1.考虑储能电站恢复能力的风储联合黑启动控制方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1、通过SCADA系统采集储能电站荷电状态、风电预测出力,确定被黑启动火电机组的辅助负荷大小及启动时间序列;
步骤2、将启动时间序列最后数值作为黑启动持续时间,根据黑启动持续时间内风电预测出力、被黑启动火电机组的辅助负荷大小,预估任意时刻t储能电站的功率需求PBESS(t);
步骤3、判断对任一时刻t储能电站的功率需求PBESS(t)是否满足额定功率限制,若不能满足,则说明当前系统不具备独立支撑黑启动条件,需要其它电源共同作用;若可以满足,则进入步骤3;
步骤4、判断储能电站初始荷电状态是否满足黑启动的电量需求,若满足开启黑启动程序,进入步骤5,否则不能开启黑启动程序;具体过程为:设黑启动起始时刻为t0,采用安时积分法估计黑启动过程中任一时刻t的储能电站的荷电状态,计算公式为:式中:SOC(t)为t时刻的储能电池组的荷电状态;Ecap为储能电池额定容量;SOC0为储能电池的初始荷电状态,PBESS(t)表示任意时刻t储能电站的功率需求;
以Δt间隔对从当前时刻t至火电机组并网时刻tBS的时段内的储能电站的荷电状态根据式(4)‑(5)进行计算评估,对于黑启动过程中的相邻两个时刻ti‑1和ti,储能电站的荷电状态存在以下递推关系:根据黑启动动作序列及风电场预测出力的变化情况,可得到不同时段内的储能功率变化情况;设根据储能功率的不同,将黑启动持续时间分为多个时段;设任一时刻t到黑启动结束有n个时段,任一时段k持续时间为Δtk,则其中,SOC(tBS)表示tBS时刻预估储能电站的荷电状态;
为避免过充过放,储能电站在任一时刻t的预计荷电状态需满足:
SOCmin≤SOC(t)≤SOCmax (6)当t=t0时,若可以满足公式(6),则开始黑启动程序,否则不能开启黑启动程序;
步骤5、在储能电站的逆变器控制中,采用改进的V/f控制策略;所述改进的V/f控制策略具体为:将传统V/f控制策略中储能电站出口交流母线电压d轴参考值udref按式(7)取值:式中,Udref为正常运行时的交流母线电压d轴参考值;Uinit为交流母线电压d轴参考值的起始值;t0和tend分别为电压上升的起始和结束时刻;
步骤6、根据风电预测出力大小,确定并网方式,在黑启动动作时,结合储能电站的功率约束、风电场预测出力和最大辅机负荷确定最大可恢复负荷,即可投入的重要负荷的功率最大值;
步骤7、根据最大可恢复负荷预估黑启动结束时的储能电站的荷电状态,根据判断储能电站的荷电状态是否满足荷电状约束,确定满足荷电状态约束的可恢复的负荷值;
步骤8、按满足荷电状态约束的可恢复的负荷值对储能电站进行负荷恢复,继而启动风电机组,风力发电机组采用最大功率点跟踪方式进行控制,向电网和负荷供电。
2.根据权利要求1所述考虑储能电站恢复能力的风储联合黑启动控制方法,其特征在于,步骤2具体过程为:根据式(1)预估任意时刻t储能电站的功率需求PBESS(t):PBESS(t)=PW(t)‑PAux(t)‑PLoad(t) (1)式中,PW(t)为t时刻并网风电机组的预测出力,若t时刻风电机组未参与黑启动,则PW(t)=0;PAux(t)为t时刻系统已投入的火电厂辅机负荷及恢复路径中的有功损耗,PLoad(t)为t时刻系统中已恢复的它重要负荷及恢复路径中的有功损耗,若t时刻负荷未投入,则PLoad(t)=0。
3.根据权利要求2所述考虑储能电站恢复能力的风储联合黑启动控制方法,其特征在于,步骤3中所述判断对任一时刻t储能电站的功率需求是否满足额定功率限制具体判断公式为:|PBESS(t)|≤(1‑σ%)PBESSmax (2)式中,PBESSmax为储能电站额定功率,σ%为应对风功率波动留的裕量,根据实际风功率波动情况取值;
若公式(2)成立,则满足,否则不满足。
4.根据权利要求3所述考虑储能电站恢复能力的风储联合黑启动控制方法,其特征在于,步骤6具体过程为:设置风电场出力阈值,若风电预测出力不大于风电场出力阈值,风电场内的风电机组不并网,由储能电站恢复火电厂辅助设备,置PW(t)=0并按照式(1)和(2)计算储能电站的功率确定可恢复的重要负荷;若风电预测出力大于风电场出力阈值,采用先恢复系统负荷进而风电机组并网的方法;在每一步黑启动动作时,将储能电站的功率约束、风电场预测出力和最大辅机负荷代入式(1)和(2),确定最大可恢复负荷,即可投入的重要负荷的功率最大值。
5.根据权利要求4所述考虑储能电站恢复能力的风储联合黑启动控制方法,其特征在于,步骤7具体过程为:对黑启动中的每一步动作,根据式(4)计算动作时刻储能电站的荷电状态,将步骤6中最大可恢复负荷PLoad(t)代入式(1)计算得到储能电站的功率,进而按式(5)预估黑启动结束时的荷电状态,若预估的黑启动结束时的荷电状态低于SOCmin,则按一定步长ΔPL减小待恢复负荷,重新按式(5)进行预估并根据式(6)重复进行校验,直至式(6)的荷电状态约束条件成立,确定出满足荷电状态约束的可恢复的负荷值PLoad(t)。