【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海上风电储能，具体涉及一种基于海上风电储能系统的充放电控制方法。
技术介绍
1、海上风电储能系统是指在海上风力发电场中配备的一种能够存储风能并在需要时释放电能的系统。它通常由风力发电机组、电力转换器、储能设备（如电池组、超级电容器或压缩空气储能系统）和控制系统组成。这种系统通过捕捉海上风力资源，将风能转化为电能，并将电能储存在储能设备中。当风力不足或电网需求高峰时，储能系统可以快速释放储存的电能，以满足电网的需求。通过充放电控制，可以有效管理储能系统的充电和放电过程，实现对风电资源的灵活利用，提高能源利用效率和电力系统的稳定性。
2、现有技术存在以下不足：
3、在风力不足或电网需求高峰时，储能系统快速释放储存的电能可能导致电网频率剧烈波动，尤其是在短时间内释放电能后，电网可能出现频率失稳的情况，对电网的稳定性和运行安全造成严重影响，若未及时发现该问题，当电网出现持续频率失稳情况时，可能使电网系统陷入混乱状态，进而导致整个电网系统崩溃，并且还可能对电网设备造成过载或不可逆的损坏。
4、在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于海上风电储能系统的充放电控制方法，通过实时监测电能释放的过程，将电能释放过程划分为高、一般和低电网频率失稳时段，能够更准确地评估电能释放对电网频率造成的影响，实现对电能释放异常造成
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于海上风电储能系统的充放电控制方法，包括以下步骤：
3、实时监测海上风速和电网负荷情况，根据监测到的风速和电网负荷情况，设定释放电能的触发条件，在风力不足或电网需求高峰时，通过储能系统释放储存的电能；
4、当监测到符合释放条件时，通过自动化控制系统启动储能系统释放存储的电能；
5、释放存储的电能时，设定储能系统的电能释放速率，满足电网需求，同时实时监测电能释放的过程，将电能释放的过程划分为高风险电网频率失稳时段、一般风险电网频率失稳时段以及低电网频率失稳时段；
6、对于高风险电网频率失稳时段，发出预警提示，对于一般风险电网频率失稳时段，明确是否存在电网频率失稳，确保电网存在频率失稳时及时发现；
7、在确定存在电网频率失稳情况时，对电能释放过程进行智能化调控，确保电网稳定运行；
8、当风速或电网负荷没有满足触发储能系统的电能释放标准时，终止储能系统的电能释放。
9、优选的，综合考虑风速和电网负荷情况，建立触发条件，触发条件的逻辑为：
10、当风速低于设定风速阈值且电网负荷超过设定负荷阈值时，触发释放电能。
11、优选的，释放存储的电能时，设定储能系统的电能释放速率，满足电网需求，同时实时监测电能释放过程在单位时间内的谐波失真信息和响应时间信息，获取后，基于谐波失真信息和响应时间信息生成谐波失真指数和响应时长超长指数。
12、优选的，储能系统电能释放时在单位时间内生成的谐波失真指数和响应时长超长指数后，将两者采用加权求和的方式进行综合分析生成频率失稳风险系数，通过频率失稳风险系数对储能系统电能释放时电网的频率稳定情况进行智能化评估。
13、优选的，将储能系统电能释放时在单位时间内生成的频率失稳风险系数与预先设定的第一频率失稳风险系数参考阈值和第二频率失稳风险系数参考阈值进行比对分析，其中，第一频率失稳风险系数参考阈值小于第二频率失稳风险系数参考阈值，若频率失稳风险系数小于第一频率失稳风险系数参考阈值，则将该单位时间内的电能释放过程划分为低电网频率失稳时段，若频率失稳风险系数大于等于第一频率失稳风险系数参考阈值并且小于第二频率失稳风险系数参考阈值，则将该单位时间内的电能释放过程划分为一般电网频率失稳时段，若频率失稳风险系数大于等于第二频率失稳风险系数参考阈值，则将该单位时间内的电能释放过程划分为高电网频率失稳时段。
14、优选的，谐波失真指数获取的逻辑如下：
15、获取电能释放过程中在单位时间内的电压或电流信号数据，对采集到的数据进行预处理；
16、对预处理后的数据应用快速傅里叶变换算法，将时域信号转换为频域信号，在快速傅里叶变换结果中，识别出谐波频率成分的幅值，其中，将基波频率整数倍对应的频率标记为谐波频率，并记录每个谐波频率成分的幅值，将谐波频率成分的幅值记为，其中， k是谐波频率的频率索引；
17、计算谐波失真指数，计算的表达式为：，其中，是谐波失真指数， n是快速傅立叶变换长度，是谐波频率 k的幅值，是基波频率的幅值。
18、优选的，响应时长超长指数获取的逻辑如下：
19、从储能系统中采集单位时间内电能释放的响应时间数据，包括每次释放电能的响应时长；
20、对采集到的数据进行预处理；
21、计算响应时长的平均值和标准差，用于后续的z-score计算；
22、对每个响应时长，计算其z-score值，表示该数据点与平均值的偏离程度，式中，表示第 j个样本的响应时长，表示第 j个样本的z-score值；
23、将电能释放时每个响应时长生成的z-score值与预先设定的z-score参考阈值进行比对分析，将超过z-score参考阈值并且超过平均值的z-score值建立分析集合，通过分析集合内的z-score值计算响应时长超长指数，计算的表达式为：，式中，表示响应时长超长指数，表示分析集合内的z-score值， m表示分析集合内的z-score值的总数量。
