【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统储能，具体的是一种基于分段线性拟合的储能系统精确化调控方法及装置。
技术介绍
1、随着社会经济发展与科技进步，人们的生产生活对能源供应的数量与质量提出了更高的要求。为了减少碳排放量，发展绿色低碳的新能源已经是全球经济发展的大势所趋。然而可再生能源发电具有间歇性，不稳定性的特点，其在电力系统中的推广与使用，将对电网的调度与运行产生不利影响。经济的快速增长，也带来了的国民与工业用电需求的增加。种种原因使得负荷峰值与谷值的差距越来越大。储能在电力系统中的应用，有利于调和电力供给和需求之间的差异，大幅提高电力系统的灵活性。采用什么方法描述储能系统结构及其套利行为，如何精确地描述电池的充放电性能是当前储能系统建模中面临的重要问题。储能系统的运行策略也是影响储能系统经济性的重要一环。
2、专利cn116090393a公开了一种电池储能系统的建模仿真方法、设备及可读存储介质，重点关注了单体电池串联和/或并联的成组拓扑对电池储能系统的影响，对单体电池的状态参数与电流分布做出描述。专利cn113541176a公开了一种电力储能系统调控模型的构建方法、设备和介质，对储能充放电能力，旋转备用功率，调节次数限制进行建模。这些专利从不同角度对储能系统进行详细的建模，但没有考虑电池本身的充放电能力与电池容量状态的关系，也没有涉及到储能系统参与电力市场调控及策略研究。
技术实现思路
1、为解决上述
技术介绍
中提到的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于分段线性拟合的储能系统精确化
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于分段线性拟合的储能系统精确化调控方法，方法包括以下步骤：
3、接收储能系统相关数据，将储能系统相关数据输入至预先建立的基于线性规划的储能系统精确化建模模型内，得到储能系统能量数据；
4、其中，所述储能系统相关数据包括电网，变电站，电池组和用户；所述储能系统能量数据包括储能系统总成本、变电站节点功率、频率调节效率以及电池充放电产生的能量平衡；
5、将储能系统能量数据代入分段线性函数内得到分段电池曲线，接收储能电池充电功率与电荷状态的线性关系拟合数据，将储能电池充电功率与电荷状态的线性关系拟合数据代入至分段电池曲线内，得到储能系统精确化调控结果。
6、优选地，所述电网通过变电站与储能系统和用户相连，通过能量套利，电池组在电价低时买入能量，在电价高时为用户供能，同时向电网出售电能进行能源套利，通过频率调节，电池组响应频率调节信号，向用户与电网供能并获取收益，用户提出的电力需求由电池通过频率调节释放的能量，电池能量套利释放的能量和电网通过变电站提供的能量满足，运行过程中始终保持储能系统中总的功率平衡。
7、优选地，所述储能系统总成本的计算公式如下：
8、total_cost＝investment+energy-revenue
9、式中，total_cost为储能系统总成本，investment，energy，revenue分别为投资成本，能源费用，频率调节市场的收入；
10、所述投资成本的计算如下：
11、
12、其中r为利率，l为储能系统的寿命，cf，ce，cp分别为储能系统的固定成本，每单位能源投资成本，每单位功率的投资成本。为储能系统的能量容量，为储能系统的功率容量，day为储能系统运行的天数；
13、所述能源费用的计算如下：
14、
15、式中，为t时刻从变电站购买电力的电价，为t时刻变电站供给的电力，若为正代表储能系统向电网购买电力，为负则代表向电网售出电力；
16、所述频率调节市场的计算如下：
17、
18、式中，为t时刻进行频率调节的功率分配，sfr为频率调节的绩效得分，为t时刻的频率调节清算价格；
19、且限制所述投资成本小于等于投资最大预算：
20、investment≤budget
21、优选地，所述变电站节点功率的计算过程如下：
22、
23、式中，为t时刻变电站供给的电力，为t时刻储能系统用于能源交易的充电或放电功率，为变电站侧储能系统进行频率调节的功率输入/输出，为t时刻用户的需求；
24、其中，限制所述t时刻变电站供给的电力
25、
26、其中是与变电站的最大电力交换；
27、限制所述时间t时刻储能系统用于能源交易的充电或放电功率
28、
29、其中，是指示时间t时刻储能系统是用于能量套利1还是频率调节0的二进制变量。
30、优选地，所述频率调节效率计算公式如下：
31、
32、所述，为变电站侧储能系统进行频率调节的功率输入/输出，为储能系统侧进行频率调节的功率输入/输出，r为频率调节充放电效率；
33、对所述储能系统侧进行频率调节的功率输入/输出进行限制：
34、
35、为储能系统的功率容量。
36、优选地，所述电池充放电产生的能量平衡的关系如下：
