风机与储能装置联合能量控制方法、系统、介质及设备与流程

1.本发明涉及风力发电场及储能控制技术领域，特别是关于一种风机与储能装置联合能量控制方法、系统、介质及设备。


背景技术：

2.目前，大多省份风场项目核准都有配置电化学储能的要求，风储系统在满足响应电网调度的前提下，还可通过联合能量管理平滑风机功率波动、消纳风场弃风、补偿风机预测偏差等手段来增强风机并网友好性和增加风场售电收益。与此同时，还可通过参与电力辅助服务(调峰、调频)、电力现货交易等获利。
3.当前市场上，风储能量管理系统的部署架构如图1所示，上层联合能量管理系统根据实时工况协调风机和储能的出力，下发出力指令，储能系统和风机集群拥有各自的能量管理系统，各自将指令分解并下发到各个机组(各储能子单元和各台风机)。该架构层适用于大型风光储电站，但对较为小型的场站(发电装机约百兆瓦，储能装机数十兆瓦时)的而言，该架构成本偏高，配置冗余。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明的目的是提供一种风机与储能装置联合能量控制方法、系统、介质及设备，其能根据实时情况控制风电出力和储能充放电，提高整场收益，改善并网电能质量。
5.为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种风机与储能装置联合能量控制方法，其包括：至少一个储能装置正常运行，则实时通过并网功能调用最优功率分配方法向各所述储能装置下发充放电指令；所述并网功能包括：一次调频、快速调压、响应电网实时agc或avc调度和参与电力市场交易；在电网不调度所述储能装置、电网稳定运行时，协调风储出力，计算所述储能装置的充放电功率和所述风机的出力功率；将所述风机的出力功率传输给风机能管平台，由所述风机能管平台分配各风机的出力；将所述储能装置的充放电功率，根据各储能子单元的荷电状态和运行工况，计算并下发每个所述储能子单元的充放电指令。
6.进一步，所述实时通过并网功能调用最优功率分配方法向各所述储能装置下发充放电指令，包括：
7.所述一次调频，并网点频率超出一次调频死区时，则进行一次调频，调用所述储能装置；
8.所述快速调压，当检测到考核点的电压指定阈值或检测到的电压变化率大于指定阈值时，调用所述储能装置；
9.所述响应电网实时agc或avc调度，当储能装置接收到有功功率或无功功率指令时，启用agc或avc调度，并调用所述储能装置；
10.所述参与电力市场交易，根据市场电力价格，当电价价差大于设定阈值时，调用所
述储能装置。
11.进一步，所述参与电力市场交易中，需进行现货交易模式和辅助服务模式选择；
12.若选择现货交易模式，交易开始前计算所述风机的出力功率；
13.若选择辅助服务模式，当日前申报的时间段的调峰调频服务中标之后，储能装置将在中标时段向电网馈入或吸收约定功率。
14.进一步，所述现货交易模式包括：
15.通过每日日内电力现货交易市场的统计、建模分析结果，预估次日电力现货价格高位和低位波动区间和时段；
16.预设低价位电价时间段和高价位电价时间段，次日，综合考虑日前计算结果和日内的实际供需情况和现货价格，择机在日内现货价格进入估算低价位区间时，储能充电；当日内现货价格进入日内估算高价位区间时，储能放电。
17.进一步，所述协调风储出力时，需进行手动功率模式、预测功率偏差纠正模式和风场弃风消纳模式选择；
18.当需要测试或手动修正功率输出时，则选择手动功率模式进行远程或就地控制；
19.其余情况则实时根据对比风场弃风消纳和预测功率偏差纠正的经济收益，以满足储能装置安全运行为边界条件，选择经济收益较高的模式，计算所述风机的出力功率。
20.进一步，所述预测功率偏差纠正模式中，包括：
21.获取当日风场中各风机的预测功率和截至k时刻各风机的实际功率；
22.根据获取的预测功率和实际功率，计算出k+1时刻的预测功率与实际功率之间偏差的充放电功率范围；
23.根据计算的充放电功率范围对储能装置进行充放电，并重新获取预测功率和实际功率，直至当日全部考核点结束，完成风电场预测偏差的修正。
24.进一步，所述根据计算的充放电功率范围对储能装置进行充放电，包括：
25.充放电功率范围计算得到一个正实数解gk或负实数解，或计算得到三个实数解gk、mk和nk；