24、优选的，对于一般风险电网频率失稳时段，基于电网的正常工作频率范围计算电网频率失稳量化值，具体的步骤如下：
25、从电网中以固定的时间间隔采集电网频率数据，得到电网频率随时间变化的数据序列，并将电网频率随时间变化的数据序列用函数进行表示；
26、对采集到的数据进行预处理；
27、获取电网的正常工作频率范围，用进行表示，对于每个采样时间点 t，计算电网频率与正常工作频率范围的偏离，偏离量可通过下式计算得出：，其中，是在时刻 t的电网频率，和分别是电网正常工作时的最低和最高工作频率；
28、利用偏离量来计算电网频率失稳量化值，计算的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于海上风电储能系统的充放电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于海上风电储能系统的充放电控制方法，其特征在于，综合考虑风速和电网负荷情况，建立触发条件，触发条件的逻辑为：
3.根据权利要求1所述的一种基于海上风电储能系统的充放电控制方法，其特征在于，释放存储的电能时，设定储能系统的电能释放速率，满足电网需求，同时实时监测电能释放过程在单位时间内的谐波失真信息和响应时间信息，获取后，基于谐波失真信息和响应时间信息生成谐波失真指数和响应时长超长指数。
4.根据权利要求3所述的一种基于海上风电储能系统的充放电控制方法，其特征在于，储能系统电能释放时在单位时间内生成的谐波失真指数和响应时长超长指数后，将两者采用加权求和的方式进行综合分析生成频率失稳风险系数，通过频率失稳风险系数对储能系统电能释放时电网的频率稳定情况进行智能化评估。
5.根据权利要求4所述的一种基于海上风电储能系统的充放电控制方法，其特征在于，将储能系统电能释放时在单位时间内生成的频率失稳风险系数与预先设定的第一频率失稳风险系数参考阈
6.根据权利要求4所述的一种基于海上风电储能系统的充放电控制方法，其特征在于，谐波失真指数获取的逻辑如下：
7.根据权利要求4所述的一种基于海上风电储能系统的充放电控制方法，其特征在于，响应时长超长指数获取的逻辑如下：
8.根据权利要求1所述的一种基于海上风电储能系统的充放电控制方法，其特征在于，对于一般风险电网频率失稳时段，基于电网的正常工作频率范围计算电网频率失稳量化值，具体的步骤如下：
9.根据权利要求8所述的一种基于海上风电储能系统的充放电控制方法，其特征在于，对于一般风险电网频率失稳时段，将电网运行时生成的电网频率失稳量化值与预先设定的电网频率失稳量化参考阈值进行比对分析，若电网频率失稳量化值大于等于电网频率失稳量化参考阈值，则将一般风险电网频率失稳时段下的电网运行情况标记为电网频率失稳，若电网频率失稳量化值小于电网频率失稳量化参考阈值，则将一般风险电网频率失稳时段下的电网运行情况标记为电网频率非失稳。
10.根据权利要求8所述的一种基于海上风电储能系统的充放电控制方法，其特征在于，若储能系统对电网进行电能释放在单位时间内被划分为高电网频率失稳时段，或者一般风险电网频率失稳时段下电网运行情况被标记为电网频率失稳，则对电能释放过程进行智能化调控，进行调控时，获取调控时生成的若干个电网频率失稳量化值建立分析集合，对分析集合内的若干个电网频率失稳量化值进行综合分析，判断电网频率的运行情况，具体判断如下：
...【技术特征摘要】
1.一种基于海上风电储能系统的充放电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于海上风电储能系统的充放电控制方法，其特征在于，综合考虑风速和电网负荷情况，建立触发条件，触发条件的逻辑为：
3.根据权利要求1所述的一种基于海上风电储能系统的充放电控制方法，其特征在于，释放存储的电能时，设定储能系统的电能释放速率，满足电网需求，同时实时监测电能释放过程在单位时间内的谐波失真信息和响应时间信息，获取后，基于谐波失真信息和响应时间信息生成谐波失真指数和响应时长超长指数。
4.根据权利要求3所述的一种基于海上风电储能系统的充放电控制方法，其特征在于，储能系统电能释放时在单位时间内生成的谐波失真指数和响应时长超长指数后，将两者采用加权求和的方式进行综合分析生成频率失稳风险系数，通过频率失稳风险系数对储能系统电能释放时电网的频率稳定情况进行智能化评估。
5.根据权利要求4所述的一种基于海上风电储能系统的充放电控制方法，其特征在于，将储能系统电能释放时在单位时间内生成的频率失稳风险系数与预先设定的第一频率失稳风险系数参考阈值和第二频率失稳风险系数参考阈值进行比对分析，其中，第一频率失稳风险系数参考阈值小于第二频率失稳风险系数参考阈值，若频率失稳风险系数小于第一频率失稳风险系数参考阈值，则将该单位时间内的电能释放过程划分为低电网频率失稳时段，若频率失稳风险系数大于等于第一频率失稳风险系数参考阈值并且小于第二频率失稳风险系数参考阈值，则将该单位时间内的电能释放过程划分为一般电网频率失稳时段，若频率失稳风险系数...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋维，李长杰，林菲，顾汛，蒋智玮，赵金库，许洁，
申请(专利权)人：广东大唐国际潮州发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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