网的运行计划功率。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据预设时间段内所述上网偏差电量的累积值和所述功率偏差值将所述风光蓄微电网的控制区分为死区、正常调节区和紧急控制区,具体包括:所述死区的范围为:0≤|PE|≤PED;

所述正常调节区的范围为:|PE|≥PED&∑W≤WE;

所述紧急控制区的范围为:|PE|≥PED&∑W>WE;

其中,PE表示功率偏差值;PED表示功率偏差值阈值;WE表示上网偏差电量的累积值的阈值;∑W为未经调整前的上网偏差电量的累积值。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括对所述风光蓄微电网补偿后的运行计划进行评估,具体包括:选取均方根误差RMSE与最大预测误差δmax作为衡量所述风光蓄微电网联络线功率预测误差的标准;其中,δmax=max|PAi‑PFi|

式中:PAi为i时刻采样点的实际功率,kW;PFi为i时刻的计划功率,kW;Cap为开机总容量;

m为采样总数。

9.一种基于权利要求1至8任一项所述方法的满足果树灌溉需求的风光蓄微电网运行系统,其特征在于,包括:抽水蓄能电站容量配置模块,用于根据灌溉水量需求数据配置风光蓄微电网中抽水蓄能电站的容量;

分布式电源容量配置模块,用于根据灌溉电量需求数据配置所述风光蓄微电网中分布式电源的容量;所述分布式电源包括风电和光伏发电电站;

分布式电源容量调整模块,用于判断所述抽水蓄能电站的容量是否满足风电和光伏发电平抑要求,得到第一判断结果,根据所述第一判断结果调整所述分布式电源的容量;

计划功率获取模块,用于根据所述抽水蓄能电站的容量和调整后的分布式电源的容量得到所述风光蓄微电网的运行计划功率;

实际功率获取模块,用于采集所述风光蓄微电网的运行实际功率;

补偿后的运行计划获取模块,用于采用功率‑电量并行控制策略调整所述抽水蓄能电站的输出功率来补偿所述计划功率和所述实际功率之间的功率偏差值,得到所述风光蓄微电网补偿后的运行计划;

所述补偿后的运行计划获取模块具体包括:

采集所述风光蓄微电网运行的实际上网电量;

根据所述实际上网电量和计划上网电量计算上网偏差电量;

根据预设时间段内所述上网偏差电量的累积值和所述功率偏差值将所述风光蓄微电网的控制区分为死区、正常调节区和紧急控制区;

分别计算所述死区、所述正常调节区和所述紧急控制区的所述抽水蓄能电站的功率调节量;

根据所述功率调节量调整所述抽水蓄能电站的输出功率来补偿所述功率偏差值,得到所述风光蓄微电网补偿后的运行计划;

灌溉计划执行模块,用于基于所述补偿后的运行计划进行果树灌溉。