26.若获取的风电场中短期的预测功率和实际功率之间偏差的绝对值不在[0,gk]区间内，且风电场中短期的预测功率大于实际功率，储能装置放电；若获取的风电场中短期的预测功率和实际功率之间偏差的绝对值不在[0,gk]区间内，且风电场中短期的预测功率小于实际功率，储能装置应充电；
[0027]
若获取的风电场中短期的预测功率和实际功率之间偏差的绝对值不在[mk,nk]区间内，且风电场中短期的预测功率大于实际功率，储能装置应放电；若获取的风电场中短期的预测功率和实际功率之间偏差的绝对值不在[mk,nk]区间内，且风电场中短期的预测功率小于实际功率，储能装置应充电；
[0028]
若储能装置的k+1时刻的荷电状态soc
k+1
》soc
min
，则储能装置放电，对风电场预测偏差进行修正；若储能装置的荷电状态soc
k+1
≤soc
min
，则储能装置不动作，soc
min
为预先设定的电化学储能放电截止荷电状态；
[0029]
若储能装置的荷电状态soc
k+1
《soc
max
，则储能装置充电，对风电场预测偏差进行修正；若储能装置的荷电状态soc
k+1
≥soc
max
，则储能装置不动作，soc
max
为预先设定的电化学储能充电截止荷电状态；
[0030]
储能装置不动作，重新计算充放电功率范围，直至当日全部考核点结束，完成风电场预测偏差的修正。
[0031]
一种风机与储能装置联合能量控制系统，其包括：风储联合能管理系统，其接收agc、avc传输至的电网调度指令，并接收风功率预测系统传输至的预测值，用于执行上述风机与储能装置联合能量控制方法；储能子单元，设置为多个；将实际出力、储能pcs、bms运行信息传输至所述风储联合能管理系统，并接收由所述风储联合能管理系统传输至的所述储能子单元出力指令；风机能管平台，将风机实际出力、风机发电能力及故障信息传输至所述风储联合能管理系统，并接收所述风储联合能管理系统传输至的各风机出力指令；风机，设置为多个；用于与所述风机能管平台进行信息交互，传输各风机出力指令。
[0032]
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行上述方法中的任一方法。
[0033]
一种计算设备，其包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行上述方法中的任一方法的指令。
[0034]
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0035]
1、本发明将风储联合能量管理系统和储能能量管理系统集成整合为一个系统，即集成两大块功能：协调风机和储能的总出力和管理储能装置(包括但不限于对各储能子单元的控制、功率分配、保护、状态监测等)。
[0036]
2、本发明降低了开发成本，将原本的三套系统减少为两套。
[0037]
3、本发明的联合管理系统和储能系统之间没有数据壁垒，可根据储能实际运行情况及时地灵活地优化、更新已有算法、部署新算法等，为优化储能(即整场)出力、评估储能系统寿命以及维护储能系统等方面提供数据支撑。
附图说明
[0038]
图1是现有技术中的风储联合能量常规架构示意图；
[0039]
图2是本发明一实施例中的联合能量控制方法整体流程示意图；
[0040]
图3是本发明一实施例中的风储联合能量控制功能决策逻辑示意图；
[0041]
图4是本发明一实施例中的风机发电能力拟合曲线图；
[0042]
图5是本发明一实施例中的风储联合能量管理整体架构图；
[0043]
图6是本发明一实施例中的风储联合能量控制的不同时间尺度的信息流和能量流图；
[0044]
图7是本发明一实施例中的计算设备结构示意图。
具体实施方式
[0045]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0046]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根
据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0047]
本发明提供的风机与储能装置联合能量控制方法、系统、介质及设备，根据实时情况控制控制风机的出力和储能的充放电，包括以下并网功能：一次调频、快速调压、响应电网实时agc/avc调度计划、参与辅助服务市场、参与现货交易、预测纠偏、弃风消纳等。本发明协调风机和储能的总出力和管理储能装置(包括但不限于对各储能子单元的控制、功率分配、保护、状态监测等)。在这种模式下，可通过优化出力，提高风场(风机+储能)的售电总体经济效益，改善并网电能质量。
