一种规模化储能集群充放电能力分析方法技术

本发明专利技术公开了一种规模化储能集群充放电能力分析方法，包括：根据各储能电站上传的遥测量和遥信量，分别计算预先选定的储能电站集群的特定参数，根据计算得到的各储能电站集群的特定参数确定储能电站集群满足设定的充放电功率的最大可用时间和满足设定充放电时间的最大可用充放电功率。本发明专利技术分析出各储能集合作为储能资源整体的充放电能力，为规模化储能电站接入电网后的功率控制特性，提供了有力的数据支持，使控制更加有效精确。

A Method of Charging and Discharging Capability Analysis for Large Scale Energy Storage Cluster

The invention discloses a method for analyzing the charging and discharging capacity of large-scale energy storage cluster, which includes: calculating the specific parameters of pre-selected energy storage plant cluster according to the telemetry and tele-signal uploaded by each energy storage plant, and determining the maximum available time and satisfying setting of the set charging and discharging power of the energy storage plant cluster according to the specific parameters of each energy storage plant cluster calculated. The maximum available charging and discharging power for charging and discharging time. The invention analyses the charging and discharging capability of each energy storage set as an integral energy storage resource, provides powerful data support for the power control characteristics of large-scale energy storage power station after it is connected to the power grid, and makes the control more effective and accurate.

