CN115954909B - 一种新能源电站的功率预测偏差补偿方法及*** - Google Patents
一种新能源电站的功率预测偏差补偿方法及*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种新能源电站的功率预测偏差补偿方法及***,包括:获取发电***的实际发电功率、发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间、储能***的实时SOC、预设SOC上限值和预设SOC下限值;根据发电***的实际发电功率、发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间确定实际发电功率所属的功率预测区间;根据实际发电功率所属的功率预测区间、储能***的实时SOC、预设SOC上限值和预设SOC下限值确定储能***是否进行功率预测偏差补偿;当储能***进行功率预测偏差补偿时,根据实际发电功率和实际发电功率所属的功率预测区间计算储能***的充放电功率。本发明在提高功率预测偏差补偿的准确性的同时实现了储能***的高效利用。
Description
技术领域
本发明涉及新能源发电与储能技术领域,尤其涉及一种新能源电站的功率预测偏差补偿方法及***。
背景技术
由于新能源电站的发电***的功率具有波动性和随机性,而频繁的波动会对电网造成冲击,电网需要对新能源电站的发电***功率进行预测。但是,目前的预测***的预测精度在环境等因素的影响下达不到标准,新能源电站需要通过标配的储能***的充放电对预测的功率进行补偿。
例如,公开号为CN112994121A的中国专利申请公开了一种新能源发电功率预测偏差补偿方法和***,该专利申请提出了在新能源电站配置储能***的情况下,获取短期功率预测值P短期及超短期功率预测值P超短期,并计算得到短期功率预测的置信区间[b短期,a短期]及超短期功率预测的置信区间[b超短期,a超短期];确定储能***的目标功率P补偿的取值范围,从中任选一值下发给储能***。但是,该专利申请仅在置信区间中任选一值下发给储能***,并未结合储能***电池充放电的SOC状态合理选择下发功率,造成储能***充放电利用率不高;而且由于发电***的功率具有波动性和随机性,选择置信区间的边界值下发功率容易造成补偿效果达不到预期。
例如,公开号为CN112865157A的中国专利申请公开了一种混合电站及其新能源发电功率预测偏差补偿方法,该专利申请提出了分别满足第一新能源电站、第二新能源电站的功率预测偏差补偿需求所需提供的补偿功率范围,分别记为第一补偿功率范围和第二补偿功率范围;控制第一储能变流器在第一补偿功率范围内对第一新能源电站的功率预测偏差进行补偿,同时控制第二储能变流器在第二补偿功率范围内对第二新能源电站的功率预测偏差进行补偿。但该专利申请中每个储能电站只有单个预测区间,当有两个预测区间时并未有合理的功率分配方案,且同样采用补偿功率范围的边界值下发功率,造成补偿效果达不到预期。
因此,目前需要一种功率预测准确率高、储能***的充放电利用率高、补偿效果好的功率预测偏差补偿方法。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题,本发明提出一种新能源电站的功率预测偏差补偿方法及***。
本发明提出的一种新能源电站的功率预测偏差补偿方法,包括以下步骤:
获取目标新能源电站的功率数据;其中,功率数据包括:发电***的实际发电功率、发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间以及储能***的实时SOC、预设SOC上限值和预设SOC下限值;
根据发电***的实际发电功率、发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间,确定实际发电功率所属的功率预测区间;
根据实际发电功率所属的功率预测区间以及储能***的实时SOC、预设SOC上限值和预设SOC下限值,确定储能***是否需要充放电进行功率预测偏差补偿;
根据实际发电功率以及实际发电功率所属的功率预测区间,计算储能***进行功率预测偏差补偿时的充放电功率。
进一步地,根据实际发电功率所属的功率预测区间以及储能***的实时SOC、预设SOC上限值和预设SOC下限值,确定储能***是否需要充放电进行功率预测偏差补偿,具体包括:
当P实发∈[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则储能***需要多放电进行功率预测偏差补偿;
若SOC实时 < SOCmin,则储能***需要多充电进行功率预测偏差补偿;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则储能***不需要充放电进行功率预测偏差补偿;
其中,[a短期,b短期]表示发电预测***的短期功率预测区间,[a超短期,b超短期]表示发电预测***的超短期功率预测区间,P实发表示发电***的实际发电功率,SOC实时表示实时SOC,SOCmax表示预设SOC上限值,SOCmin表示预设SOC下限值;
当P实发∈[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则储能***需要少充电进行功率预测偏差补偿;
若SOC实时<SOCmin时,则储能***需要多充电进行功率预测偏差补偿;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则储能***需要以最少充电功率充电进行功率预测偏差补偿;
当P实发∉[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则储能***需要多放电进行功率预测偏差补偿;