[0048]
在本发明的一个实施例中，如图2所示，提供一种风机与储能装置联合能量控制方法，本实施例以该方法应用于终端进行举例说明，可以理解的是，该方法也可以应用于服务器，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中，该方法包括以下步骤：
[0049]
1)至少一个储能装置正常运行，则实时通过并网功能调用最优功率分配方法向各储能装置下发充放电指令；并网功能包括：一次调频、快速调压、响应电网实时agc或avc调度和参与电力市场交易；
[0050]
2)在电网不调度储能装置、电网稳定运行时，协调风储出力，计算储能装置的充放电功率p
ess
和风机的出力功率p
wt
；
[0051]
3)将风机的出力功率传输给风机能管平台，由风机能管平台分配各风机的出力；将储能装置的充放电功率，根据各储能子单元的荷电状态和运行工况，计算并下发每个储能子单元的充放电指令。
[0052]
上述步骤1)中，若电网实时通过agc/avc或者稳控装置调度、控制储能装置，或者并网点频率超出一次调频死区时，风储联合能量管理系统透传调度对风机和储能的出力指令，不对指令做矫正。
[0053]
如图3所示，通过并网功能调用最优功率分配方法向各储能装置下发充放电指令，具体为：
[0054]
一次调频，并网点频率超出一次调频死区时，则进行一次调频，调用储能装置；
[0055]
快速调压，当检测到考核点的电压指定阈值或检测到的电压变化率大于指定阈值时，调用储能装置；
[0056]
例如，当检测到考核点(如35kv母线、主变高压、主变低压侧等)电压指定阈值σu(p.u.)或电压变化率大于指定阈值σ
uk
时，储能装置根据预先设定控制策略(如q(u)下垂曲线)向电网馈入相应的感性或容性无功功率。其中，σu和σ
uk
可根据不同地区电网对电源接入的要求来具体确定。δt为指定的电压测量时间间隔，u1和u2分别为测量周期初始和结束时考核点的电压值。
[0057]
响应电网实时agc或avc调度，当储能装置接收到有功功率或无功功率指令时，启用agc或avc调度，并调用储能装置；
[0058]
使用时，当场站agc或avc子站接受到调度机构给储能装置下达的有功功率或无功功率指令时，储能装置能够接受指令，在确保自身安全运行的约束条件下(如合适的荷电状
态、运行温度等)，自动执行指令(不应高于储能额定功率，否则储能系统自动减载)，参与agc/avc主站远方闭环控制。
[0059]
参与电力市场交易，根据市场电力价格，当电价价差大于设定阈值时，调用储能装置。
[0060]
上述实施例中，参与电力市场交易中，需进行现货交易模式和辅助服务模式选择；
[0061]
若选择现货交易模式，交易开始前计算风机的出力功率；
[0062]
若选择辅助服务模式，当日前申报的时间段的调峰调频服务中标之后，储能装置将在中标时段向电网馈入或吸收约定功率。
[0063]
其中，现货交易模式包括：
[0064]
通过每日日内电力现货交易市场的统计、建模分析结果，预估次日电力现货价格高位和低位波动区间和时段；
[0065]
预设低价位电价时间段和高价位电价时间段，次日，综合考虑日前计算结果和日内的实际供需情况和现货价格，择机在日内现货价格进入估算低价位区间时，储能充电；当日内现货价格进入日内估算高价位区间时，储能放电，为场站赚取收益。
[0066]
在本实施例中，低价位电价时间段为储能充电功率与充电时段，高价位电价时间段为储能放电功率与放电时段。
[0067]
使用时，根据实时运行状态和市场情况，在保证整场出力不超限的前提下，从经济最优的角度决策储能的工作模式、计算储能的充放电功率p
ess
和风机的出力p
wt
。例如，当实时数据显示风机出力被限制，在储能荷电状态合适的情况下，将风机受限电量存入储能装置，待不限电时候放出，避免弃风损失；或当风机不被限电时，储能状态显示可充电也可放电(如电量为50％)，如上述基本逻辑，储能装置可放电，增加上网电量，但若此时电力现货市场上电价很低，通过算法对电能供需关系的预测，可让储能不放电，甚至是充电，待高电价再售出等。风场自用经济最优协调的算法布置在云端，方便远程更新和部署。
[0068]
