基于需求机会约束的分布式电池储能集群调频方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于需求机会约束的分布式电池储能集群调频方法和装置，通过构建模糊推理决策系统引入储能电量因素，用以调节不同时刻下储能的调频损耗，再考虑自动发电控制AGC功率需求机会约束，以最小化当前及未来时刻内电池储能总调频损耗、并尽可能消除电池储能集群跟踪误差为目标，构建了电池储能集群优化功率分配问题模型，最后通过各电池储能与控制中心交替迭代状态变量，并行式求解各电池储能参与AGC的最优功率分配。本发明专利技术有效避免单个储能因电量耗尽导致的频率二次跌落问题，在有效保证储能集群参与AGC的响应精度的同时兼顾了储能调频经济性，且充分利用了储能本地算力，显著提升了优化问题的求解效率。显著提升了优化问题的求解效率。显著提升了优化问题的求解效率。

【技术实现步骤摘要】
基于需求机会约束的分布式电池储能集群调频方法和装置


[0001]本专利技术属于电力系统
，尤其涉及一种基于需求机会 约束的分布式电池储能集群调频方法和装置。

技术介绍

[0002]随着电网中新能源发电量占比不断增加，其发电功率的间歇性和 随机性特征对电网频率的稳定性带来了风险：新能源发电大量并网降 低了电网惯性，并加剧了电网中实时注入和消耗的有功功率不平衡性， 导致电网频率容易产生偏差甚至失稳。自动发电控制(Automaticgeneration control，AGC)是一种实时检测电网频率、控制发电设备 向电网注入有功功率从而稳定频率的重要机制，传统的AGC使用大 型发电机组作为调频电源，具有响应慢、精度低、机械磨损大的缺点。 相比之下，电池储能系统(Battery energy storage system，BESS)在 响应速度和跟踪精度等方面均具有明显优势，并且其分布式配置相较 于集中式来说灵活性较高，因此在许多研究中被作为调频电源参与电 网AGC服务。
[0003]研究分布式BESS集群参与电网调频的控制，重点在于BE本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于需求机会约束的分布式电池储能集群调频方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、获取预设区域的AGC功率需求的高频分量；步骤S2、建立储能调频损耗函数并计算储能运行约束范围；步骤S3、根据AGC功率需求的高频分量和储能运行约束范围，以区域内电池储能总调频损耗最小为目标，构建考虑储能意愿度和AGC功率需求机会约束的功率分配优化模型；步骤S4、对所述功率分配优化模型分解为各个电池储能的本地优化问题；基于对偶分解法对电池储能本地优化问题进行分布式求解，以电网控制中心侧的对偶变量和电池储能侧的输出功率作为状态变量进行交替迭代至算法收敛，以最后一次迭代后电池储能侧的输出功率作为其分配得到的AGC功率。2.如权利要求1所述的基于需求机会约束的分布式电池储能集群调频方法，其特征在于，步骤S1中包括：电网控制中心通过测量电网实时频率获取该区域的AGC功率需求；所述AGC功率需求经滤波环节在机组和储能间进行初步划分，得到高频分量3.如权利要求2所述的基于需求机会约束的分布式电池储能集群调频方法，其特征在于，步骤S2中，建立t时刻第i台电池储能的调频损耗函数为：C
i
(t)＝a
i
P
i
(t)2+b
i
P
i
(t)+c
i
；其中，P
i
(t)为第i台电池储能的充放电功率；a
i
，b
i
和c
i
分别为调频损耗函数中储能充放电功率的固有二次项、一次项和常数项系数；各电池储能的运行受其额定充放电功率、爬坡速率和电量约束限制，所述运行约束范围通过以下式子联合求解：所述运行约束范围通过以下式子联合求解：所述运行约束范围通过以下式子联合求解：所述运行约束范围通过以下式子联合求解：其中，P
ic,max
和P
id,max
分别为第i台电池储能的最大充放电功率；和分别为第i台电池储能的最大充放电爬坡速率；SoC
i
(t)为t时刻第i台分布式电池储能的SoC；和分别为其上下界；E
i
为第i台电池储能的额定容量；和分别为第i台电池储能的充放电效率；Δt为两次AGC调频时刻间隔。4.如权利要求3所述的基于需求机会约束的分布式电池储能集群调频方法，其特征在于，步骤S3中，构建的功率分配优化模型为：
其中，t与τ均为AGC调频时刻，θ
i
(t)为考虑储能意愿度的调节因子；w
i
(t)∈[
‑
1,1]为第i台电池储能的意愿度；ε∈[10
‑
15
，10
‑8])，用来保证在储能意愿度为0时调频损耗有界；ν为权衡储能集群跟踪精度和储能运行经济性的系数；P
ε
(t)为t时刻下储能集群的跟踪误差；Ω
i
(τ)为第i台电池储能在当前及未来时刻的运行约束范围；为系统中可允许的最大跟踪误差；P(X)为事件X发生的概率；1
‑
σ为置信水平；为AGC功率需求机会约束；i为电池储能，I为集群中电池储能总数，T0代表未来的一段时间内包含的调频时刻数目。5.如权利要求4所述的基于需求机会约束的分布式电池储能集群调频方法，其特征在于，储能本地控制器计算储能意愿度包括：首先，AGC功率需求信号的归一化：其中，为t时刻分配给电池储能集群的AGC信号的归一化结果；系数α
i
∈(0,1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张圣祺，汪飞，严利民，刘何毓，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：