若SOC实时<SOCmin时,则储能***需要少放电进行功率预测偏差补偿;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则储能***需要以最少放电功率放电进行功率预测偏差补偿;
当P实发∉[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则储能***需要少充电进行功率预测偏差补偿;
若SOC实时<SOCmin,则储能***需要多充电进行功率预测偏差补偿;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则储能***需要以最少充电功率充电进行功率预测偏差补偿。
进一步地,根据发电***的实际发电功率、发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间,确定实际发电功率所属的功率预测区间之后,还包括:
确定实际发电功率所属的功率预测区间的补偿死区;
其中,当储能***进行功率预测偏差补偿时,根据实际发电功率、实际发电功率所属的功率预测区间和和补偿死区计算储能***的充放电功率。
进一步地,确定实际发电功率所属的功率预测区间的补偿死区,具体包括:
预先配置补偿死区。
进一步地,在预先配置补偿死区之后,还包括:
根据实际发电功率所属的功率预测区间,计算最大补偿死区;
根据补偿死区与最大补偿死区,判断是否更新补偿死区;
若k>d,则令k = d;
其中,k表示补偿死区,d表示最大补偿死区。
进一步地,最大补偿死区的计算式如下所示
若P实发∈[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期],则d = c×(a短期-b超短期);
若P实发∈[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期],则d = c×(a超短期-b短期);
若P实发∉[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期],则d = c×(a超短期-b短期);
若P实发∉[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期],则d = c×(a超短期-b短期);
其中,[a短期,b短期]表示发电预测***的短期功率预测区间,[a超短期,b超短期]表示发电预测***的超短期功率预测区间,P实发表示发电***的实际发电功率,c为预设系数,且0<c<1。
进一步地,储能***的充放电功率的计算式如下所示
当P实发∈[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期]时,若SOC实时>SOCmax,则P储能=a短期-k-P实发;
若SOC实时 < SOCmin,则P储能=b超短期+k-P实发;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则P储能=0;
其中,[a短期,b短期]表示发电预测***的短期功率预测区间,[a超短期,b超短期]表示发电预测***的超短期功率预测区间,P实发表示发电***的实际发电功率,P储能表示储能***的充放电功率,SOC实时表示实时SOC,SOCmax表示预设SOC上限值,SOCmin表示预设SOC下限值;
当P实发∈[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则P储能=a超短期-k-P实发;
若SOC实时<SOCmin时,则P储能=b短期+k-P实发;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则
P储能=-MIN ( fabs (a超短期-k-P实发),fabs (b短期+k-P实发) );
其中,fabs表示取绝对值,MIN表示取最小数值;
当P实发∉[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则P储能=a超短期-k-P实发;
若SOC实时<SOCmin时,则P储能=b短期+k-P实发;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则
P储能=MIN ( fabs (a超短期-k-P实发),fabs (b短期+k-P实发) );
当P实发∉[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则P储能=a超短期-k-P实发;
若SOC实时<SOCmin,则P储能=b短期+k-P实发;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则
P储能= -MIN ( fabs (a超短期-k-P实发),fabs (b短期+k-P实发) )。
本发明还提出了一种新能源电站的功率预测偏差补偿***,包括:
获取模块,用于获取目标新能源电站的功率数据;其中,功率数据包括:发电***的实际发电功率、发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间以及储能***的实时SOC、预设SOC上限值和预设SOC下限值;
预测功率区间确定模块,用于根据发电***的实际发电功率、发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间确定实际发电功率所属的功率预测区间;
功率预测偏差补偿确定模块,用于根据实际发电功率所属的功率预测区间以及储能***的实时SOC、预设SOC上限值和预设SOC下限值确定储能***是否需要充放电进行功率预测偏差补偿;