上述步骤2)中，在电网不调度储能、电网稳定运行的情况下，协调风储出力。协调风储出力时，需进行手动功率模式、预测功率偏差纠正模式和风场弃风消纳模式选择；
[0069]
当需要测试或手动修正功率输出时，则选择手动功率模式进行远程或就地控制；
[0070]
其余情况则实时根据对比风场弃风消纳和预测功率偏差纠正的经济收益，以满足储能装置安全运行为边界条件，选择经济收益较高的模式，计算风机的出力功率。
[0071]
其中，风场弃风消纳模式中，包括：采用风场实际数据拟合估计风机实际发电能力，进而更新风场发电能力，实现弃风消纳。
[0072]
具体为：在外送通道受阻、满足区域电力平衡等外部原因的影响下，风场出力受限。例如在t时刻，风况良好，风机运行状态良好，可向电网馈入p
cap
功率，但电网调度机构通过agc下发风场应发目标功率(p
target
)，其中，p
target
《p
cap
，风场出力被限，被限功率p
limited
＝p
cap-p
target
。储能装置确保自身安全运行的约束条件下进行充电，消纳部分或全部被限功率，待限电结束后，将吸收的能量放出，减少限电损失，增加场站收益。风场的发电能力p
cap
的正确估算是这种运行模式的基础，这里采用风场实际数据拟合、更新风场发电能力的方法。以一台风机为例，如图4所示，为风机的实际出力曲线，横坐标为风速，纵坐标为功率，剔除图中离群点，每个风速段下功率分布最密集的区域的平均值为该风速下该风机的发电能力。此方法的优点在于，可对风机实际发电能力较为准确估计。因季节变化，同一风机所处
位置气候不同(气压、温度等)，这些外部气候因素的改变都会影响风密度，进而影响风机的发电能力。在实际运行过程中，根据实时测风数据、风机运行状态(正常运行、故障、检修等)和下图所示风力机发电能力曲线，迅速插值得到风机实时发电能力。与此同时依据对如前所述储能运行的安全约束条件的判断和计算，实时分配场内所有风机和储能装置的总目标功率。
[0073]
预测功率偏差纠正模式中，包括以下步骤：
[0074]
2.1)获取当日风场中各风机的预测功率和截至k时刻各风机的实际功率；
[0075]
2.2)根据获取的预测功率和实际功率，计算出k+1时刻的预测功率与实际功率之间偏差的充放电功率范围；
[0076]
2.3)根据计算的充放电功率范围对储能装置进行充放电，并返回步骤2.1)，重新获取预测功率和实际功率，直至当日全部考核点结束，完成风电场预测偏差的修正；
[0077]
具体为：
[0078]
2.3.1)若充放电功率范围计算得到一个正实数解gk，则进入步骤2.3.2)；若计算得到一个负实数解，则进入步骤2.3.6)；若计算得到三个实数解gk、mk和nk,则进入步骤2.3.3)。
[0079]
2.3.2)若获取的风电场中短期的预测功率和实际功率之间偏差(即预测偏差值)的绝对值不在[0,gk]区间内，且风电场中短期的预测功率大于实际功率，储能装置放电，则进入步骤2.3.4)；若获取的风电场中短期的预测功率和实际功率之间偏差的绝对值不在[0,gk]区间内，且风电场中短期的预测功率小于实际功率，储能装置应充电，则进入步骤2.3.5)；若获取的风电场中短期的预测功率和实际功率之间偏差的绝对值在[0,gk]区间内，可知该偏差较小，不足以使得整体准确率低于准确率阈值要求，则进入步骤2.3.6)。
[0080]
2.3.3)若获取的风电场中短期的预测功率和实际功率之间偏差的绝对值不在[mk,nk]区间内，且风电场中短期的预测功率大于实际功率，储能装置应放电，则进入步骤2.3.4)；若获取的风电场中短期的预测功率和实际功率之间偏差的绝对值不在[mk,nk]区间内，且风电场中短期的预测功率小于实际功率，储能装置应充电，则进入步骤2.3.5)；若获取的风电场中短期的预测功率和实际功率之间偏差的绝对值在[mk,nk]区间内，可知该偏差较小，不足以使得整体准确率低于准确率阈值要求，则进入步骤2.3.6)。
[0081]
2.3.4)若储能装置的k+1时刻的荷电状态soc
k+1
》soc
min
，则储能装置放电，对风电场预测偏差进行修正；若储能装置的荷电状态soc
k+1
≤soc
min
，则进入步骤2.3.6)，soc
min
为预先设定的电化学储能放电截止荷电状态(例如10％)。
[0082]
2.3.5)若储能装置的荷电状态soc
k+1
《soc
max
