考虑分布式储能集群的灵活性资源聚合备用调度优化方法技术

本发明专利技术涉及一种考虑分布式储能集群的灵活性资源聚合备用调度优化方法，包括：得到放电损耗回收数据，由各个分布式储能组的放电损耗回收数据计算得到考虑分布式储能集群灵活性资源的放电损耗回收数据包；通过宏调度器决定各个分布式储能组的放电损耗回收灵活性，并将各个分布式储能组对应的备用放电容量值传输至各个分布式储能组的聚合器；通过计算和分配实现考虑分布式储能集群灵活性资源的调度优化。本发明专利技术代替单个虚拟电池，通过放电损耗回收精确地编码了异构存储单元的聚合能力；本发明专利技术支持提前调度，同时避免牺牲恢复的可实现性，因此，与实时传输紧急请求相比，使宏调度员够以一致的方式保留灵活性，限制操作风险并降低相关成本。低相关成本。低相关成本。

【技术实现步骤摘要】
考虑分布式储能集群的灵活性资源聚合备用调度优化方法


[0001]本专利技术涉及电力系统调度
，尤其是一种考虑分布式储能集群的灵活性资源聚合备用调度优化方法。

技术介绍

[0002]近年来，可再生能源越来越多地流入电力网络，导致平衡供需的任务越来越困难，储能装置在解决这种不平衡问题方面具有巨大潜力。现有文献中提出的平衡方法涵盖了多种类型的存储设备，如电动汽车电池、柴油发电机和家庭存储单元，电池模型甚至可以捕捉电负载的时移特性。因此，对虚拟电池单元总能力的建模非常重要。
[0003]大量设备参与平衡框架的关键技术是聚合，聚集的主要形式是设备之间功率和能量限制的总和，然而，保留总功率限制允许分布式储能集群以满功率运行直至充满电，同时组合优化问题的约束时，会导致分配不可行的请求，故有文献提出了一种在单向运行和缺乏交叉充电的限制下精确编码分布式储能集群灵活性的变换，称为E
‑
p变换。目前文献所提的聚合异构灵活性资源的方法都牺牲了灵活性或可操作性的可行性保证，有文献中采用了一种定性不同的方法，即在强化学习框架内学习实时聚合灵活性度量，适用于实时控制应用，但不适用于市场和调度，因为产品不容易提前量化；还有文献考虑最佳电动汽车充电问题，类似地放弃了灵活性的明确表示，将重点放在分布式调度问题上。部署需求响应服务时的一个特殊挑战是可能在严格的期限内需要安排恢复或电池充电，现有文献提出了不对称块提供，作为在单个操作中共同优化响应和反弹的手段，通过将响应和反弹或等效的放电和充电打包到一个方案中，保证在指定时间完全恢复，从而降低风险敞口。
[0004]综上，怎样拓展到任意聚合层次结构和广播调度的问题，成为目前电力系统对考虑分布式储能集群的灵活性资源聚合
‑
备用
‑
调度亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种精确地编码了异构存储单元的聚合能力，支持提前调度，同时避免牺牲恢复的可实现性，制操作风险并降低相关成本的考虑分布式储能集群的灵活性资源聚合备用调度优化方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种考虑分布式储能集群的灵活性资源聚合备用调度优化方法，该方法包括下列顺序的步骤：
[0007](1)基于包含多个分布式储能单元的分布式储能组的泄流能力曲线、损失函数曲线及恢复功能曲线，通过各个分布式储能组的参数组得到各个分布式储能组的纯放电灵活性、充电能量需求和最小恢复时间三种放电损耗回收数据，由各个分布式储能组的放电损耗回收数据计算得到考虑分布式储能集群灵活性资源的放电损耗回收数据包；
[0008](2)基于考虑分布式储能集群灵活性资源的放电损耗回收数据包，通过宏调度器决定各个分布式储能组的放电损耗回收灵活性，并将各个分布式储能组对应的备用放电容量值传输至各个分布式储能组的聚合器；
[0009](3)基于各个分布式储能组的备用放电容量值，通过计算和分配实现考虑分布式储能集群灵活性资源的调度优化。
[0010]在步骤(1)中，所述各个分布式储能组的参数组包括最大功率值、状态、功率和周期效率，记为其中各个参数的具体定义如下：
[0011]将组成分布式储能组的各个分布式储能单元表示为D
i
，i＝1,
…
,n，再将各个分布式储能单元D
i
的最大功率值、状态、功率和周期效率叠加即为分布式储能组的参数组的最大功率值、状态、功率和周期效率：
[0012][0013][0014][0015][0016]各个分布式储能单元D
i
的状态x
i
(t)为：
[0017][0018][0019]式中，e
i
(t)和u
i
(t)分别为各个分布式储能单元D
i
的可提取能量、外部测量功率。
[0020]在步骤(1)中，通过所述分布式储能组的泄流能力曲线得到分布式储能组的纯放电灵活性，第一分布式储能组的参数组为：第二分布式储能组的参数组为：包含第一分布式储能组和第二分布式储能组的分布式储能集群的纯放电灵活性F
1+2
通过闵可夫斯基和算法计算得到：
[0021][0022]式中，x
(1)
、p
(1)
、η
(1)
分别一一对应为第一分布式储能组的最大功率值、状态、功率和周期效率，x
(2)
、p
(2)
、η
(2)
分别一一对应为第二分布式储能组的最大功率值、状态、功率和周期效率；F1为第一分布式储能组的纯放电灵活性，F2为第二分布式储能组的纯放电灵活性；
