一种考虑聚合效应的分布式储能组合方法技术

本发明专利技术属于分布式发电与储能技术领域，尤其涉及一种考虑聚合效应的分布式储能组合方法。包括获取各分部储能的运行参数；建立分布式储能的聚合评估指标；建立基于禁忌搜索的分布式储能聚合模型；确定所获优选表中的最优聚合储能组合的聚合潜力熵，根据潜力熵的大小确定聚合储能组合的出力顺序；根据最优聚合储能组合的出力顺序计算聚合储能的输出外特性；根据最优聚合储能组合的外特性将储能聚合成等效集中模型供调度中心进行功率分配和调度。本发明专利技术能够实现满足电网应用需求的分布式储能的外特性，为接入电网的统一分布式储能聚合模型应用提供技术支撑。型应用提供技术支撑。型应用提供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑聚合效应的分布式储能组合方法


[0001]本专利技术属于分布式发电与储能
，尤其涉及一种考虑聚合效应的分布式储能组合方法，特别涉及一种基于禁忌搜索的考虑聚合效应的分布式储能的最佳组合模式的方法。

技术介绍

[0002]与集中式储能电站相比，分布式储能可灵活实现不同地点的安装，从而减少新增线路建设损耗与投资；但分布式储能出力、接入点的随机性、不可预期性对大电网的传统运行模式提出了挑战。
[0003]目前针对规模化的分布式储能接入暂无有效的调度措施，如果分布式储能作为一大批随机扰动电源无序接入电网，将对电网频率、电压和电能质量产生一定的影响，同时造成储能资源的不合理利用。因此，如何对广域分散的储能资源进行优化组合后的“聚合”并实现统一对外输出特性成为重点研究的方向。将多样化、点数众多、具有一定闲置率、碎片化分散式的分布式储能的统一调控，己成为国内外研究的集中方向。
[0004]根据国内外现有研究现状，面向电网进行分布式储能资源的统一聚合在美、德等国家己初现雏形，然而聚合的储能资源和应用模式仍较为单一，且聚合规模有限，尤其是针对我国的电力体制和电网结构，虽存在可供借鉴的技术理论，但其核心问题尚未触及。另外涉及到分布式储能聚合的概念及聚合组合方法等，其中涉及到的聚合方法及组合模式部分具有参考价值，但具体到系统性的分布式储能聚合组合技术，还存在几大关键问题亟待突破，首先是储能资源的聚合评估指标的选取，然后是基于何种模式对分布式储能集群进行优选组合，以实现多点布局分布式储能系统汇聚应用提供技术支撑。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中存在的不足之处，本专利技术提供了一种考虑聚合效应的分布式储能组合方法。其目的在于通过考虑分布式储能的聚合效应指标，基于禁忌搜索，构建分布式储能的最佳组合模式，实现满足电网应用需求的分布式储能聚合的外特性的专利技术目的。
[0006]本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：
[0007]一种考虑聚合效应的分布式储能组合方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1.获取各分部储能的运行参数；
[0009]步骤2.建立分布式储能的聚合评估指标；
[0010]步骤3.建立基于禁忌搜索的分布式储能聚合模型；
[0011]步骤4.基于禁忌搜索的分布式储能聚合模型确定所获优选表中的最优聚合储能组合的聚合潜力熵，根据潜力熵的大小确定聚合储能组合的出力顺序；
[0012]步骤5.根据最优聚合储能组合的出力顺序计算聚合储能的输出外特性；
[0013]步骤6.根据最优聚合储能组合的外特性将储能聚合成等效集中模型供调度中心进行功率分配和调度。
[0014]进一步的，所述运行参数包括：储能容量、充放电速率、荷电状态及充放电功率的参数。
[0015]进一步的，所述建立分布式储能的聚合评估指标，包括：聚合容量贡献力、聚合功率贡献力、有效聚合比率、有效状态比率及系统稳定能力。
[0016]进一步的，所述聚合容量贡献力g1是指聚合后储能提供给电网调频调峰动作的容量贡献能力，按如下公式计算：
[0017][0018][0019]式中：S
apk
为储能可调总容量；S
ap
为储能调度时的需求容量；T为调度周期；P
s
(i)为分布式储能在i时刻的输出功率；
[0020]所述聚合功率贡献力g2是指聚合后储能提供给电网调频调峰动作的功率贡献能力，按如下公式计算：
[0021][0022][0023]式中：P
Bk
为第k个储能系统输出功率；P
load
为i点的负荷输出功率；P
G
为机组所发出的总输出功率；P
DGj
为第j个分布式发电单元输出功率；N
s
为储能设备的数量；N
bus
为系统节点数；N
DG
为分布式电源的数量；P
D
为分布式储能调度时的需求功率；ρ
k
为分布式储能的储能功率转化效率；
[0024]所述有效聚合比率g3是指按系统需求处于有效调用的储能聚合能力，按如下公式计算：
[0025][0026]式中:Q
D
为系统对分布式储能调用时的需求数量；Q
Bk
为分布式储能可提供的调度总数量；
[0027]所述有效状态比率g4是指按系统需求处于充放响应状态的储能聚合能力，按如下公式计算：
[0028][0029]式中：S
Bk
表示分布式电池储能系统当前运行状态，S
Bk