功率预测偏差补偿计算模块,用于在储能***进行功率预测偏差补偿时根据实际发电功率以及实际发电功率所属的功率预测区间计算储能***的充放电功率。
进一步地,还包括补偿死区确定模块,补偿死区确定模块用于确定实际发电功率所属的功率预测区间的补偿死区;
其中,功率预测偏差补偿计算模块用于在储能***进行功率预测偏差补偿时根据实际发电功率、实际发电功率所属的功率预测区间和补偿死区计算储能***的充放电功率。
进一步地,补偿死区确定模块包括:
补偿死区预配置子模块,用于预先配置补偿死区。
进一步地,补偿死区确定模块还包括:
最大补偿死区计算子模块,用于根据实际发电功率所属的功率预测区间计算最大补偿死区;
补偿死区更新子模块,用于根据补偿死区与最大补偿死区,判断是否更新补偿死区;
若k>d,则令k = d;其中,k表示补偿死区,d表示最大补偿死区。
进一步地,最大补偿死区的计算式如下所示
若P实发∈[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期],则d = c×(a短期-b超短期);
若P实发∈[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期],则d = c×(a超短期-b短期);
若P实发∉[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期],则d = c×(a超短期-b短期);
若P实发∉[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期],则d = c×(a超短期-b短期);
其中,[a短期,b短期]表示发电预测***的短期功率预测区间,[a超短期,b超短期]表示发电预测***的超短期功率预测区间,P实发表示发电***的实际发电功率,c为预设系数,且0<c<1。
进一步地,储能***的充放电功率的计算式如下所示
当P实发∈[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期]时,若SOC实时>SOCmax,
则P储能=a短期-k-P实发;
若SOC实时 < SOCmin,则P储能=b超短期+k-P实发;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则P储能=0;
其中,[a短期,b短期]表示发电预测***的短期功率预测区间,[a超短期,b超短期]表示发电预测***的超短期功率预测区间,P实发表示发电***的实际发电功率,P储能表示储能***的充放电功率,SOC实时表示实时SOC,SOCmax表示预设SOC上限值,SOCmin表示预设SOC下限值;
当P实发∈[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则P储能=a超短期-k-P实发;
若SOC实时<SOCmin时,则P储能=b短期+k-P实发;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则
P储能= -MIN ( fabs (a超短期-k-P实发),fabs (b短期+k-P实发) );
其中,fabs表示取绝对值,MIN表示取最小数值;
当P实发∉[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则P储能=a超短期-k-P实发;
若SOC实时<SOCmin时,则P储能=b短期+k-P实发;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则
P储能= MIN ( fabs (a超短期-k-P实发),fabs (b短期+k-P实发) );
当P实发∉[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则P储能=a超短期-k-P实发;
若SOC实时<SOCmin,则P储能=b短期+k-P实发;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则
P储能= -MIN ( fabs (a超短期-k-P实发),fabs (b短期+k-P实发) )。
本发明中,所提出的新能源电站的功率预测偏差补偿方法及***,通过发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间提高整体功率预测的准确性,并通过发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间和储能***的实时SOC、预设SOC上限值和预设SOC下限值的结合选择合适的功率预测区间进行功率预测偏差补偿,提高了功率预测偏差补偿的补偿精度,实现了储能***的高效利用,延长了储能***的使用寿命。
附图说明
图1为本发明中的新能源电站的整体框图。
图2为本发明提出的一实施例中的新能源电站的功率预测偏差补偿方法的流程示意图。
图3为本发明提出的一实施例中的实际发电功率所属的功率预测区间的示意图。
图4为本发明提出的另一实施例中的实际发电功率所属的功率预测区间的示意图。
图5为本发明提出的另一实施例中的实际发电功率所属的功率预测区间的示意图。
图6为本发明提出的又一实施例中的实际发电功率所属的功率预测区间的示意图。
图7为本发明提出的另一实施例中的新能源电站的功率预测偏差补偿方法的流程示意图。
实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1和图2所示,本发明提出的一种新能源电站的功率预测偏差补偿方法,包括以下步骤:
获取目标新能源电站的功率数据;其中,功率数据包括:发电***的实际发电功率、发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间、储能***的实时SOC、预设SOC上限值和预设SOC下限值;
根据发电***的实际发电功率、发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间,确定实际发电功率所属的功率预测区间;
根据实际发电功率所属的功率预测区间以及储能***的实时SOC、预设SOC上限值和预设SOC下限值,确定储能***是否需要充放电进行功率预测偏差补偿;
当储能***进行功率预测偏差补偿时,根据实际发电功率以及实际发电功率所属的功率预测区间计算储能***的充放电功率。
本发明通过发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间提高整体功率预测的准确性,并通过发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间和储能***的实时SOC、预设SOC上限值和预设SOC下限值的结合选择合适的功率预测区间进行功率预测偏差补偿,提高了功率预测偏差补偿的补偿精度,实现了储能***的高效利用,延长了储能***的使用寿命。
在本实施例中,根据实际发电功率所属的功率预测区间以及储能***的实时SOC、预设SOC上限值和预设SOC下限值,确定储能***是否需要充放电进行功率预测偏差补偿,具体包括:
当P实发∈[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则储能***需要多放电进行功率预测偏差补偿;
若SOC实时 < SOCmin,则储能***需要多充电进行功率预测偏差补偿;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则储能***不需要充放电进行功率预测偏差补偿;其中,[a短期,b短期]表示发电预测***的短期功率预测区间,[a超短期,b超短期]表示发电预测***的超短期功率预测区间,P实发表示发电***的实际发电功率,SOC实时表示实时SOC,SOCmax表示预设SOC上限值,SOCmin表示预设SOC下限值;
当P实发∈[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则储能***需要少充电进行功率预测偏差补偿;
若SOC实时<SOCmin时,则储能***需要多充电进行功率预测偏差补偿;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则储能***需要以最少充电功率充电进行功率预测偏差补偿;
当P实发∉[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则储能***需要多放电进行功率预测偏差补偿;
若SOC实时<SOCmin时,则储能***需要少放电进行功率预测偏差补偿;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则储能***需要以最少放电功率放电进行功率预测偏差补偿;
当P实发∉[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则储能***需要少充电进行功率预测偏差补偿;
若SOC实时<SOCmin,则储能***需要多充电进行功率预测偏差补偿;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则储能***需要以最少充电功率充电进行功率预测偏差补偿。
在实际使用时,由于现有技术中的发电预测***采用的短期功率预测区间、超短期功率预测区间的边界值下发功率,存在功率波动造成补偿效果达不到预期、补偿精度低等问题。为了解决这一问题,如图7所示,在本实施例中,根据发电***的实际发电功率、发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间,确定实际发电功率所属的功率预测区间之后,还包括:
确定实际发电功率所属的功率预测区间的补偿死区;
其中,当储能***进行功率预测偏差补偿时,根据实际发电功率、实际发电功率所属的功率预测区间和补偿死区计算储能***的充放电功率。
在进一步地实施例中,确定实际发电功率所属的功率预测区间的补偿死区,具体包括:
预先配置补偿死区。
如此设置,在发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间结合储能***的实时SOC状态计算储能***进行功率预测偏差补偿时的充放电功率的基础上,采用补偿死区对预测误差进行补偿,解决了在采用补偿边界值下发时由于储能损耗等问题导致的补偿精度低的问题,提高了功率预测偏差补偿的补偿精度。
具体地,补偿死区由上位机配置或者为固定数值。例如,补偿死区为储能***的储能额定功率的10%。
为了进一步避免选择补偿区间边界值下发后由储能***损耗或者波动造成的补偿误差,在进一步地实施例中,在预先配置补偿死区之后,还包括:
根据实际发电功率所属的功率预测区间,计算最大补偿死区;
根据补偿死区与最大补偿死区,判断是否更新补偿死区;
若k>d,则根据最大补偿死区更新补偿死区,令k = d;
式中,k表示补偿死区,d表示最大补偿死区。
应当理解的是,在k ≤ d时,补偿死区k不更新。
在进一步地实施例中,最大补偿死区d的计算式如下所示
如图3所示,若P实发∈[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期],
则d = c×(a短期-b超短期);