【技术实现步骤摘要】
一种规模化储能集群充放电能力分析方法
本专利技术属电力系统控制领域，涉及一种规模化储能调度控制辅助决策分析方法，更准确地说本专利技术涉及规模化储能集群充放电能力分析方法。
技术介绍
电力系统运行过程中，自动发电控制(AGC)通过实时调节电网中调频资源的有功出力，实现对频率和联络线功率的控制，传统火电机组响应的延迟、过调和超调都会给AGC控制带来负面影响。规模化储能电站接入电网后，以其快速、精准的功率控制特性，能够有效改善系统调频的整体效率和经济性。调度中心通过备用监视，实时掌握电网当前的有功调节可用裕量，以应对负荷波动、突发事故扰动的有功调节需求，确保电网安全稳定运行。备用监视是由AGC计算和统计系统内的旋转备用、运行备用、调节备用以及事故备用，并在备用不足时给出告警信息，以提示调度通过紧急开停机等方式扩充备用。随着储能规模的增加，调度需要掌握储能电源集合的可调度信息，由于储能电站类型不同且电站数量庞大，铅酸、磷酸铁锂、全钒液流等多类型储能电站，仅依靠备用监视、各储能电站剩余电量(SOC)等信息远无法满足调度运行要求，如何通过各储能电站上送信息，融合储能的电力和电量信息，分析拟合出各储能集合作为储能资源整体的充放电能力，为规模化储能调度控制提供决策依据，成为调度系统运行中亟待解决的重要问题。
技术实现思路
本专利技术旨在通过各储能电站上送信息，融合各储能电站的电力和电量信息，分析出各储能集合作为储能资源整体的充放电能力，为规模化储能调度控制提供决策依据。为了实现上述目的，本专利技术是采取以下的技术方案来实现的：一种规模化储能集群充放电能力分析方法，包括以下步骤：根据各储能电站上传的遥测量和遥信量，分别计算预先选定的储能电站集群的特定参数，所述特定参数包括：剩余电量Qi、可充电量Vi、荷电状态Si、最大充电功率、最大放电功率、最大充电功率可用时间、最大放电功率可用时间；根据计算得到的各储能电站集群的特定参数确定储能电站集群满足设定的充放电功率的最大可用时间和满足设定充放电时间的最大可用充放电功率。在以上技术方案中，储能电站集群的剩余电量Qi的计算表达式如下：其中j为属于储能集群i的储能电站编号，n为属于储能集群i的储能电站的总数；γj为储能电站j的分类统计因子，取值为0或1，0表示不统计，1表示统计；Pcap,j为储能电站j的装机容量；socj为储能电站j的荷电状态；socmin,j为储能电站j的荷电状态SOC下限。在以上技术方案中，储能电站集群可充电量Vi的计算表达式如下：其中j为属于储能集群i的储能电站编号；n为属于储能集群i的储能电站的总数；γj为储能电站j的分类统计因子，取值为0或1，0表示不统计，1表示统计；Pcap,j为储能电站j的装机容量；socj为储能电站j的荷电状态；socmax,j为储能电站j的SOC上限。在以上技术方案中，储能电站集群荷电状态Si的计算表达式如下：其中j为属于储能集群i的储能电站编号；n为属于储能集群i的储能电站的总数；γj为储能电站j的分类统计因子，取值为0或1，0表示不统计，1表示统计；Pcap,j为储能电站j的装机容量；socj为储能电站j的荷电状态。在以上技术方案中，储能电站集群i的最大充电功率Pmin,i的计算表达式如下：式中Pmin,i小于等于0；j为属于储能集群i的储能电站编号；n为属于储能集群i的储能电站的总数；Pc_max,j为储能电站j的最大充电功率，小于等于0；γj为储能电站j的分类统计因子，取值为0或1，0表示不统计，1表示统计；储能电站集群i的最大放电功率Pmax,i的计算表达式如下：其中Pd_max,j为储能电站j的最大放电功率，大于等于0。在以上技术方案中，储能电站集群i的最大充电功率可用时间Tc,i的表达式如下：Tc,i＝min{tc_max,0,tc_max,1,…,tc_max,j,…,tc_max,n}，其中tc_max,j为储能电站j的最大充电功率可用时间，n为储能电站集群i中储能电站总数；储能电站集群i的最大放电功率可用时间Td,i的表达式如下：Td,i＝min{td_max,0,td_max,1,…,td_max,j,…,td_max,n}，其中td_max,j为储能电站j的最大放电功率可用时间。进一步地，计算储能电站集群满足设定充放电功率目标的最大可用时间t的方法包括：将储能电站集群设定的功率控制目标PSet与储能电站集群的最大充电功率Pmin,i和最大放电功率Pmax,i进行比较；若储能电站集群设定的功率控制目标PSet大于最大放电功率Pmax,i或小于最大充电功率Pmin,i，则储能电站集群的最大可用时间t为零；若储能电站集群设定的功率控制目标PSet等于最大放电功率Pmax,i，则储能电站集群的最大可用时间t为储能电站集群i的最大放电功率可用时间Td,i；若储能电站集群设定的功率控制目标PSet等于最大充电功率Pmin,i，则储能电站集群的最大可用时间t为储电站集群i的最大充电功率可用时间Tc,i。进一步地，若储能电站集群i设定的功率控制目标PSet大于最大充电功率Pmin,i且小于最大放电功率Pmax,i，则计算最大可用时间t的方法如下：根据储能电站集群i的功率控制目标、储能电站集群i的剩余电量Qi、可充电量Vi，确定满足设定充放电功率目标的最大可用时间t的初始值t0；根据最大可用时间t的初始值t0、储能电站j的SOC实际值、SOC上限，计算储能电站j的充放电功率分配值Pj，并将储能电站充放电功率分配值Pj分别与储能电站的最大放电功率Pmax,i和最大充电功率Pmin,i比较，对不满足最大充放电功率约束的储能电站充放电功率分配值进行修正，最终确定储能电站集群满足设定充放电功率目标的最大可用时间t。再进一步地，其特征在于，若储能电站集群i的功率控制目标PSet大于最大充电功率Pmin,i且小于最大放电功率Pmax,i，计算最大可用时间t的方法具体包括：1)若储能电站集群i的功率控制目标PSet大于零，储能电站集群的最大可用时间的初始值t0的表达式为：式中Qi为聚合后储能电站集群i的剩余电量；计算初始最大可用时间t0下，储能电站j的充放电功率分配值Pj；式中，Pj＞0为放电，Pj＜0为充电；其中j为属于储能集群i的储能电站；Pcap,j为储能电站j的装机容量；socj为储能电站j的荷电状态；socmin,j为储能电站j的荷电状态SOC下限；对储能电站j的充放电功率分配值Pj进行修正，方法如下：若储能电站j的充放电功率分配值Pj小于或等于储能电站最大放电功率Pd_max,j，则储能电站j的充放电功率分配值为储能电站j的最大放电功率，则储能电站按照最大可用时间t0放电；若储能电站j的充放电功率分配值Pj大于储能电站最大放电功率Pd_max,j，此时将储能电站j的充放电功率分配值Pj修正为储能电站最大放电功率Pd_max,j；2)若储能电站集群i的功率控制目标PSet＜0，储能电站集群的最大可用时间的初始值t0的表达式为：其中Vi为储能电站集群i的可充电量；计算最大可用时间下t0，储能电站j的充放电功率分配值Pj，表达式如下；对储能电站j的充放电功率分配值Pj进行修正，方法如下：若储能电站j的充放电功率分配值Pj大于或等于该储能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种规模化储能集群充放电能力分析方法，其特征在于，包括以下步骤：根据各储能电站上传的遥测量和遥信量，分别计算预先选定的储能电站集群的特定参数，所述特定参数包括：剩余电量Qi、可充电量Vi、荷电状态Si、最大充电功率、最大放电功率、最大充电功率可用时间、最大放电功率可用时间；根据计算得到的各储能电站集群的特定参数确定储能电站集群满足设定的充放电功率的最大可用时间和满足设定充放电时间的最大可用充放电功率。

