利用储能技术提高风电短期功率预报精度研究

Electrical energy storage technology because of the bidirectional characteristic，can guarantee the wind power output according to the forecast curve，Indirectly improves the wind power forecasting precision and confidence level，The key technical problems including：Study of wind power forecasting error measures time decomposition principle， methods and models，To reveal the wind power short-term power prediction error in the time domain multi scale distribution， put forward power system based on multi scale frequency stability constraints for wind power prediction error limit level method，principle and calculation model，Study on different energy storage system technology and economic characteristics，construct of different simulation model，proposes the use of energy storage technology for wind power prediction error correction method，principle and the mathematics model，Study of multiple types of energy storage system type selection and capacity optimization matching principle, establish expert database, puts forward energy storage system for on-line optimist scheduling and each energy storage unit local real-time control of multi level control method. The paper is expected to relatively small capacity energy storage device effectively improve the wind power forecasting precision, promote the development of wind power and energy storage technology。

电能存储技术因其灵活的电功率"吞""吐"转换特性，可以有效"保证"风电按照预报曲线出力，间接提高了风电功率预报的精度和置信水平，其涉及的关键技术问题亟待研究突破，项目针对这些问题进行重点研究，包括：研究风电功率短期预报误差量的时域分解原理、方法和模型，揭示风电短期功率预报误差在时域上的多尺度分布规律，提出基于电力系统多尺度频率稳定约束的求取风电功率预报误差极限水平的方法、原理和计算模型，研究不同储能系统的技术和经济特性，构建反映不同储能系统的技术和经济特性的仿真模型，提出利用储能技术对风电出力预报误差进行"补缺平余"的修正方法、原理并完成其数学模型的建立，研究多类型储能系统类型选择及容量优化配比准则并建立专家数据库，提出储能系统在线优化调度与各储能单元本地实时控制的多层次控制方法等。课题成果预计以相对较小容量的储能装置有效提高风电出力短期预报精度，推动储能风电技术的发展。

为了提高风电预测精度，提出了横向平移纵向插补修正风电预测误差的新思路；提出了基于容忍极限值、网损灵敏度、最优潮流及经济因子的储能规划布点和容量优化配置新方法；提出了兼顾能源效率的多维风储经济评估新途径；提出了基于高低频分解法、超出目标占比频重法的混合储能多宫协调控制新模式，构建了广域多时空尺度消纳风电的多级多层风储能量调度监控软硬件新体系；建立了反映风电功率波动、预测误差分布、负荷跟随特性的数据库，开发了基于DDRTS求取风电功率预报误差容忍极限值计算软件；研发了广域储能电站的多级调度监控平台，在实验室进行了测试验证。使储能容量小于风机装机容量的0.3倍，风电场日前预测功率误差限制在15%范围内的概率达到95%，风电场和单机输出能量波动误差分别限制在预调度值±5%和±7%以内。弃风量减少37.5%，反调峰概率减少18%，风电等效利用小时数提高30%。有效提高了风电并网消纳能力。