如图4所示,若P实发∈[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期],
则d = c×(a超短期-b短期);
如图5所示,若P实发∉[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期],
则d = c×(a超短期-b短期);
如图6所示,若P实发∉[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期],
则d = c×(a超短期-b短期);其中,[a短期,b短期]表示发电预测***的短期功率预测区间,[a超短期,b超短期]表示发电预测***的超短期功率预测区间,P实发表示发电***的实际发电功率,c为预设系数,且0<c<1。
如此设置,可根据实际发电功率所属的功率预测区间实时调节该功率预测区间的补偿死区,有效地避免了选择补偿区间边界值下发后由储能***损耗或者波动造成的补偿误差,极大地提高了功率预测偏差补偿的补偿精度。
当然,在其他具体实施例中,0.3 ≤ c ≤ 0.7。在其中一个具体实施例中,c为0.5。
在进一步地实施例中,储能***的充放电功率的计算式如下所示
如图3所示,当P实发∈[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则P储能=a短期-k-P实发;
若SOC实时 < SOCmin,则P储能=b超短期+k-P实发;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则P储能= 0;
其中,[a短期,b短期]表示发电预测***的短期功率预测区间,[a超短期,b超短期]表示发电预测***的超短期功率预测区间,P实发表示发电***的实际发电功率,P储能表示储能***的充放电功率,SOC实时表示实时SOC,SOCmax表示预设SOC上限值,SOCmin表示预设SOC下限值;
如图4所示,当P实发∈[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则P储能=a超短期-k-P实发;
若SOC实时<SOCmin时,则P储能=b短期+k-P实发;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则
P储能=-MIN ( fabs (a超短期-k-P实发),fabs (b短期+k-P实发) );
其中,fabs表示取绝对值,MIN表示取最小数值;
如图5所示,当P实发∉[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则P储能=a超短期-k-P实发;
若SOC实时<SOCmin时,则P储能=b短期+k-P实发;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则
P储能=MIN ( fabs (a超短期-k-P实发),fabs (b短期+k-P实发) );
如图6所示,当P实发∉[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则P储能=a超短期-k-P实发;
若SOC实时<SOCmin,则P储能=b短期+k-P实发;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则
P储能= -MIN ( fabs (a超短期-k-P实发),fabs (b短期+k-P实发) )。
如此设置,可在满足补偿精度的情况下尽可能的提高储能***的充放电效率。
应当理解的是,P储能为一带正负号的标量,其在储能***放电时为正,充电时为负。
本发明还提出了一种新能源电站的功率预测偏差补偿***,包括:
获取模块,用于获取目标新能源电站的功率数据;其中,功率数据包括:发电***的实际发电功率、发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间、储能***的实时SOC、预设SOC上限值和预设SOC下限值;
预测功率区间确定模块,用于根据发电***的实际发电功率、发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间确定实际发电功率所属的功率预测区间;
功率预测偏差补偿确定模块,用于根据实际发电功率所属的功率预测区间以及储能***的实时SOC、预设SOC上限值和预设SOC下限值确定储能***是否充放电进行功率预测偏差补偿;
功率预测偏差补偿计算模块,用于在储能***进行功率预测偏差补偿时根据实际发电功率以及实际发电功率所属的功率预测区间计算储能***的充放电功率。
本实施例中通过发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间和储能***的实时SOC、预设SOC上限值和预设SOC下限值的结合选择合适的功率预测区间进行功率预测偏差补偿,提高了储能***的利用率,延长了储能***的使用寿命。
在本实施例中,还包括补偿死区确定模块,补偿死区确定模块用于确定实际发电功率所属的功率预测区间的补偿死区;
其中,功率预测偏差补偿计算模块用于在储能***进行功率预测偏差补偿时根据实际发电功率、实际发电功率所属的功率预测区间和补偿死区计算储能***的充放电功率。
本实施例在发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间结合储能***的实时SOC状态计算储能***进行功率预测偏差补偿时的充放电功率的基础上,采用补偿死区对预测误差进行补偿,解决了在补偿边界值下发由于储能的损耗等问题导致的补偿精度低的问题,提高了功率预测偏差补偿的补偿精度。