，则储能装置充电，对风电场预测偏差进行修正；若储能装置的荷电状态soc
k+1
≥soc
max
，则进入步骤2.3.6)，soc
max
为预先设定的电化学储能充电截止荷电状态(例如90％)。
[0083]
2.3.6)储能装置不动作，返回步骤2.1)，直至当日全部考核点结束，完成风电场预测偏差的修正。
[0084]
上述步骤3)中，将得到的风机的出力功率p
wt
指令传输给风机能管平台，由风机能管平台分配各风机的出力；将得到的储能系统的充放电功率p
ess
，根据各储能子单元的荷电状态和运行工况(故障、待机、正常运行等)，计算并下发每个储能子单元的充放电指令p
essi
，i＝1...n，其中n为储能子单元数量。
[0085]
综上，本发明集成两个功能：协调风机和储能的总出力和管理储能装置(包括但不限于对各储能子单元的控制、功率分配、保护、状态监测等)。在这种模式下，可通过优化出力，提高风场(风机+储能)的售电总体经济效益，改善并网电能质量。本发明将前述两个功能的集成，降低了开发成本。而且联合控制系统和储能系统之间没有数据壁垒，可根据储能实际运行情况及时地灵活地优化、更新已有算法、部署新算法，为优化出力、评估储能系统寿命以及维护储能系统等方面提供数据支撑。
[0086]
在本发明的一个实施例中，如图5、图6所示，提供一种风机与储能装置联合能量控制系统，其包括：
[0087]
风储联合能管理系统，其接收agc、avc传输至的电网调度指令，并接收风功率预测系统传输至的预测值，用于执行上述实施例中的风机与储能装置联合能量控制方法；
[0088]
储能子单元，设置为多个；将实际出力、储能pcs、bms运行信息传输至所述风储联合能管理系统，并接收由所述风储联合能管理系统传输至的所述储能子单元出力指令；
[0089]
风机能管平台，将风机实际出力、风机发电能力及故障信息传输至所述风储联合能管理系统，并接收所述风储联合能管理系统传输至的各风机出力指令；
[0090]
风机，设置为多个；用于与所述风机能管平台进行信息交互，传输各风机出力指令。
[0091]
本实施例提供的系统是用于执行上述各方法实施例的，具体流程和详细内容请参照上述实施例，此处不再赘述。
[0092]
如图7所示，为本发明一实施例中提供的计算设备结构示意图，该计算设备可以是终端，其可以包括：处理器(processor)、通信接口(communications interface)、存储器(memory)、显示屏和输入装置。其中，处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信。该处理器用于提供计算和控制能力。该存储器包括非易失性存储介质、内存储器，该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序，该计算机程序被处理器执行时以实现一种控制方法；该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过wifi、管理商网络、nfc(近场通信)或其他技术实现。该显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行如下方法：
[0093]
至少一个储能装置正常运行，则实时通过并网功能调用最优功率分配方法向各储能装置下发充放电指令；并网功能包括：一次调频、快速调压、响应电网实时agc或avc调度和参与电力市场交易；在电网不调度储能装置、电网稳定运行时，协调风储出力，计算储能装置的充放电功率p
ess
和风机的出力功率p
wt
；将风机的出力功率传输给风机能管平台，由风机能管平台分配各风机的出力；将储能装置的充放电功率，根据各储能子单元的荷电状态和运行工况，计算并下发每个储能子单元的充放电指令。
[0094]
此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得
一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0095]
本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算设备的限定，具体的计算设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0096]
