一种基于微电网的电池储能系统尺寸划分方法与系统技术方案

技术编号:34139039 阅读:37 留言:0更新日期:2022-07-14 17:21
本发明专利技术公开了一种基于微电网的电池储能系统尺寸划分方法与系统,涉及微电网领域,其根据微电网与微电网中各电池储能系统的参数数据获取编码矩阵,并根据编码矩阵设定灰狼优化算法的输入参数、初始化狼群的位置;通过适应度目标函数划分狼群,并在进入灰狼优化算法的迭代后,输出最后α狼的所在位置为电池储能系统的目标尺寸,其将灰狼优化算法嵌入在电池储能系统尺寸的划分方法中,得到目标尺寸电池储能系统,实现了在微电网出现故障、发电和负载需求之间不平衡导致频率不稳定时,给微电网提供足够的频率支持以保持电力系统的安全性,使电力系统在正常和异常条件下均能稳定运行的同时,合理的控制电池储能系统成本的目标。合理的控制电池储能系统成本的目标。合理的控制电池储能系统成本的目标。

A method and system for sizing battery energy storage system based on Microgrid

【技术实现步骤摘要】
一种基于微电网的电池储能系统尺寸划分方法与系统


[0001]本专利技术涉及微电网领域,尤其涉及一种基于微电网的电池储能系统尺寸划分方法与系统。

技术介绍

[0002]作为一个单一的可控网络,微电网集群负载和微源(SGs和NS

RES),可以向偏远社区(包括岛屿)和工业综合体提供可靠的电力供应。NS

RES对常规电厂(CPPs)的广泛替代对电力系统的频率响应有重大影响,可以显著改变系统的频率行为。换句话说,惯性有限的电力系统对系统的频率行为有重要的影响,例如,由于失去一个大的发电机组,将会导致不可接受的频率水平,可能导致电网崩溃,因此当NS

RES的渗透水平较高时,系统频率的稳定控制尤为重要。
[0003]另外,在微电网的互连模式中,其主要通过公用电网控制并保持微电网的电压和频率在频率和电压偏差的允许范围内。然而,独立微电网的情况不同,电网的NS

RES渗透率高,发电和负载需求之间不平衡,因此,独立微电网的频率偏差较快。
[0004]目前,随着能源材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微电网的电池储能系统尺寸划分方法,其特征在于,其通过灰狼优化算法获取电池储能系统的目标尺寸,以在发生故障时稳定微电网的频率响应;所述尺寸划分方法包括步骤:S1:根据微电网与微电网中各电池储能系统的参数数据获取编码矩阵,所述编码矩阵中的元素表示微电网中电池储能系统的可选尺寸,元素中的X表示电池储能系统,元素中的n表示电池储能系统的数量,p表示电池储能系统X的位置;S2:通过编码矩阵设定狼群中狼的个数即电池储能系统X的个数、最大迭代次数、电池储能系统尺寸参数变量的取值范围即狼群位置最小值与狼群位置最大值组成的范围,并通过取值范围初始化狼群位置即电池储能系统X的位置;S3:判断各电池储能系统是否满足预设约束条件;若是,则进入下一步,若否,则返回步骤S2重新初始化狼群位置;S4:通过适应度目标函数获取每个狼所在位置对应的适应度目标函数值,即微电网通过电池储能系统调频后的频率偏差效果目标函数值;S5:根据适应度目标函数值,将狼群划分为α、β、δ、ω,其中,α狼为电池储能系统调频效果最优的狼,β狼为电池储能系统调频次优的狼,δ狼为电池储能系统调频第三优的狼,ω狼为剩余的狼;S6:初始化迭代次数,并开始进行迭代次数的计数;S7:更新狼群的位置;S8:检查更新后的狼是否满足预设约束条件,若是,则进入下一步,若否,则返回步骤S7;S9:迭代次数加1,并判断迭代次数是否大于等于最大迭代次数,若否,则返回步骤S7,若是,则输出α狼的所在位置,即电池储能系统的目标尺寸。2.根据权利要求1所述的一种基于微电网的电池储能系统尺寸划分方法,其特征在于,所述步骤S1中编码矩阵的公式表达式为:式中,元素表示微电网中电池储能系统的可选尺寸,X表示电池储能系统,n表示编码矩阵中横向元素的数量即电池储能系统的数量,p表示电池储能系统X的位置。3.根据权利要求2所述的一种基于微电网的电池储能系统尺寸划分方法,其特征在于,所述步骤S2中初始化狼群位置的公式为:Position=P
min
+rand()*(P
max

P
min
);式中,P
min
表示狼群位置最小值,P
max
表示狼群位置最大值,rand()表示随机函数,Position表示狼群随机位置。4.根据权利要求1所述的一种基于微电网的电池储能系统尺寸划分方法,其特征在于,
所述预设约束条件包括:约束条件公式1:0≤Pd(t)≤Pd;式中,Pd为电池储能系统的标准输出功率,Pd(t)为电池储能系统在t时刻的输出功率;约束条件公式2:S1≤SOC(t)≤S2;式中,S1、S2分别为电池储能系统储能荷电量的标准上限与标准下限,SOC(t)为电池储能系统在t时刻的储能荷电状态;约束条件公式3,即储能荷电状态与电池储能系统输出功率之间的关系需满足等式:式中,SOC(0)为故障发生瞬间的储能荷电状态,η
f
为电池储能系统的放电效率;E
d
为电池储能系统的储能容量大小;约束条件公式4:式中,

f为电池储能系统的频率偏差,

f
max
为电池储能系统的最大频率偏差;为电池储能系统的滑差,为电池储能系统的最大滑差;约束条件公式4:式中,H为惯量时间常数,K
L
为负荷...

【专利技术属性】
技术研发人员:王蒋静叶佳青徐杰杨建立张力俞佳捷曹雅素曹欣凯毛倩倩黄湘云郑瑞云徐科兵汪溥秦桑
申请(专利权)人:国网浙江省电力有限公司宁波供电公司
类型:发明
国别省市:

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