37、
38、上式为t+1时刻的能量状态与t时刻能量状态的关系；eff为储能系统的充放电效率；
39、t时刻能量状态限制关系如下：
40、
41、其中，socmin和socmax分别为储能系统在运行过程中最小和最大的能量状态百分比；
42、且
43、优选地，所述分段电池曲线δsoe-soe描述了电池吸收能量的能力与当前能量的约束关系，soe为state of energy，是电池的能量状态，δsoe为当前能量为soe时，表示后续的一段时间内可以冲入的电池电量百分比。i-1段的分段曲线使用(r1,f1)，(r2,f2)……(ri,fi)来描述；
44、下式表示t时刻的et由i-1个的相加计算，分别对应分成i-1段的δsoe-soe函数：
45、
46、下式表示分段曲线计算中每一段的最大充能限制：
47、
48、下式表示电池在每个时间段最大的充电能力，因为电池充电能力的增加对于系统是有益的，所以充放电会遵循i＝1,2…i-1的先后顺序：
49、
50、下式为充电功率约束，η为充电效率：
51、
52、优选地，所述将储能电池充电功率与电荷状态的线性关系拟合数据代入至分段电池曲线内，得到储能系统精确化调控结果的过程如下：
53、将储能系统能量数据代入选定分段点的分段线性函数得到分段电池载荷量曲线；接收储能电池充电功率最大值与电荷状态间的线性关系以分段电池载荷量曲线进行分段拟合，选定关键转折点；将储能电池充电功率与电荷状态的非线性实验关系数据代入至拟合分段线性曲线内，得到计及电池有效载荷量的储能系统功率调本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于分段线性拟合的储能系统精确化调控方法，其特征在于，方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于分段线性拟合的储能系统精确化调控方法，其特征在于，所述电网通过变电站与储能系统和用户相连，通过能量套利，电池组在电价低时买入能量，在电价高时为用户供能，同时向电网出售电能进行能源套利，通过频率调节，电池组响应频率调节信号，向用户与电网供能并获取收益，用户提出的电力需求由电池通过频率调节释放的能量，电池能量套利释放的能量和电网通过变电站提供的能量满足，运行过程中始终保持储能系统中总的功率平衡。
3.根据权利要求1所述的一种基于分段线性拟合的储能系统精确化调控方法，其特征在于，所述储能系统总成本的计算公式如下：
4.根据权利要求1所述的一种基于分段线性拟合的储能系统精确化调控方法，其特征在于，所述变电站节点功率的计算过程如下：
5.根据权利要求1所述的一种基于分段线性拟合的储能系统精确化调控方法，其特征在于，所述频率调节效率计算公式如下：
6.根据权利要求1所述的一种基于分段线性拟合的储能系统精确化调控方法，其特
7.根据权利要求1所述的一种基于分段线性拟合的储能系统精确化调控方法，其特征在于，所述分段电池曲线Δsoe-soe描述了电池吸收能量的能力与当前能量的约束关系，soe为state of energy，是电池的能量状态，Δsoe为当前能量为soe时，表示后续的一段时间内冲入的电池电量百分比，I-1段的分段曲线使用(R1,F1)，(R2,F2)……(RI,FI)来描述；
8.根据权利要求1所述的一种基于分段线性拟合的储能系统精确化调控方法，其特征在于，所述将储能电池充电功率与电荷状态的线性关系拟合数据代入至分段电池曲线内，得到储能系统精确化调控结果的过程如下：
9.一种基于分段线性拟合的储能系统精确化调控装置，其特征在于，包括：
10.一种设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于分段线性拟合的储能系统精确化调控方法，其特征在于，方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于分段线性拟合的储能系统精确化调控方法，其特征在于，所述电网通过变电站与储能系统和用户相连，通过能量套利，电池组在电价低时买入能量，在电价高时为用户供能，同时向电网出售电能进行能源套利，通过频率调节，电池组响应频率调节信号，向用户与电网供能并获取收益，用户提出的电力需求由电池通过频率调节释放的能量，电池能量套利释放的能量和电网通过变电站提供的能量满足，运行过程中始终保持储能系统中总的功率平衡。
3.根据权利要求1所述的一种基于分段线性拟合的储能系统精确化调控方法，其特征在于，所述储能系统总成本的计算公式如下：
4.根据权利要求1所述的一种基于分段线性拟合的储能系统精确化调控方法，其特征在于，所述变电站节点功率的计算过程如下：
5.根据权利要求1所述的一种基于分段线性拟合的储能系统精确化调控方法，其特征在于，所述...
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