【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电气自动化，更具体的说是涉及一种基于一致性算法的多储能变流器功率分配方法。
技术介绍
1、目前，随着社会经济的快速发展，为了实现碳中和目标，大力发展可再生能源，推动能源结构转型势在必行。其中，风电和光伏发电作为可再生能源的主要类型，是构建低碳电力系统的关键。然而，可再生能源发电具有波动性和不确定性的特点，会对电力系统的充分性和稳定性产生影响。这种情况下，储能系统和电池储能系统应运而生并得到了广泛的应用。
2、但是，受电池和储能变流器(power conversion system，pcs)额定容量的限制，大型电池储能系统通常都需要由多个储能单元组成，每个储能单元由一个pcs和许多串并联的电池组成，为保证电池储能系统的正常运行，需要各储能单元的电池状态保持一致，需按要求对调度指令进行快速响应。
3、因此，提供一种基于一致性算法的多储能变流器功率分配方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种基于一致性算法的多储能变流器功率分配方法，通过综合考虑电池单元的荷电状态(state ofcharge，soc)均衡和运行效率，实现分布式框架下多pcs功率的合理、高效分配。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种基于一致性算法的多储能变流器功率分配方法，应用于分布式框架下电池储能系统的功率分配，其中，每个所述电池储能系统由多个储能单元组成，每个所述储能单元由一个储能变流器
4、s1.构建功率分配优化模型，建立目标函数；
5、s2.根据提供容量储备的需求将电池单元i划分为多个荷电状态区域；
6、s3.根据所述目标函数确定各荷电状态区域的一致性因子，并计算t时刻各荷电状态区域对应的一致性因子；
7、s4.根据所述一致性因子，利用一致性算法迭代计算所述电池单元i的功率指令值；
8、s5.根据预设阈值判断是否终止迭代，若迭代终止，则输出所述功率指令值；
9、s6.判断输出的所述功率指令值是否超出约束范围，若是，则对所述一致性因子进行修正，并重复步骤s4-s5。
10、进一步的，所述步骤s1中建立的目标函数为：
11、
12、式中，n为所述电池单元i的总个数，为所述电池单元i在t+1时刻的荷电状态值，pit为所述电池单元i在t时刻的功率指令，为所述电池储能系统在t时刻的总功率指令，为所述电池单元i的最大功率，p为所述电池单元i的最小功率；
13、
14、式中，为所述电池单元i在一个指令周期内的能量损失值。
15、进一步的，所述步骤s2具体包括以下内容：
16、计算所述电池储能系统的总荷电状态值，公式为：
17、
18、式中，pb,rated为所述电池储能系统的额定功率，tr为所述电池储能系统在储备容量下充放电所需的时间，crated为所述电池储能系统的额定容量；
19、将各荷电状态区域划分为低荷电状态区域和高荷电状态区域，其中，所述低荷电状态区域定义为：
20、
21、所述高荷电状态区域定义为：
22、
23、式(4)-(5)中，s为所述电池单元i的荷电状态最小值，为所述电池单元i的荷电状态最大值。
24、进一步的，所述步骤s3包括：
25、对于所述高荷电状态区域，选择所述电池单元i在t+1时刻的荷电状态值作为所述高荷电状态区域的一致性因子；
26、所述高荷电状态区域的一致性因子计算公式为：
27、
28、式中，λi,high为所述电池单元i在高荷电状态区域的一致性因子，ci为所述电池单元i的额定容量，为所述电池单元i在t时刻的电压，δt为一个采样周期。
29、进一步的，所述步骤s3还包括：
30、在所述低荷电状态区域，选择所述电池单元i的功率损耗值作为所述低荷电状态区域的一致性因子；
31、所述低荷电状态区域的一致性因子计算公式为：
32、
33、式中，λi,low为所述电池单元i在低荷电状态区域的一致性因子，soh为所述电池单元i的健康状态，rnew为所述电池单元i的初始电阻，rend为所述电池单元i的寿命终止电阻。
34、进一步的，所述步骤s4中的功率指令值计算公式为：
35、
36、式中，pit(k+1)为所述电池单元i的功率指令值，pit(k)为所述电池单元i第k次迭代中t时刻的功率指令值，为所述电池单元i第k次迭代中t时刻的一致性因子，ε为迭代的步长；
37、考虑总功率约束，将所述功率指令值更新为：
38、
39、式中，为收敛系数。
40、进一步的，所述步骤s5中，根据预设阈值判断是否终止迭代具体为：
41、将相邻迭代中所述功率指令值的绝对误差作为确定迭代结束的收敛准则，当所述绝对误差小于预设阈值s时，迭代终止。
42、进一步的，所述步骤s6中对所述一致性因子进行修正具体包括：
43、在放电过程中，将超出限制的一致性因子修正为：
44、
45、在充电过程中，将超出限制的一致性因子修正为：
46、
47、式(10)-(11)中，ωi为相邻电池单元的索引集，为电池单元m在t时刻的一致性因子。
48、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种基于一致性算法的多储能变流器功率分配方法，综合考虑了荷电状态均衡和运行效率，根据具体的电池单元状态选择合适的一致性因子，在功率分配过程中，通过动态调整电池单元的一致性因子，从而能够满足不同场景下的特定需求，实现了分布式框架下多pcs功率的合理、高效分配。
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1.一种基于一致性算法的多储能变流器功率分配方法，其特征在于，应用于分布式框架下电池储能系统的功率分配，其中，每个所述电池储能系统由多个储能单元组成，每个所述储能单元由一个储能变流器和多个电池单元组成，该功率分配方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于一致性算法的多储能变流器功率分配方法，其特征在于，所述步骤S1中建立的目标函数为：
3.根据权利要求2所述的一种基于一致性算法的多储能变流器功率分配方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下内容：
4.根据权利要求3所述的一种基于一致性算法的多储能变流器功率分配方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
5.根据权利要求3所述的一种基于一致性算法的多储能变流器功率分配方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：
6.根据权利要求1所述的一种基于一致性算法的多储能变流器功率分配方法，其特征在于，所述步骤S4中的功率指令值计算公式为：
7.根据权利要求1所述的一种基于一致性算法的多储能变流器功率分配方法，其特征在于，所述步骤S5中，根据预设阈值判断是否终止迭代具体为
8.根据权利要求1所述的一种基于一致性算法的多储能变流器功率分配方法，其特征在于，所述步骤S6中对所述一致性因子进行修正具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于一致性算法的多储能变流器功率分配方法，其特征在于，应用于分布式框架下电池储能系统的功率分配，其中，每个所述电池储能系统由多个储能单元组成，每个所述储能单元由一个储能变流器和多个电池单元组成，该功率分配方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于一致性算法的多储能变流器功率分配方法，其特征在于，所述步骤s1中建立的目标函数为：
3.根据权利要求2所述的一种基于一致性算法的多储能变流器功率分配方法，其特征在于，所述步骤s2具体包括以下内容：
4.根据权利要求3所述的一种基于一致性算法的多储能变流器功率分配方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：王灿，邓文华，张坎，陈刚，胡知然，宋鸿涛，
申请(专利权)人：长高电新科技股份公司，
类型：发明
国别省市：
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