一种基于事件触发机制的储能集群功率裕量观测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于事件触发机制的储能集群功率裕量观测方法，属于储能系统控制技术领域，所述方法包括：对储能集群的总功率裕度变量与储能集群功率容量实际值之间的误差进行估计得到各个储能单元的功率估计误差变量，进而利用功率估计误差变量设置触发变量；进一步利用触发变量

【技术实现步骤摘要】
一种基于事件触发机制的储能集群功率裕量观测方法


[0001]本专利技术属于储能系统控制
，更具体地，涉及一种基于事件触发机制的储能集群功率裕量观测方法
。

技术介绍

[0002]在可再生能源渗透率不断提高的情况下，功率调节是电力系统补偿功率波动
、
保持系统可靠运行的一种必不可少的能力
。
储能由于能够快速吞吐能量，维持系统功率平衡，是促进能源高效利用和保障系统安全稳定运行的重要手段
。
对于大型储能系统，一般为储能电站直接影响市场运作，但对于小容量的分布式储能系统，常常通过储能集群形式实现大量小规模储能系统的聚合，大量分布式小容量储能布局灵活，随着近年来接入规模的不断上升，调控潜力巨大
。
对于大容量的储能需求，小容量的储能单元常常通过储能集群聚合商，遵循集体控制目标，从而向上层表现为一个聚合的大规模储能集群
。
而对于地理上分散
、
状态和参数不同的分布式储能集群控制，分布式控制作为储能系统协调集中控制的替代方案备受关注，有限的功率范围参考对于布式功率跟踪控制的可靠运行至关重要
。
[0003]传统基于一致性算法的分布式协同控制或是观测方法，多数需要连续的状态监测和信号传输，然而实际工程中，完全连续的监测和通讯很难实现，特别是在通讯带宽和信道有限的情况下，因此，实际中通常是采用时间触发机制，即每个分布式电源按照固定的时间间隔传输信息并更新控制信号，当时间间隔足够小时，可以近似认为通讯是连续的
。
[0004]由于电力系统在稳态运行时不需要频繁的信息交换，这种时间触发的通讯机制存在严重的通讯资源浪费和计算资源浪费
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于事件触发机制的储能集群功率裕量观测方法，其目的在于，对储能集群的总功率裕度变量与储能集群功率容量实际值之间的误差进行估计，进而设置触发变量及其对应的触发函数；通过设计每个分布式电源仅在触发函数值大于零时才对下一个步长下储能集群的总功率裕度变量进行更新，能够有效降低电力系统储能控制的通讯量和计算量，由此解决电力系统在稳态运行时频繁信息交换导致严重的通讯资源和计算资源浪费的技术问题
。
[0006]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种基于事件触发机制的储能集群功率裕量观测方法，包括：
[0007]S1
：对当前步长
k
下的储能集群总功率裕度变量与第
i
个储能单元功率容量实际值之间的误差进行估计，得到在当前步长
k
下第
i
个储能单元的功率估计误差变量
ε
i
(k)
；
[0008]S2
：设置第
i
个储能单元在当前步长
k
下触发变量
ε
tr,i
(k)
；
[0009]S3
：将当前步长
k
下第
i
个储能单元的功率估计误差变量
ε
i
(k)
与触发变量
ε
tr,i
(k)
的差值作为在当前步长
k
下第
i
个储能单元的相对误差变量
e
i
(k)
；
[0010]S4
：利用在当前步长
k
下第
i
个储能单元的相对误差变量
e
i
(k)
和设定的触发阈值
之间的关系表征事件触发机制中的触发函数；
[0011]S5
：在每一个步长下，实时检查储能集群聚合商和各储能单元各自的触发函数值；若触发函数值大于零，则利用储能集群聚合商在当前步长
k
下的功率估计误差变量
ε0(k)
，对下一个步长
k+1
下储能集群的总功率裕度变量
P
em,t
(k+1)
进行更新
。
[0012]在其中一个实施例中，所述
S1
包括：
[0013]基于离散时间动态平均一致性算法，利用储能集群在当前步长
k
下总功率裕度的估计值
P
em,t
(k)、
第
i
个储能单元在当前步长
k
下的功率裕度变量
P
m,i
(k)
以及第
i
个储能单元与其他各个储能单元
j
在前一步长
k
‑1下功率估计误差的差值
(
ε
i
(k
‑
1)
‑
ε
j
(k
‑
1))
，估计第
i
