(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111514265.X (22)申请日 2021.12.13 (71)申请人 国网湖北省电力有限公司经济技 术 研究院 地址 430077 湖北省武汉市洪山区徐 东大 街225号 申请人 武汉大学 (72)发明人 任羽纶　严道波　杨东俊　赵红生　 王博　刘巨　王枭　盘一霖　熊志　 余轶　 (74)专利代理 机构 武汉市首臻知识产权代理有 限公司 42 229 代理人 高琴 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01)G06K 9/62(2022.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/06(2006.01) G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称 一种极端天气下风-储系统的预测平抑控制 方法 (57)摘要 一种极端天气下风 ‑储系统的预测平抑控制 方法， 该方法先将采集的目标风电场NWP数据和 风电机组信息作为训练样本输入OS ‑ELM网络模 型中训练， 并预测得到预测时域范围内的风电功 率， 再基于预测时域范围内的风电功率构建MPC 优化模型， 最后求解MPC优 化模型， 得到 预测时域 范围内储能系统的最优充、 放电策略， 并采用第 一个预测控制周期的最优策略指导储能系统进 行充、 放电。 本设计不仅实现了极端天气下风电 场功率波动的有效平抑， 而且提高了MPC的储能 控制效果。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 114154741 A 2022.03.08 CN 114154741 A 1.一种极端天气下风 ‑储系统的预测平抑控制方法， 其特 征在于： 所述方法依次包括以下步骤： 步骤A、 将采集的目标风电场NWP数据和风电机组信息作 为训练样本输入OS ‑ELM网络模 型中训练， 并预测得到预测时域范围内的风电功率； 步骤B、 基于预测时域范围内的风电功率构建MPC优化模型， 其中， 所述MPC优化模型以 预测时域范围内风 ‑储系统的输出与其给定值之间的跟随误差最小为优化目标； 步骤C、 求解MPC优化模型， 得到预测时域范围内各预测控制周期的储能系统最优充、 放 电策略， 并采用第一个预测控制周期的最优策略指导储能系统进行充、 放电。 2.根据权利要求1所述的一种极端天气下风 ‑储系统的预测平抑控制方法， 其特征在 于： 步骤B中， 所述MPC优化模型的目标函数为： 上式中， 分别为第t个预测控制周期储能系统的充、 放电功率， 分 别为表征第t个预测控制周期储能充、 放电状态的0 ‑1变量， W为预测时域范围内的预测控制 周期数量， 为第t个预测控制周期的风电功率预测值， 为第t个预测控制周期风 ‑储 系统的聚合功率输出 给定值。 3.根据权利要求2所述的一种极端天气下风 ‑储系统的预测平抑控制方法， 其特征在 于： 所述MPC优化模型的约束条件 包括： 上式中， 为储能的额定功 率， Eb， t为储能系统能量， α 为储能的自放电系数， ηc、 ηd分 别为充、 放电效率， Δt为预测控制周期的时长， 为储能的额定能量。 4.根据权利要求1 ‑3中任一项所述的一种极端天气下风 ‑储系统的预测平抑控制方法， 其特征在于： 所述步骤A依次包括以下步骤： 步骤A1、 将采集的目标风电场NWP数据和风电机组信息作为初始训练样本输入OS ‑ELM权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114154741 A 2网络模型， 求得隐含层 初始输出矩阵H0和输出层 初始权值矩阵β0； 步骤A2、 根据最近 批次的样本数据 序贯更新隐含层输出矩阵H和输出层权值矩阵β； 步骤A3、 基于更新后的H和β 预测得到预测时域范围内的风电功率。 5.根据权利要求4所述的一种极端天气下风 ‑储系统的预测平抑控制方法， 其特征在 于： 步骤A1中， 所述H0、 β0根据以下公式计算得到： H0β0＝T0 上式中， T0为输出层初始输出矩阵， a1为第1个隐藏层神经元与输入层之间的权值， 为隐含层神经元数量， b1为第1个隐藏层神经元的阈值， x1为第1个输入样本向量， N为输入样 本数量， g(x)为激活函数， 为第1个隐藏层神经元与输出层 之间的权值向量的转置， 为第1个输出向量的转置， m为1个输出向量中的元 素数量， K0为初值增益矩阵； 所述步骤A2基于下列公式序贯更新隐含层输出矩阵H和输出层权值矩阵β： 上式中， βk+1为k+1次更新 的输出层权值矩阵， Hk+1为k+1次更新的隐含层输出矩阵， Tk+1 为k+1次更新的输出层输出矩阵， 为k次更新的增益矩阵并求逆， I 为单位矩阵。 6.根据权利要求1 ‑3中任一项所述的一种极端天气下风 ‑储系统的预测平抑控制方法， 其特征在于： 所述训练样本还 包括风速指示变量 其采用以下公式计算得到： 上式中， Vw为风速， 为截至风速 。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114154741 A 3