在进一步地实施例中,补偿死区确定模块包括:
补偿死区预配置子模块,用于预先配置补偿死区。
为了进一步提高功率预测偏差补偿的补偿精度,在更进一步地实施例中,还包括:
最大补偿死区计算子模块,用于根据实际发电功率所属的功率预测区间计算最大补偿死区;
补偿死区更新子模块,用于根据补偿死区与最大补偿死区判断是否更新补偿死区;
若k>d,则令k = d;其中,k表示补偿死区,d表示最大补偿死区。
应当理解的是,在k ≤ d时,补偿死区不更新。
在更进一步地实施例中,最大补偿死区d的计算式如下所示
如图3所示,若P实发∈[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期],
则d = c×(a短期-b超短期);其中,[a短期,b短期]表示发电预测***的短期功率预测区间,[a超短期,b超短期]表示发电预测***的超短期功率预测区间,P实发表示发电***的实际发电功率,c为预设系数,且0<c<1;
如图4所示,若P实发∈[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期],
则d = c×(a超短期-b短期);
如图5所示,若P实发∉[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期],
则d = c×(a超短期-b短期);
如图6所示,若P实发∉[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期],
则d = c×(a超短期-b短期)。
在进一步地实施例中,当P实发∈[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则储能***需要多放电进行功率预测偏差补偿;
若SOC实时 < SOCmin,则储能***需要多充电进行功率预测偏差补偿;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则储能***不需要充放电进行功率预测偏差补偿;其中,[a短期,b短期]表示发电预测***的短期功率预测区间,[a超短期,b超短期]表示发电预测***的超短期功率预测区间,P实发表示发电***的实际发电功率,SOC实时表示实时SOC,SOCmax表示预设SOC上限值,SOCmin表示预设SOC下限值;
当P实发∈[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则储能***需要少充电进行功率预测偏差补偿;
若SOC实时<SOCmin时,则储能***需要多充电进行功率预测偏差补偿;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则储能***需要以最少充电功率充电进行功率预测偏差补偿;
当P实发∉[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则储能***需要多放电进行功率预测偏差补偿;
若SOC实时<SOCmin时,则储能***需要少放电进行功率预测偏差补偿;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则储能***需要以最少放电功率放电进行功率预测偏差补偿;
当P实发∉[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则储能***需要少充电进行功率预测偏差补偿;
若SOC实时<SOCmin,则储能***需要多充电进行功率预测偏差补偿;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则储能***需要以最少充电功率充电进行功率预测偏差补偿。
在进一步地实施例中,储能***的充放电功率的计算式如下所示:
如图3所示,当P实发∈[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期]时,若SOC实时>SOCmax,则P储能=a短期-k-P实发;
若SOC实时 < SOCmin,则P储能=b超短期+k-P实发;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则P储能=0;
其中,[a短期,b短期]表示发电预测***的短期功率预测区间,[a超短期,b超短期]表示发电预测***的超短期功率预测区间,P实发表示发电***的实际发电功率,P储能表示储能***的充放电功率,SOC实时表示实时SOC,SOCmax表示预设SOC上限值,SOCmin表示预设SOC下限值;
如图4所示,当P实发∈[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则P储能=a超短期-k-P实发;
若SOC实时<SOCmin时,则P储能=b短期+k-P实发;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则
P储能=-MIN ( fabs (a超短期-k-P实发),fabs (b短期+k-P实发) );
其中,fabs表示取绝对值,MIN表示取最小数值;
如图5所示,当P实发∉[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则P储能=a超短期-k-P实发;
若SOC实时<SOCmin时,则P储能=b短期+k-P实发;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则
P储能=MIN ( fabs (a超短期-k-P实发),fabs (b短期+k-P实发) );