个储能单元在当前步长
k
下的功率估计误差变量
ε
i
(k)
，用于表征在当前步长
k
下储能集群对应的总功率裕度变量与第
i
个储能单元功率容量实际值之间的误差
。
[0014]在其中一个实施例中，所述
S1
包括：
[0015]基于离散时间动态平均一致性算法，利用公式估计第
i
个储能单元在当前步长
k
下的功率估计误差变量
ε
i
(k)
；
[0016]其中，
z
o,i
(k)
表示第
i
个储能单元在当前步长
k
下的中间变量，表征在离散时间一致性算法下的估计误差中间变量；
z
o,i
(0)
为0，
h
o
为离散采样时间间隔，
g
e
为一个正系数，
a
ij
为通讯权重系数，
i
＝0代表储能集群聚合商，
i
＝
1,...,n
e
代表各个储能单元
。
[0017]在其中一个实施例中，所述
S2
包括：
[0018]利用公式设置第
i
个储能单元在当前步长
k
下触发变量
ε
tr,i
(k)
，是事件触发机制的时间步长，
m
i(k)
满足
m
i
(k)
＝
argmin
m
{k
‑
k
tr,i,m
|k≥k
tr,i,m
}。
[0019]在其中一个实施例中，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于事件触发机制的储能集群功率裕量观测方法，其特征在于，包括：
S1
：对当前步长
k
下的储能集群总功率裕度变量与第
i
个储能单元功率容量实际值之间的误差进行估计，得到在当前步长
k
下第
i
个储能单元的功率估计误差变量
ε
i
(k)
；
S2
：设置第
i
个储能单元在当前步长
k
下触发变量
ε
tr,i
(k)
；
S3
：将当前步长
k
下第
i
个储能单元的功率估计误差变量
ε
i
(k)
与触发变量
ε
tr,i
(k)
的差值作为在当前步长
k
下第
i
个储能单元的相对误差变量
e
i
(k)
；
S4
：利用在当前步长
k
下第
i
个储能单元的相对误差变量
e
i
(k)
和设定的触发阈值之间的关系表征事件触发机制中的触发函数；
S5
：在每一个步长下，实时检查储能集群聚合商和各储能单元各自的触发函数值；若触发函数值大于零，则利用储能集群聚合商在当前步长
k
下的功率估计误差变量
ε0(k)
，对下一个步长
k+1
下储能集群的总功率裕度变量
P
em,t
(k+1)
进行更新
。2.
如权利要求1所述的基于事件触发机制的储能集群功率裕量观测方法，其特征在于，所述
S1
包括：基于离散时间动态平均一致性算法，利用储能集群在当前步长
k
下总功率裕度的估计值
P
em,t
(k)、
第
i
个储能单元在当前步长
k
下的功率裕度变量
P
m,i
(k)
以及第
i
个储能单元与其他各个储能单元
j
在前一步长
k
‑1下功率估计误差的差值
(
ε
i
(k
‑
1)
‑
ε
j
(k
‑
1))
，估计第
i
个储能单元在当前步长
k
下的功率估计误差变量
ε
i
(k)
，用于表征在当前步长
k
下储能集群对应的总功率裕度变量与第
i
个储能单元功率容量实际值之间的误差
。3.
如权利要求2所述的基于事件触发机制的储能集群功率裕量观测方法，其特征在于，所述
S1
包括：基于离散时间动态平均一致性算法，利用公式估计第
i
个储能单元在当前步长
k
下的功率估计误差变量
ε
i
(k)
；其中，
z
o,i
(k)
表示第
i
个储能单元在当前步长
k
下的中间变量，表征在离散时间一致性算法下的估计误差中间变量；
z
o,i
(0)
为0，
h
o
为离散采样时间间隔，
g
e
为一个正系数，
a
ij
为通讯权重系数，
i
＝0代表储能集群聚合商，
i
＝
1,...,n
e
代表各个储能单元
。4.
如权利要求1所述的基于事件触发机制的储能集群功率裕量观测方法，其特征在于，所述
S2
包括：利用公式设置第
i
个储能单元在当前步长
k
下触发变量
ε
tr,i
(k)
，是事件触发机制的时间步长，
m
i(k)
满足
m
i
(k)
＝
arg min
m
{k
‑
k
tr,i,m
|k≥k
tr,i,m
}。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈霞，杨丘帆，陈殷，周建宇，陈香羽，文劲宇，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：