在本发明的一个实施例中，提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：至少一个储能装置正常运行，则实时通过并网功能调用最优功率分配方法向各储能装置下发充放电指令；并网功能包括：一次调频、快速调压、响应电网实时agc或avc调度和参与电力市场交易；在电网不调度储能装置、电网稳定运行时，协调风储出力，计算储能装置的充放电功率p
ess
和风机的出力功率p
wt
；将风机的出力功率传输给风机能管平台，由风机能管平台分配各风机的出力；将储能装置的充放电功率，根据各储能子单元的荷电状态和运行工况，计算并下发每个储能子单元的充放电指令。
[0097]
在本发明的一个实施例中，提供一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储服务器指令，该计算机指令使计算机执行上述各实施例提供的方法，例如包括：至少一个储能装置正常运行，则实时通过并网功能调用最优功率分配方法向各储能装置下发充放电指令；并网功能包括：一次调频、快速调压、响应电网实时agc或avc调度和参与电力市场交易；在电网不调度储能装置、电网稳定运行时，协调风储出力，计算储能装置的充放电功率p
ess
和风机的出力功率p
wt
；将风机的出力功率传输给风机能管平台，由风机能管平台分配各风机的出力；将储能装置的充放电功率，根据各储能子单元的荷电状态和运行工况，计算并下发每个储能子单元的充放电指令。
[0098]
上述实施例提供的一种计算机可读存储介质，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
[0099]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0100]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0101]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一
个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0102]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种风机与储能装置联合能量控制方法，其特征在于，包括：至少一个储能装置正常运行，则实时通过并网功能调用最优功率分配方法向各所述储能装置下发充放电指令；所述并网功能包括：一次调频、快速调压、响应电网实时agc或avc调度和参与电力市场交易；在电网不调度所述储能装置、电网稳定运行时，协调风储出力，计算所述储能装置的充放电功率和所述风机的出力功率；将所述风机的出力功率传输给风机能管平台，由所述风机能管平台分配各风机的出力；将所述储能装置的充放电功率，根据各储能子单元的荷电状态和运行工况，计算并下发每个所述储能子单元的充放电指令。2.如权利要求1所述风机与储能装置联合能量控制方法，其特征在于，所述实时通过并网功能调用最优功率分配方法向各所述储能装置下发充放电指令，包括：所述一次调频，并网点频率超出一次调频死区时，则进行一次调频，调用所述储能装置；所述快速调压，当检测到考核点的电压指定阈值或检测到的电压变化率大于指定阈值时，调用所述储能装置；所述响应电网实时agc或avc调度，当储能装置接收到有功功率或无功功率指令时，启用agc或avc调度，并调用所述储能装置；所述参与电力市场交易，根据市场电力价格，当电价价差大于设定阈值时，调用所述储能装置。3.如权利要求2所述风机与储能装置联合能量控制方法，其特征在于，所述参与电力市场交易中，需进行现货交易模式和辅助服务模式选择；若选择现货交易模式，交易开始前计算所述风机的出力功率；若选择辅助服务模式，当日前申报的时间段的调峰调频服务中标之后，储能装置将在中标时段向电网馈入或吸收约定功率。4.如权利要求3所述风机与储能装置联合能量控制方法，其特征在于，所述现货交易模式包括：通过每日日内电力现货交易市场的统计、建模分析结果，预估次日电力现货价格高位和低位波动区间和时段；预设低价位电价时间段和高价位电价时间段，次日，综合考虑日前计算结果和日内的实际供需情况和现货价格，择机在日内现货价格进入估算低价位区间时，储能充电；当日内现货价格进入日内估算高价位区间时，储能放电。5.如权利要求1所述风机与储能装置联合能量控制方法，其特征在于，所述协调风储出力时，需进行手动功率模式、预测功率偏差纠正模式和风场弃风消纳模式选择；当需要测试或手动修正功率输出时，则选择手动功率模式进行远程或就地控制；其余情况则实时根据对比风场弃风消纳和预测功率偏差纠正的经济收益，以满足储能装置安全运行为边界条件，选择经济收益较高的模式，计算所述风机的出力功率。6.如权利要求5所述风机与储能装置联合能量控制方法，其特征在于，所述预测功率偏差纠正模式中，包括：获取当日风场中各风机的预测功率和截至k时刻各风机的实际功率；