如图6所示,当P实发∉[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时>SOCmax,则P储能=a超短期-k-P实发;
若SOC实时<SOCmin,则P储能=b短期+k-P实发;
若SOCmin≤ SOC实时≤ SOCmax,则
P储能= -MIN ( fabs (a超短期-k-P实发),fabs (b短期+k-P实发) )。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种新能源电站的功率预测偏差补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取目标新能源电站的功率数据;其中,功率数据包括:发电***的实际发电功率、发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间以及储能***的实时SOC、预设SOC上限值和预设SOC下限值;
根据发电***的实际发电功率、发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间,确定实际发电功率所属的功率预测区间;
确定实际发电功率所属的功率预测区间的补偿死区;
根据实际发电功率所属的功率预测区间以及储能***的实时SOC、预设SOC上限值和预设SOC下限值,确定储能***是否需要充放电进行功率预测偏差补偿;
当储能***进行功率预测偏差补偿时,根据实际发电功率、实际发电功率所属的功率预测区间和补偿死区计算储能***的充放电功率;
其中,储能***的充放电功率的计算式如下所示
当P实发∈[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期]时,若SOC实时 > SOCmax,则P储能=a短期-k-P实发;
若SOC实时 < SOCmin,则P储能=b超短期+k-P实发;
若SOCmin ≤ SOC实时≤ SOCmax,则P储能=0;
其中,[a短期,b短期]表示发电预测***的短期功率预测区间,[a超短期,b超短期]表示发电预测***的超短期功率预测区间,P实发表示发电***的实际发电功率,P储能表示储能***的充放电功率,SOC实时表示实时SOC,SOCmax表示预设SOC上限值,SOCmin表示预设SOC下限值,k表示补偿死区;
当P实发∈[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时 > SOCmax,则P储能=a超短期-k-P实发;
若SOC实时 < SOCmin时,则P储能=b短期+k-P实发;
若SOCmin ≤ SOC实时≤ SOCmax,则
P储能= -MIN ( fabs (a超短期-k-P实发),fabs (b短期+k-P实发) );
其中,fabs表示取绝对值,MIN表示取最小数值;
当P实发∉[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时 > SOCmax,则P储能=a超短期-k-P实发;
若SOC实时 < SOCmin时,则P储能=b短期+k-P实发;
若SOCmin ≤ SOC实时≤ SOCmax,则
P储能= MIN ( fabs (a超短期-k-P实发),fabs (b短期+k-P实发) );
当P实发∉[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时 > SOCmax,则P储能=a超短期-k-P实发;
若SOC实时 < SOCmin,则P储能=b短期+k-P实发;
若SOCmin ≤ SOC实时≤ SOCmax,则
P储能= -MIN ( fabs (a超短期-k-P实发),fabs (b短期+k-P实发) )。
2.根据权利要求1所述的新能源电站的功率预测偏差补偿方法,其特征在于,根据实际发电功率所属的功率预测区间以及储能***的实时SOC、预设SOC上限值和预设SOC下限值,确定储能***是否需要充放电进行功率预测偏差补偿,具体包括:
当P实发∈[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时 > SOCmax,则储能***需要多放电进行功率预测偏差补偿;
若SOC实时 < SOCmin,则储能***需要多充电进行功率预测偏差补偿;
若SOCmin ≤ SOC实时≤ SOCmax,则储能***不需要充放电进行功率预测偏差补偿;
其中,[a短期,b短期]表示发电预测***的短期功率预测区间,[a超短期,b超短期]表示发电预测***的超短期功率预测区间,P实发表示发电***的实际发电功率,SOC实时表示实时SOC,SOCmax表示预设SOC上限值,SOCmin表示预设SOC下限值;
当P实发∈[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时 > SOCmax,则储能***需要少充电进行功率预测偏差补偿;
若SOC实时 < SOCmin时,则储能***需要多充电进行功率预测偏差补偿;
若SOCmin ≤ SOC实时≤ SOCmax,则储能***需要以最少充电功率充电进行功率预测偏差补偿;
当P实发∉[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时 > SOCmax,则储能***需要多放电进行功率预测偏差补偿;
若SOC实时 < SOCmin时,则储能***需要少放电进行功率预测偏差补偿;
若SOCmin ≤ SOC实时≤ SOCmax,则储能***需要以最少放电功率放电进行功率预测偏差补偿;