【技术特征摘要】
1.一种规模化储能集群充放电能力分析方法，其特征在于，包括以下步骤：根据各储能电站上传的遥测量和遥信量，分别计算预先选定的储能电站集群的特定参数，所述特定参数包括：剩余电量Qi、可充电量Vi、荷电状态Si、最大充电功率、最大放电功率、最大充电功率可用时间、最大放电功率可用时间；根据计算得到的各储能电站集群的特定参数确定储能电站集群满足设定的充放电功率的最大可用时间和满足设定充放电时间的最大可用充放电功率。2.根据权利要求1所述的储能集群充放电能力分析方法，其特征在于，储能电站集群的剩余电量Qi的计算表达式如下：其中j为属于储能集群i的储能电站编号，n为属于储能集群i的储能电站的总数；γj为储能电站j的分类统计因子，取值为0或1，0表示不统计，1表示统计；Pcap,j为储能电站j的装机容量；socj为储能电站j的荷电状态；socmin,j为储能电站j的荷电状态SOC下限。3.根据权利要求1所述的储能集群充放电能力分析方法，其特征在于，储能电站集群可充电量Vi的计算表达式如下：其中j为属于储能集群i的储能电站编号；n为属于储能集群i的储能电站的总数；γj为储能电站j的分类统计因子，取值为0或1，0表示不统计，1表示统计；Pcap,j为储能电站j的装机容量；socj为储能电站j的荷电状态；socmax,j为储能电站j的SOC上限。4.根据权利要求1所述的储能集群充放电能力分析方法，其特征在于，储能电站集群荷电状态Si的计算表达式如下：其中j为属于储能集群i的储能电站编号；n为属于储能集群i的储能电站的总数；γj为储能电站j的分类统计因子，取值为0或1，0表示不统计，1表示统计；Pcap,j为储能电站j的装机容量；socj为储能电站j的荷电状态。5.根据权利要求1所述的储能集群充放电能力分析方法，其特征在于，储能电站集群i的最大充电功率Pmin,i的计算表达式如下：式中Pmin,i小于等于0；j为属于储能集群i的储能电站编号；n为属于储能集群i的储能电站的总数；Pc_max,j为储能电站j的最大充电功率，小于等于0；γj为储能电站j的分类统计因子，取值为0或1，0表示不统计，1表示统计；储能电站集群i的最大放电功率Pmax,i的计算表达式如下：其中Pd_max,j为储能电站j的最大放电功率，大于等于0。6.根据权利要求1所述的储能集群充放电能力分析方法，其特征在于，储能电站集群i的最大充电功率可用时间Tc,i的表达式如下：Tc,i＝min{tc_max,0,tc_max,1,…,tc_max,j,…,tc_max,n}(6)，其中tc_max,j为储能电站j的最大充电功率可用时间，n为储能电站集群i中储能电站总数；储能电站集群i的最大放电功率可用时间Td,i的表达式如下：Td,i＝min{td_max,0,td_max,1,…,td_max,j,…,td_max,n}(7)，其中td_max,j为储能电站j的最大放电功率可用时间。7.根据权利要求1所述的储能集群充放电能力分析方法，其特征在于，计算储能电站集群满足设定充放电功率目标的最大可用时间t的方法包括：将储能电站集群设定的功率控制目标PSet与储能电站集群的最大充电功率Pmin,i和最大放电功率Pmax,i进行比较；若储能电站集群设定的功率控制目标PSet大于最大放电功率Pmax,i或小于最大充电功率Pmin,i，则储能电站集群的最大可用时间t为零；若储能电站集群设定的功率控制目标PSet等于最大放电功率Pmax,i，则储能电站集群的最大可用时间t为储能电站集群i的最大充电功率可用时间Td,i；若储能电站集群设定的功率控制目标PSet等于最大充电功率Pmin,i，则储能电站集群的最大可用时间t为储电站集群i的最大放电功率可用时间Tc,i。8.根据权利要求1所述的储能集群充放电能力分析方法，其特征在于，若储能电站集群i设定的功率控制目标PSet大于最大充电功率Pmin,i且小于最大放电功率Pmax,i，则计算最大可用时间t的方法如下：根据储能电站集群i的功率控制目标、储能电站集群i的剩余电量Qi、可充电量Vi，确定满足设定充放电功率目标的最大可用时间t的初始值t0；根据最大可用时间t的初始值t0、储能电站j的SOC实际值、SOC上限，计算储能电站j的充放电功率分配值Pj，并将储能电站充放电功率分配值Pj分别与储能电站的最大放电功率Pmax,i和最大充电功率Pmin,i比较，对不满足最大充放电功率约束的储能电站充放电功率分配值进行修正，最终确定储能电站集群满足设定充放电功率目标的最大可用时间t。9.根据权利要求8所述的储能集群充放电能力分析方法，其特征在于，若储能电站集群i的功率控制目标PSet大于最大充电功率Pmin,i且小于最大放电功率Pmax,i，计算最大可用时间t的方法具体包括：1)若储能电站集群i的功率控制目标PSet大于零，储能电站集群的最大可用时间的初始值t0的表达式...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐瑞，徐春雷，张琦兵，张小白，仇晨光，吴继平，苏大威，涂孟夫，李刚，滕贤亮，樊海锋，庞涛，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国网江苏省电力有限公司，国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32