[0023]在状态x下具有最大功率值的分布式储能组的纯放电灵活性为：
[0024][0025]式中，p和E分别为分布式储能组的功率和容量；为分布式储能组满足最坏情况请求的放电容量；P
d
为分布式储能组的给定放电功率请求；为分布式储能组放电请求的可行集合；为P
d
通过E
‑
p变换即能量功率变换后得到的分布式储能组的给定放
电容量，计算公式如下：
[0026][0027]在步骤(1)中，通过所述分布式储能组的损失函数曲线中的最小放电时间x
*
得到分布式储能组的充电能量需求，第一分布式储能组的参数组为：分布式储能组的充电能量需求，第一分布式储能组的参数组为：第二分布式储能组的参数组为：包含第一分布式储能组和第二分布式储能组的分布式储能集群的充电能量需求通过逐点求和得到：
[0028][0029]式中，x
(1)
、p
(1)
、η
(1)
分别一一对应为第一分布式储能组的最大功率值、状态、功率和周期效率，x
(2)
、p
(2)
、η
(2)
分别一一对应为第二分布式储能组的最大功率值、状态、功率和周期效率，和分别为第一分布式储能组、第二分布式储能组的充电能量需求；
[0030]分布式储能组再充电所需的总能量E
r
为：
[0031][0032]式中，η
i
和x
i
分别为分布式储能组中各个分布式储能单元D
i
的最大功率值、周期效率和状态，i＝1,
…
,n；x
*
为分布式储能组的最小放电时间，用释放分布式储能组的保留放电能量E
d
所需的最短时间x
*
代替保留放电能量E
d
本身，计算公式如下：
[0033][0034]式中，E
d
为分布式储能组的保留放电能量。
[0035]在步骤(1)中，通过所述分布式储能组的泄流能力曲线中的最大充电时间y
*
得到分布式储能组的最小恢复时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑分布式储能集群的灵活性资源聚合备用调度优化方法，其特征在于：该方法包括下列顺序的步骤：(1)基于包含多个分布式储能单元的分布式储能组的泄流能力曲线、损失函数曲线及恢复功能曲线，通过各个分布式储能组的参数组得到各个分布式储能组的纯放电灵活性、充电能量需求和最小恢复时间三种放电损耗回收数据，由各个分布式储能组的放电损耗回收数据计算得到考虑分布式储能集群灵活性资源的放电损耗回收数据包；(2)基于考虑分布式储能集群灵活性资源的放电损耗回收数据包，通过宏调度器决定各个分布式储能组的放电损耗回收灵活性，并将各个分布式储能组对应的备用放电容量值传输至各个分布式储能组的聚合器；(3)基于各个分布式储能组的备用放电容量值，通过计算和分配实现考虑分布式储能集群灵活性资源的调度优化。2.根据权利要求1所述的考虑分布式储能集群的灵活性资源聚合备用调度优化方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述各个分布式储能组的参数组包括最大功率值、状态、功率和周期效率，记为其中各个参数的具体定义如下：将组成分布式储能组的各个分布式储能单元表示为D
i
，i＝1,
…
,n，再将各个分布式储能单元D
i
的最大功率值、状态、功率和周期效率叠加即为分布式储能组的参数组的最大功率值、状态、功率和周期效率：率值、状态、功率和周期效率：率值、状态、功率和周期效率：率值、状态、功率和周期效率：各个分布式储能单元D
i
的状态x
i
(t)为：(t)为：式中，e
i
(t)和u
i
(t)分别为各个分布式储能单元D
i
的可提取能量、外部测量功率。3.根据权利要求1所述的考虑分布式储能集群的灵活性资源聚合备用调度优化方法，其特征在于：在步骤(1)中，通过所述分布式储能组的泄流能力曲线得到分布式储能组的纯放电灵活性，第一分布式储能组的参数组为：第二分布式储能组的参数组为：包含第一分布式储能组和第二分布式储能组的分布式储能集群的纯放电灵活性F
1+2
通过闵可夫斯基和算法计算得到：式中，x
(1)
、p
(1)
、η
(1)
分别一一对应为第一分布式储能组的最大功率值、状态、功率和周期效率，x
(2)
、p
(2)
、η
(2)
分别一一对应为第二分布式储能组的最大功率值、状态、功
率和周期效率；F1为第一分布式储能组的纯放电灵活性，F2为第二分布式储能组的纯放电灵活性；在状态x下具有最大功率值的分布式储能组的纯放电灵活性为：式中，p和E分别为分布式储能组的功率和容量；为分布式储能组满足最坏情况请求的放电容量；P
d
为分布式储能组的给定放电功率请求；S
p,x
为分布式储能组放电请求的可行集合；E
Pd
为P
d
通过E
‑
p变换即能量功率变换后得到的分布式储能组的给定放电容量，计算公式如下：4.根据权利要求1所述的考虑分布式储能集群的灵活性资源聚合备用调度优化方法，其特征在于：在步骤(1)中，通过所述分布式储能组的损失函数曲线中的最小放电时间x
*
得到分布式储能组的充电能量需求，第一分布式储...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈玉明，吴晓鸣，张辉，凌孺，王绪利，程啸，徐冉，李志伟，徐加银，周念成，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：