一种用户侧分布式储能设施聚合管控方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种用户侧分布式储能设施聚合管控方法及系统包括：获取所有接入的分布式储能设施的信息和各应用场景的电网互动目标；对各分布式储能设施信息进行特性分析得到各应用场景下各分布式储能设施的调节情况；基于所有分布式储能设施的调节情况对所有分布式储能设施进行聚合得到各应用场景下各分布式储能类别的调节能力；基于各应用场景的电网互动目标和各分布式储能类别的调节能力生成对各储能设施类别进行管控的调节指令，能够有效解决现有用户侧分布式储能多点分散、规模较小，难以有效聚合、无法参与电网互动的问题，同时发挥储能资源的灵活调节特性，提高配电网电力平衡水平，促进清洁能源发电与消纳，提升区域配电网供电质量和可靠性。域配电网供电质量和可靠性。域配电网供电质量和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种用户侧分布式储能设施聚合管控方法及系统


[0001]本专利技术涉及配电网用户侧分布式储能设施的聚合与管控领域，具体涉及一种用户侧分布式储能设施聚合管控方法及系统。

技术介绍

[0002]当前新能源快速发展，电力系统进“双高”“双峰”特征(高比例可再生能源、电力电子装备；夏、冬季负荷高峰)一步凸显。新能源随机性、波动性、反调峰特性，使得系统净负荷大幅度变化，给电力电量平衡带来巨大压力。电化学储能具备快速双向灵活调节能力，可以广泛渗透到发电、输电及配用电各个环节，提高电力系统灵活性，成为解决以新能源为主体新型电力系统问题的一种优选方案。截至2020年底，中国已投电化学储能累计装机规模为3269.2MW。随着新能源的进一步发展，未来，用户侧分布式储能规模将爆发式增长。
[0003]用户侧储能包含“用户侧独立储能”、“分布式光伏+储能”、“配网侧储能”、“电动汽车”等多种形式，具备“规模较小、多点分散、各自为营”的特征。目前，各类储能设施主要以就地运行控制为主，储能设施间以及储能与其他电源无法有效协同，用户侧源网荷储互动困难；同时，由于用户侧储能的规模较小，难以满足电力调峰、需求响应等电网互动的最小容量需求，用户侧分布式储能的灵活调节能力无法得到有效利用。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中配电网用户侧分布式储能难以有效聚合、源网荷储互动困难、无法参与电网互动的问题，本专利技术提出了一种用户侧分布式储能设施聚合管控方法，包括：
[0005]获取所有接入的分布式储能设施的信息和各应用场景的电网互动目标；
[0006]对各分布式储能设施的信息进行特性分析得到各应用场景下各分布式储能设施的调节情况；
[0007]基于所有分布式储能设施的调节情况对所有分布式储能设施进行聚合得到各应用场景下各分布式储能类别的调节能力；
[0008]基于所述各应用场景的电网互动目标和各分布式储能类别的调节能力生成对各储能设施类别进行管控的调节指令。
[0009]优选的，所述各分布式储能设施的调节情况，包括：最大可调增功率、最大可调减功率和调节时间。
[0010]优选的，所述最大可调增功率按下式计算：
[0011]ΔP
adj,up
＝P
d,max
‑
P
curr
[0012]式中，ΔP
adj,up
为储能设施最大可调增功率；P
d,max
为储能设施最大放电功率；P
curr
为储能设施当前功率；
[0013]所述最大可调减功率按下式计算：
[0014]ΔP
adj,down
＝P
c,max
‑
P
curr
[0015]式中，ΔP
adj,down
为储能设施最大可调减功率；P
c,max
为储能设施最大放电功率；P
curr
为储能设施当前功率；
[0016]所述调节时间按下式计算：
[0017][0018]式中，T
adj
为储能设施调节功率ΔP对应的调节时间；ΔP为调节功率；Q
spe
为储能额定容量；SOC为荷电状态；P
curr
为储能设施当前的功率；P
d,max
为储能设施最大允许放电功率；P
c,max
为储能设施最大允许充电功率。
[0019]优选的，所述调节功率的调节范围按下式确定：
[0020]ΔP
adj,down
≤ΔP≤ΔP
adj,up
[0021]式中，ΔP
adj,down
为储能设施最大可调减功率；ΔP
adj,up
为储能设施最大可调增功率。
[0022]优选的，所述基于所有分布式储能设施的调节情况对所有分布式储能设施进行聚合得到各应用场景下各分布式储能类别的调节能力，包括：
[0023]基于所有的分布式储能设施、所述分布式储能设施的信息和为各应用场景设置的分簇指标集合构建聚类特征集合；
[0024]基于所述聚类特征集合，计算所述聚类特征集合中两两分布式储能设施之间的距离，构建邻近矩阵：
[0025]基于所述邻近矩阵，利用K
‑
MEANS对所述分布式储能设施进行聚类，并确定各分布式储能类别的调节能力；
[0026]其中，所述调节能力包括：电力调节能力、电量调节能力和调节响应时间；
[0027]所述应用场景至少包括下述中的一种或多种：参与电网调频、参与电网调峰和参与需求响应。
[0028]优选的，所述基于所有的分布式储能设施、所述分布式储能设施的信息和为各应用场景设置的分簇指标集合构建聚类特征集合，包括：
[0029]基于所有接入的分布式储能设施构建设施集合：
[0030]基于所有的接入的分布式储能设施的信息和调节情况构建储能设施聚类特征指标集合：