根据获取的预测功率和实际功率，计算出k+1时刻的预测功率与实际功率之间偏差的充放电功率范围；根据计算的充放电功率范围对储能装置进行充放电，并重新获取预测功率和实际功率，直至当日全部考核点结束，完成风电场预测偏差的修正。7.如权利要求6所述风机与储能装置联合能量控制方法，其特征在于，所述根据计算的充放电功率范围对储能装置进行充放电，包括：充放电功率范围计算得到一个正实数解g
k
或负实数解，或计算得到三个实数解g
k
、m
k
和n
k
；若获取的风电场中短期的预测功率和实际功率之间偏差的绝对值不在[0,g
k
]区间内，且风电场中短期的预测功率大于实际功率，储能装置放电；若获取的风电场中短期的预测功率和实际功率之间偏差的绝对值不在[0,g
k
]区间内，且风电场中短期的预测功率小于实际功率，储能装置应充电；若获取的风电场中短期的预测功率和实际功率之间偏差的绝对值不在[m
k
,n
k
]区间内，且风电场中短期的预测功率大于实际功率，储能装置应放电；若获取的风电场中短期的预测功率和实际功率之间偏差的绝对值不在[m
k
,n
k
]区间内，且风电场中短期的预测功率小于实际功率，储能装置应充电；若储能装置的k+1时刻的荷电状态soc
k+1
>soc
min
，则储能装置放电，对风电场预测偏差进行修正；若储能装置的荷电状态soc
k+1
≤soc
min
，则储能装置不动作，soc
min
为预先设定的电化学储能放电截止荷电状态；若储能装置的荷电状态soc
k+1
<soc
max
，则储能装置充电，对风电场预测偏差进行修正；若储能装置的荷电状态soc
k+1
≥soc
max
，则储能装置不动作，soc
max
为预先设定的电化学储能充电截止荷电状态；储能装置不动作，重新计算充放电功率范围，直至当日全部考核点结束，完成风电场预测偏差的修正。8.一种风机与储能装置联合能量控制系统，其特征在于，包括：风储联合能管理系统，其接收agc、avc传输至的电网调度指令，并接收风功率预测系统传输至的预测值，用于执行如权利要求1至7任一项所述风机与储能装置联合能量控制方法；储能子单元，设置为多个；将实际出力、储能pcs、bms运行信息传输至所述风储联合能管理系统，并接收由所述风储联合能管理系统传输至的所述储能子单元出力指令；风机能管平台，将风机实际出力、风机发电能力及故障信息传输至所述风储联合能管理系统，并接收所述风储联合能管理系统传输至的各风机出力指令；风机，设置为多个；用于与所述风机能管平台进行信息交互，传输各风机出力指令。9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法。10.一种计算设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法的指令。

技术总结
本发明涉及一种风机与储能装置联合能量控制方法、系统、介质及设备，其包括：至少一个储能装置正常运行，则实时通过并网功能调用最优功率分配方法向各储能装置下发充放电指令；并网功能包括：一次调频、快速调压、响应电网实时AGC或AVC调度和参与电力市场交易；在电网不调度储能装置、电网稳定运行时，协调风储出力，计算储能装置的充放电功率和所述风机的出力功率；将所述风机的出力功率传输给风机能管平台，由所述风机能管平台分配各风机的出力；将所述储能装置的充放电功率，根据各储能子单元的荷电状态和运行工况，计算并下发每个所述储能子单元的充放电指令。本发明能根据实时情况控制风电出力和储能充放电，提高整场收益，改善并网电能质量。善并网电能质量。善并网电能质量。


技术研发人员：杨尚丹 张迅 张国月
受保护的技术使用者：中节能风力发电股份有限公司
技术研发日：2021.11.23
技术公布日：2022/3/7