一种提高风功率预测准确率的储能系统容量配置方法技术方案

本发明专利技术提供一种提高风功率预测准确率的储能系统容量配置方法，属于实现提高风功率预测准确率的储能系统的容量配置问题领域。利用傅里叶变换法分析预测误差功率，在傅里叶变换的结果上用试差法计算得到不同风功率预测准确率提高指标所需的储能容量，具体包括以下几个步骤：步骤1：傅里叶变换法分析预测误差功率；步骤2：试差法确定储能出力；步骤3：计算储能容量；步骤4：算法编写。本发明专利技术通过合理组合傅里叶变换得到的幅频分量作为储能出力，可以得到风电场不同风功率预测准确率提高指标所需的储能容量配置，并且可以不考虑储能在长时间运行过程中的能量状态矫正问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及实现提高风功率预测准确率的储能系统的容量配置问题领域，特别涉 及。
技术介绍
风功率预测准确率是电网对风电场功率预测能力考核的重要指标之一。电网根据 风电场的功率预测准确率确定风电场的计划发电量，直接影响风电场的经济效益。按照目 前允许风电场并网发电的考核要求，风电场功率预测准确率提高的程度将决定风电场并网 发电的排名，可以不同程度的增加风电场的发电计划。所以确定不同风功率预测准确率提 高指标所需的储能容量对风电场有着重要的经济意义。 根据我国《风电场功率预测预报管理暂行办法》规定，日预报要求并网风电场每日 在规定时间前按规定要求向电网调度机构提交次日〇时到24时每15分钟共96个时间节 点风电有功功率预测数据和装机容量。 风电场发电日预测预报准确率为公式（1)。 式中，ri为预测计划曲线准确率，N为日考核总时段数（取96点减去免考核点数），Pmk为k时段实际平均功率，Ppk为k时段的预测平均功率，Cap为风电场装机容量。 利用储能提高风功率预测准确率已经有了一些研宄。考虑傅里叶变换法有在一个 分析周期内除直流分量，每一个频率的正弦分量都是完整的周波量的特点。若储能按照傅 里叶变换法得到的正弦分量出力，不考虑储能充放电过程中的能量损失，一个分析周期里 储能的充放电电量相当，储能净充（放）电电量为零。一个分析周期结束，储能能量状态可 以回归初始时刻。本专利将重点放在傅里叶变换法的使用，解决了储能装置一段时间后要 矫正能量状态回归初始状态的问题。通过合理组合傅里叶变换得到的幅频分量作为储能出 力，计算不同风功率预测准确率提高指标下所需的储能容量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，利用 傅里叶变换法处理风电场历史数据，计算得到风电场不同功率预测准确率提高指标所需的 储能容量配置。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是： ，利用傅里叶变换法分析预 测误差功率，在傅里叶变换的结果上用试差法计算得到不同风功率预测准确率提高指标所 需的储能容量，具体包括以下几个步骤： 步骤1:傅里叶变换法分析预测误差功率： (1)确定时间分析尺度，根据我国《风电场功率预测预报管理暂行办法》的相关规 定及傅里叶变换法的特点，选取合理的时间分析尺度对风电场历史数据进行分析； (2)确定储能出力分量，根据傅里叶变换法的特点及对储能出力分量的要求，确定 可作为储能出力分量的傅里叶变换结果； 步骤2 :试差法确定储能出力，用试差法从傅里叶变换法得到的若干幅频分量中 选取合理的满足风功率预测准确率提高指标的分量组合方式，在时域叠加这些分量可以得 到分析周期内的储能输出功率曲线； 步骤3 :计算储能容量： (1)根据储能的输出功率，计算得到储能的能量波动状态； (2)根据储能的能量波动状态计算所需的储能容量，这里不考虑储能的充放电效 率和储能电池的工作范围； 步骤4:算法编写，通过编写程序，计算多个风功率预测准确率提高指标所需的储 能容量配置，得到两者的关系曲线，通过曲线可以得到任一风功率预测准确率提高指标所 需的储能容量配置。 进一步地，选取合理的时间分析尺度为一天。 进一步地，幅频分量从高频分量开始选择，逐渐向低频段延伸。 本专利技术和现有技术相比，具有以下优点和效果：本专利技术通过合理组合傅里叶变换 得到的幅频分量作为储能出力，可以得到风电场不同风功率预测准确率提高指标所需的储 能容量配置，并且可以不考虑储能在长时间运行过程中的能量状态矫正问题。电网根据风 电场的功率预测准确率确定风电场的计划发电量，大大提高了风电场的经济效益。【附图说明】 图1是储能容量计算流程图； 图2是风电场样本数据及预测误差功率曲线； 图3是风电场预测误差频谱分析结果； 图4是储能输出功率曲线； 图5是储能能量状态曲线； 图6是储能容量计算结果； 图7是储能最大输出功率计算结果。【具体实施方式】 下面结合附图并通过实施例对本专利技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本发 明的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。 ，利用傅里叶变换法分析预 测误差功率，在傅里叶变换的结果上用试差法计算得到不同风功率预测准确率提高指标所 需的储能容量。采用风电场实际历史数据进行计算，得到风功率预测准确率提高量与储能 容量的关系曲线，最终得到提高不同风功率预测准确率提高指标所需储能容量的大小。 1、傅里叶变换法分析误差功率 (1)离散傅里叶变换可以将一个采样得到的数字信号变换到频域。对功率信号P =，. . .，P，. . .，P]进行离散傅里叶变换可以获得N个对应不同频率f的幅值M结果，如公式（2)所示。 式中，P为待处理的第n个数据；N为数据总数;M是傅里叶变换结果中第n 个频率f对应的幅值。f的计算公式如公式（3)。 式中，Ts是数据分析周期。 根据《风电场功率预测预报管理暂行办法》对风功率预测准确率计算方法的规定， 考虑傅里叶变换所得幅频分量个数与分析数据个数相关的特点，选取本专利技术的时间分析尺 度为一天。 (2)《风电场功率预测预报管理暂行办法》规定一日风电场需提交的风功率预测数 据为96个。由傅里叶变换原理可知，对一日风电场预测误差功率的历史数据进行傅里叶变 换可以得到96个幅频分量。由傅里叶变换的对称性当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高风功率预测准确率的储能系统容量配置方法，其特征在于：利用傅里叶变换法分析预测误差功率，在傅里叶变换的结果上用试差法计算得到不同风功率预测准确率提高指标所需的储能容量，具体包括以下步骤：步骤1：傅里叶变换法分析预测误差功率：(1)确定时间分析尺度，根据我国《风电场功率预测预报管理暂行办法》的相关规定及傅里叶变换法的特点，选取合理的时间分析尺度对风电场历史数据进行分析；(2)确定储能出力分量，根据傅里叶变换法的特点及对储能出力分量的要求，确定可作为储能出力分量的傅里叶变换结果；步骤2：试差法确定储能出力，用试差法从傅里叶变换法得到的若干幅频分量中选取合理的满足风功率预测准确率提高指标的分量组合方式，在时域叠加这些分量可以得到分析周期内的储能输出功率曲线；步骤3：计算储能容量：(1)根据储能的输出功率，计算得到储能的能量波动状态；(2)根据储能的能量波动状态计算所需的储能容量，这里不考虑储能的充放电效率和储能电池的工作范围；步骤4：算法编写，通过编写程序，计算多个风功率预测准确率提高指标所需的储能容量配置，得到两者的关系曲线，通过曲线可以得到任一风功率预测准确率提高指标所需的储能容量配置。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄梅，苏粟，谢桦，龚敏明，
申请(专利权)人：北京亿利智慧能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11