[0031]基于所述设施集合和指标集合构建初始集合；
[0032]基于为各应用场景设置的分簇指标集合和初始集合构建聚类特征集合。
[0033]优选的，所述聚类特征集合如下式：
[0034][0035]式中，M为聚类特征集合；AS为初始集合；IN为聚类特征指标集合；ST
i
为第i个分布式储能设施，CT
i
为第i项聚类特征指标；M
l
为第l个分布式储能设施的特征值；v
ij
为第i个分布式储能设施的第j项特征指标的值；IN
k
为第k项特征指标的参数；n为聚合的储能设施数量，m为聚类特征指标数量。
[0036]优选的，所述各分布式储能类别的电力调节能力按下式计算：
[0037][0038]式中，ΔP
ass,i
为第i个分类的电力调节能力；ΔP
j
为该分类中第j个分布式储能实施的可调节功率；o为该分类中分布式储能设施数量；
[0039]所述各分布式储能类别的电量调节能力按下式计算：
[0040][0041]式中，ΔQ
ass,i
为第i个分类的电量调节能力；ΔQ
j
为该分类中第j个分布式储能实施的可调节电量；
[0042]所述各分布式储能类别的调节响应时间按下式计算：
[0043][0044]式中，t
ass,i
为第i个分类的调节响应时间；t
j
为该分类中第j个分布式储能实施的调节响应时间。
[0045]优选的，所述基于所述各应用场景的电网互动目标和各分布式储能类别的调节能力生成对各储能设施类别进行管控的调节指令，包括：
[0046]将各应用场景的互动目标转换为各调节能力，并设置最大调节响应时间；
[0047]以经济性最优为目标确定目标函数，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用户侧分布式储能设施聚合管控方法，其特征在于，包括：获取所有接入的分布式储能设施的信息和各应用场景的电网互动目标；对各分布式储能设施的信息进行特性分析得到各应用场景下各分布式储能设施的调节情况；基于所有分布式储能设施的调节情况对所有分布式储能设施进行聚合得到各应用场景下各分布式储能类别的调节能力；基于所述各应用场景的电网互动目标和各分布式储能类别的调节能力生成对各储能设施类别进行管控的调节指令。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各分布式储能设施的调节情况，包括：最大可调增功率、最大可调减功率和调节时间。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述最大可调增功率按下式计算：ΔP
adj,up
＝P
d,max
‑
P
curr
式中，ΔP
adj,up
为储能设施最大可调增功率；P
d,max
为储能设施最大放电功率；P
curr
为储能设施当前功率；所述最大可调减功率按下式计算：ΔP
adj,down
＝P
c,max
‑
P
curr
式中，ΔP
adj,down
为储能设施最大可调减功率；P
c,max
为储能设施最大放电功率；P
curr
为储能设施当前功率；所述调节时间按下式计算：式中，T
adj
为储能设施调节功率ΔP对应的调节时间；ΔP为调节功率；Q
spe
为储能额定容量；SOC为荷电状态；P
curr
为储能设施当前的功率；P
d,max
为储能设施最大允许放电功率；P
c,max
为储能设施最大允许充电功率。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调节功率的调节范围按下式确定：ΔP
adj,down
≤ΔP≤ΔP
adj,up
式中，ΔP
adj,down
为储能设施最大可调减功率；ΔP
adj,up
为储能设施最大可调增功率。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所有分布式储能设施的调节情况对所有分布式储能设施进行聚合得到各应用场景下各分布式储能类别的调节能力，包括：基于所有的分布式储能设施、所述分布式储能设施的信息和为各应用场景设置的分簇指标集合构建聚类特征集合；基于所述聚类特征集合，计算所述聚类特征集合中两两分布式储能设施之间的距离，构建邻近矩阵：基于所述邻近矩阵，利用K
‑
MEANS对所述分布式储能设施进行聚类，并确定各分布式储能类别的调节能力；其中，所述调节能力包括：电力调节能力、电量调节能力和调节响应时间；
所述应用场景至少包括下述中的一种或多种：参与电网调频、参与电网调峰和参与需求响应。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所有的分布式储能设施、所述分布式储能设施的信息和为各应用场景设置的分簇指标集合构建聚类特征集合，包括：基于所有接入的分布式储能设施构建设施集合：基于所有的接入的分布式储能设施的信息和调节情况构建储能设施聚类特征指标集合：基于所述设施集合和指标集合构建初始集合；基于为各应用场景设置的分簇指标集合和初始集合构建聚类特征集合。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述聚类特征集合如下式：式中，M为聚类特征集合；AS为初始集合；IN为聚类特征指标集合；ST
i
为第i个分布式储能设施，CT
i
为第i项聚类特征指标；M
l
为第l个分...

【专利技术属性】
技术研发人员：李克成，桑丙玉，陶以彬，杨波，吴福保，王德顺，周晨，李官军，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：