基于波形相似度的储能单元功率跟踪性能评估方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于波形相似度的储能单元功率跟踪性能评估方法及系统，其中，该方法包括：步骤1，获取储能电站功率以及储能电站中的储能单元功率；步骤2，设定功率波形比例系数的范围及步长，通过计算获得多个预设功率波形比例系数；步骤3，根据储能电站功率、储能单元功率、预设功率波形比例系数，计算获得储能单元的功率波形比例系数；步骤4，根据储能电站功率、储能单元功率、储能单元的功率波形比例系数计算获得功率波形相似度，利用功率波形相似度评估储能单元功率跟踪性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力领域，尤指一种基于波形相似度的储能单元功率跟踪性能评估方法及系统。
技术介绍
现今，随着风电、光伏工程的不断增加，储能技术作为抑制新能源发电波动性、间歇性的有效手段，也得到了快速发展。储能电站由一个或多个储能单元组成，储能单元受储能电站监控系统控制进行充放电。储能单元充放电功率对储能电站功率的跟随情况，是衡量储能单元运行状态、评估储能电站监控系统对储能单元功率控制能力的重要依据。
技术实现思路
针对储能单元充放电功率对储能电站功率的跟随情况，本专利技术通过分析储能单元功率波形与储能电站功率波形的相似程度，提出一种基于波形相似度的储能单元功率跟踪性能评估方法，为评估储能电站监控系统功率控制能力，掌握储能单元运行状态提供技术手段。为达到上述目的，本专利技术提出了一种基于波形相似度的储能单元功率跟踪性能评估方法，所述方法包括：步骤1，获取储能电站功率以及储能电站中的储能单元功率；步骤2，设定功率波形比例系数的范围及步长，通过计算获得多个预设功率波形比例系数；步骤3，根据所述储能电站功率、储能单元功率、预设功率波形比例系数，计算获得所述储能单元的功率波形比例系数；步骤4，根据储能电站功率、储能单元功率、储能单元的功率波形比例系数计算获得功率波形相似度，利用所述功率波形相似度评估储能单元功率跟踪性能，其中，计算获得功率波形相似度利用的公式如下：S=(1-∫0T|P-a×P′|dt∫0T|P|dt)×100%;---(1)]]>其中，S为某一储能单元的功率波形相似度；T为储能电站运行时间；P为所述储能电站功率；P'为某一所述储能单元功率；a为某一所述储能单元的功率波形比例系数。为达到上述目的，本专利技术提出了一种基于波形相似度的储能单元功率跟踪性能评估系统，所述系统包括：功率获取模块，用于获取储能电站功率以及储能电站中的储能单元功率；预设模块，用于设定功率波形比例系数的范围及步长，通过计算获得多个预设功率波形比例系数；功率波形比例系数计算模块，用于根据所述储能电站功率、储能单元功率、预设功率波形比例系数，计算获得所述储能单元的功率波形比例系数；性能评估模块，用于根据储能电站功率、储能单元功率、储能单元的功率波形比例系数计算获得功率波形相似度，利用所述功率波形相似度评估储能单元功率跟踪性能，其中，计算获得功率波形相似度利用的公式如下：S=(1-∫0T|P-a×P′|dt∫0T|P|dt)×100%;---(1)]]>其中，S为某一储能单元的功率波形相似度；T为储能电站运行时间；P为所述储能电站功率；P'为某一所述储能单元功率；a为某一所述储能单元的功率波形比例系数。本专利技术提出的基于波形相似度的储能单元功率跟踪性能评估方法通过计算储能单元功率经过比例放大的曲线与储能电站运行功率曲线所围面积，采用等步长寻优功率波形比例系数，最终确定功率波形相似度，可以衡量储能单元对储能电站功率跟踪能力，能有效评估储能单元对储能电站监控系统功率指令跟随情况，对于衡量储能电站监控系统功率控制能力，掌握储能单元运行状态具有重要意义。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。在附图中：图1为本专利技术一实施例的基于波形相似度的储能单元功率跟踪性能评估方法流程图。图2为本专利技术一实施例的储能单元的功率波形比例系数获取流程示意图。图3为本专利技术一具体实施例的储能电站的功率曲线示意图。图4为本专利技术一具体实施例的储能电站中储能单元Z的功率曲线示意图。图5为本专利技术一具体实施例的储能电站中储能单元A的功率曲线示意图。图6为储能单元Z及储能单元A的功率波形比例系数的示意图。图7为储能单元Z、储能单元A分别与储能电站的波形相似度曲线示意图。图8为本专利技术一实施例的基于波形相似度的储能单元功率跟踪性能评估系统示意图。具体实施方式以下配合图式及本专利技术的较佳实施例，进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段。图1为本专利技术一实施例的基于波形相似度的储能单元功率跟踪性能评估方法流程图。