平抑风电波动的混合储能配置方法

摘要

随着风电装机规模不断扩大，输出功率的波动性对电网稳定运行带来严峻挑战。为此，提出一种基于模型预测控制(MPC)与改进变分模态分解(VMD)的混合储能系统运行与配置方法。首先，采用MPC方法在约束条件下确定储能系统总出力，有效平抑风电功率预测误差，提升系统鲁棒性。其次，通过改进的VMD算法对总出力进行分频，将高频成分分配给响应迅速的超级电容，低频部分交由蓄电池处理，实现储能功率的合理分配。然后，构建兼顾经济性与控制效果的多目标容量配置模型，并引入多目标哈里斯鹰优化算法(MOHHO)进行求解，获得两类储能系统的最优容量配比。最后，通过新疆某100 MW风电场的算例分析验证所提策略的有效性，结果表明该方法可将风电最大波动率从18.04%降至8%,储能出力能够精准跟踪目标功率，系统运行稳定，具备良好的工程实用价值。

关键词

容量配置 / 功率波动 / 混合储能 / 平抑策略

基金资助

黑龙江省自然科学基金项目(LH2019E016); 中国石油集团电能有限公司科研项目(2023DN034)