当P实发∉[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时 > SOCmax,则储能***需要少充电进行功率预测偏差补偿;
若SOC实时 < SOCmin,则储能***需要多充电进行功率预测偏差补偿;
若SOCmin ≤ SOC实时≤ SOCmax,则储能***需要以最少充电功率充电进行功率预测偏差补偿。
3.根据权利要求1所述的新能源电站的功率预测偏差补偿方法,其特征在于,确定实际发电功率所属的功率预测区间的补偿死区,具体包括:
预先配置补偿死区。
4.根据权利要求3所述的新能源电站的功率预测偏差补偿方法,其特征在于,在预先配置补偿死区之后,还包括:
根据实际发电功率所属的功率预测区间,计算最大补偿死区;
根据补偿死区与最大补偿死区,判断是否更新补偿死区;
若k > d,则令k = d;
其中,k表示补偿死区,d表示最大补偿死区。
5.根据权利要求4所述的新能源电站的功率预测偏差补偿方法,其特征在于,最大补偿死区的计算式如下所示
若P实发∈[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期],则d = c×(a短期-b超短期);
若P实发∈[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期],则d = c×(a超短期-b短期);
若P实发∉[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期],则d = c×(a超短期-b短期);
若P实发∉[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期],则d = c×(a超短期-b短期);
其中,c为预设系数,且0< c <1。
6.一种新能源电站的功率预测偏差补偿***,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取目标新能源电站的功率数据;其中,功率数据包括:发电***的实际发电功率、发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间以及储能***的实时SOC、预设SOC上限值和预设SOC下限值;
预测功率区间确定模块,用于根据发电***的实际发电功率、发电预测***的短期功率预测区间和超短期功率预测区间确定实际发电功率所属的功率预测区间;
补偿死区确定模块,用于确定实际发电功率所属的功率预测区间的补偿死区;
功率预测偏差补偿确定模块,用于根据实际发电功率所属的功率预测区间以及储能***的实时SOC、预设SOC上限值和预设SOC下限值确定储能***是否需要充放电进行功率预测偏差补偿;
功率预测偏差补偿计算模块,用于在储能***进行功率预测偏差补偿时根据实际发电功率、实际发电功率所属的功率预测区间和补偿死区计算储能***的充放电功率;
其中,功率预测偏差补偿计算模块用于根据如下计算式计算储能***的充放电功率:
当P实发∈[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期]时,若SOC实时 > SOCmax,则P储能=a短期-k-P实发;
若SOC实时 < SOCmin,则P储能=b超短期+k-P实发;
若SOCmin ≤ SOC实时≤ SOCmax,则P储能=0;
其中,[a短期,b短期]表示发电预测***的短期功率预测区间,[a超短期,b超短期]表示发电预测***的超短期功率预测区间,P实发表示发电***的实际发电功率,P储能表示储能***的充放电功率,SOC实时表示实时SOC,SOCmax表示预设SOC上限值,SOCmin表示预设SOC下限值;
当P实发∈[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时 > SOCmax,则P储能=a超短期-k-P实发;
若SOC实时 < SOCmin时,则P储能=b短期+k-P实发;
若SOCmin ≤ SOC实时≤ SOCmax,则
P储能=-MIN ( fabs (a超短期-k-P实发),fabs (b短期+k-P实发) );
其中,fabs表示取绝对值,MIN表示取最小数值;
当P实发∉[a短期,b短期]且P实发∈[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时 > SOCmax,则P储能=a超短期-k-P实发;
若SOC实时 < SOCmin时,则P储能=b短期+k-P实发;
若SOCmin ≤ SOC实时≤ SOCmax,则
P储能=MIN ( fabs (a超短期-k-P实发),fabs (b短期+k-P实发) );
当P实发∉[a短期,b短期]且P实发∉[a超短期,b超短期]时,
若SOC实时 > SOCmax,则P储能=a超短期-k-P实发;
若SOC实时 < SOCmin,则P储能=b短期+k-P实发;
若SOCmin ≤ SOC实时≤ SOCmax,则
P储能= -MIN ( fabs (a超短期-k-P实发),fabs (b短期+k-P实发) )。
7.根据权利要求6所述的新能源电站的功率预测偏差补偿***,其特征在于,补偿死区确定模块包括:
补偿死区预配置子模块,用于预先配置补偿死区。
8.根据权利要求7所述的新能源电站的功率预测偏差补偿***,其特征在于,补偿死区确定模块还包括:
最大补偿死区计算子模块,用于根据实际发电功率所属的功率预测区间计算最大补偿死区;
补偿死区更新子模块,用于根据补偿死区与最大补偿死区判断是否更新补偿死区;
若k > d,则令k = d;
其中,k表示补偿死区,d表示最大补偿死区。
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