该方法包括：步骤1，获取储能电站功率以及储能电站中的储能单元功率；步骤2，设定功率波形比例系数的范围及步长，通过计算获得多个预设功率波形比例系数；步骤3，根据所述储能电站功率、储能单元功率、预设功率波形比例系数，计算获得所述储能单元的功率波形比例系数；步骤4，根据储能电站功率、储能单元功率、储能单元的功率波形比例系数计算获得功率波形相似度，利用所述功率波形相似度评估储能单元功率跟踪性能，其中，计算获得功率波形相似度利用的公式如下：S=(1-∫0T|P-a×P′|dt∫0T|P|dt)×100%;---(1)]]>其中，S为某一储能单元的功率波形相似度；T为储能电站运行时间；P为所述储能电站功率；P'为某一所述储能单元功率；a为某一所述储能单元的功率波形比例系数。在步骤4中获得的储能单元与储能电站功率波形相似度是指，储能单元运行功率经过比例放大后，与储能电站运行功率波形的相似程度，该指标用来衡量储能单元对储能电站功率指令的跟随情况，或评估储能电站对储能单元充放电功率的控制情况从公式(1)可以看出，分式中的分母为储能电站在T时间内充放电功率与时间轴所围面积，或者充放电电量绝对值之和，分子为储能电站功率与比例放大的储能单元功率所围面积的绝对值之和。当波形相似度为100％时，此时储能单元对储能电站功率的跟随为理想情况，储能单元能完全跟随储能电站的功率指令；当波形相似度<100％时，表明储能单元功率跟随情况不佳，波形相似度越小，储能单元功率跟随情况越差。综上所述步骤，根据功率波形比例系数，计算功率波形相似度，可绘制出不同储能单元功率波形相似度曲线，对储能单元功率跟随情况进行评估。在本实施例的步骤3中，根据所述储能电站功率、储能单元功率、预设功率波形比例系数，计算获得所述储能单元的功率波形比例系数包括：步骤31，计算以下公式(2)中Dn的数值：Dn=∫0T|P-an×P′|dt;n=1,2,...,N;---(2)]]>其中，T为储能电站运行时间；P为所述储能电站功率；P'为某一所述储能单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于波形相似度的储能单元功率跟踪性能评估方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1，获取储能电站功率以及储能电站中的储能单元功率；步骤2，设定功率波形比例系数的范围及步长，通过计算获得多个预设功率波形比例系数；步骤3，根据所述储能电站功率、储能单元功率、预设功率波形比例系数，计算获得所述储能单元的功率波形比例系数；步骤4，根据储能电站功率、储能单元功率、储能单元的功率波形比例系数计算获得功率波形相似度，利用所述功率波形相似度评估储能单元功率跟踪性能，其中，计算获得功率波形相似度利用的公式如下：S=(1-∫0T|P-a×P′|dt∫0T|P|dt)×100%;---(1)]]>其中，S为某一储能单元的功率波形相似度；T为储能电站运行时间；P为所述储能电站功率；P'为某一所述储能单元功率；a为某一所述储能单元的功率波形比例系数。

【技术特征摘要】
1.一种基于波形相似度的储能单元功率跟踪性能评估方法，其特征在于，所述
方法包括：
步骤1，获取储能电站功率以及储能电站中的储能单元功率；
步骤2，设定功率波形比例系数的范围及步长，通过计算获得多个预设功率波形
比例系数；
步骤3，根据所述储能电站功率、储能单元功率、预设功率波形比例系数，计算
获得所述储能单元的功率波形比例系数；
步骤4，根据储能电站功率、储能单元功率、储能单元的功率波形比例系数计算
获得功率波形相似度，利用所述功率波形相似度评估储能单元功率跟踪性能，其中，
计算获得功率波形相似度利用的公式如下：
S=(1-∫0T|P-a×P′|dt∫0T|P|dt)×100%;---(1)]]>其中，S为某一储能单元的功率波形相似度；
T为储能电站运行时间；
P为所述储能电站功率；
P'为某一所述储能单元功率；
a为某一所述储能单元的功率波形比例系数。
2.根据权利要求1所述的基于波形相似度的储能单元功率跟踪性能评估方法，
其特征在于，在步骤3中，根据所述储能电站功率、储能单元功率、预设功率波形比
例系数，计算获得所述储能单元的功率波形比例系数包括：
步骤31，计算以下式子中Dn的数值：
Dn=∫0T|P-an×P′|dt;n=1,2,...,N;---(2)]]>其中，T为储能电站运行时间；
P为所述储能电站功率；
P'为某一所述储能单元功率；
an表示在设定的功率波形比例系数的范围内，某一所述储能单元的预设功率波
形比例系数；
N表示预设功率波形比例系数的取值个数，由设定的功率波形比例系数的范围及
步长计算得到；
Dn表示储能电站功率P与预设功率波形比例系数an乘以某一所述储能单元功率
P'的乘积所围的面积；
步骤32，根据所围的面积Dn，选取其中最小值对应的预设功率波形比例系数，
获得所述储能单元的功率波形比例系数。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈豪，李娜，白恺，董建明，蔡建明，李蕴红，刁嘉，董文琦，
申请(专利权)人：国家电网公司，华北电力科学研究院有限责任公司，国网新源张家口风光储示范电站有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11