＝1表示储能正充电，S
Bk
＝
‑
1表示储能正放电，S
Bk
＝0表示储能处于热备用状态；S
D
表示当前系统调度分布式储能时，需要分布式储能的动作状态，S
D
＝1表示需要储能充电，S
D
＝
‑
1表示需要储能放电；
[0030]所述系统稳定能力g5是指聚合后储能基本单元的稳定能力，按如下公式计算:
[0031]g5＝(1
‑
η
k
)
[0032]式中η
k
为调度时间周期内分布式储能基本单元的故障率。
[0033]进一步的，所述建立基于禁忌搜索的分布式储能聚合模型，是将单一的分布式储能通过聚合效应后，以评估指标作为组合方法的考虑因素，获得储能出力顺序、外特性、统一模型和功率分配方式；
[0034]禁忌搜索流程包括如下步骤：
[0035]步骤(1)构建基于禁忌搜索的聚合特性准则、聚合特赦准则和聚合优选准则；
[0036]所述聚合特性准则是指各分部的储能的运行参数有如下公式关系：
[0037][0038]式中：SOC
t
为储能荷电状态；SOC0为储能荷电状态的初值；P
c
和P
d
为储能的充、放电功率；η
c
和η
d
为储能的充、放电速率；Δt为充放电的一个持续时段；S
rate
为储能容量；
[0039]所述聚合特赦准则是指构造评价函数用于判断候选储能对象的优劣性，将目标函数作为评价函数，根据文章的目标函数将评价函数设定为:
[0040][0041]式中，g
i
是聚合评估指标；ω
i
是聚合评估指标的权重系数；
[0042]所述聚合优选准则是根据计算得出各分布式储能的汇聚潜力指数λ
i
；分布式储能汇聚潜力指数越大，则该聚合储能的组合模式越优：
[0043][0044]上式中，λ
i
为分布式储能的汇聚潜力指数，g
i
是聚合评估指标；
[0045]基于分布式储能的汇聚潜力指数的大小对各聚合储能组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑聚合效应的分布式储能组合方法，其特征是：包括以下步骤：步骤1.获取各分部储能的运行参数；步骤2.建立分布式储能的聚合评估指标；步骤3.建立基于禁忌搜索的分布式储能聚合模型；步骤4.基于禁忌搜索的分布式储能聚合模型确定所获优选表中的最优聚合储能组合的聚合潜力熵，根据潜力熵的大小确定聚合储能组合的出力顺序；步骤5.根据最优聚合储能组合的出力顺序计算聚合储能的输出外特性；步骤6.根据最优聚合储能组合的外特性将储能聚合成等效集中模型供调度中心进行功率分配和调度。2.根据权利要求1所述的一种考虑聚合效应的分布式储能组合方法，其特征是：所述运行参数包括：储能容量、充放电速率、荷电状态及充放电功率的参数。3.根据权利要求1所述的一种考虑聚合效应的分布式储能组合方法，其特征是：所述建立分布式储能的聚合评估指标，包括：聚合容量贡献力、聚合功率贡献力、有效聚合比率、有效状态比率及系统稳定能力。4.根据权利要求3所述的一种考虑聚合效应的分布式储能组合方法，其特征是：所述聚合容量贡献力g1是指聚合后储能提供给电网调频调峰动作的容量贡献能力，按如下公式计算：算：式中：S
apk
为储能可调总容量；S
ap
为储能调度时的需求容量；T为调度周期；P
s
(i)为分布式储能在i时刻的输出功率；所述聚合功率贡献力g2是指聚合后储能提供给电网调频调峰动作的功率贡献能力，按如下公式计算：如下公式计算：式中：P
Bk
为第k个储能系统输出功率；P
load
为i点的负荷输出功率；P
G
为机组所发出的总输出功率；P
DGj
为第j个分布式发电单元输出功率；N
s
为储能设备的数量；N
bus
为系统节点数；N
DG
为分布式电源的数量；P
D
为分布式储能调度时的需求功率；ρ
k
为分布式储能的储能功率转化效率；
所述有效聚合比率g3是指按系统需求处于有效调用的储能聚合能力，按如下公式计算：式中:Q
D
为系统对分布式储能调用时的需求数量；Q
Bk
为分布式储能可提供的调度总数量；所述有效状态比率g4是指按系统需求处于充放响应状态的储能聚合能力，按如下公式计算：式中：S
Bk
表示分布式电池储能系统当前运行状态，S
Bk
＝1表示储能正充电，S
Bk
＝
‑
1表示储能正放电，S
Bk
＝0表示储能处于热备用状态；S
D
表示当前系统调度分布式储能时，需要分布式储能的动作状态，S
D
＝1表示需要储能充电，S
D
＝
‑
1表示需要储能放电；所述系统稳定能力g5是指聚合后储能基本单元的稳定能力，按如下公式计算:g5＝(1
‑
η
k
)式中η
k
为调度时间周期内分布式储能基本单元的故障率。5.根据权利要求1所述的一种考虑聚合效应的分布式储能组合方法，其特征是：所述建立基于禁忌搜索的分布式储能聚合模型，是将单一的分布式储能通过聚合效应后，以评估指标作为组合方法的考虑因素，获得储能出力顺序、外特性、统一模型和功率分配方式；禁忌搜索流程包括如下步骤：步骤(1)构建基于禁忌搜索的聚合特...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙峰，叶鹏，姜竹楠，李平，郝建成，张潇桐，戈阳阳，张强，董鹤楠，程绪可，杨璐羽，马欣彤，赵清松，
申请(专利权)人：沈阳工程学院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：