【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供了一种储能参与电力系统调频辅助服务的能力评估方法，属于电力系统控制。
技术介绍
1、传统的电力系统中，调频服务主要依赖于集中式发电机组，尤其是火电。这些发电机组能够根据电网的需求调整其输出功率，以维持电网的频率稳定。然而，随着可再生能源的大规模接入和电力市场的不断发展，对调频服务的需求和挑战也在不断增加。可再生能源如风能和太阳能的间歇性和不可预测性增加了电网的运行复杂性，对调频服务提出了更高的要求。此外，电力市场化改革使得调频服务的提供者不再局限于传统的发电企业，而是扩展到了包括虚拟电厂和第三方独立运营商在内的市场主体。
2、储能技术的发展为电力系统提供了新的调频资源。储能系统因其快速响应和灵活调节的特性，成为电力系统中不可或缺的调频资源，帮助电网平衡供需，维持电网稳定安全运行。随着储能技术的发展，其在电力市场中的作用愈发重要。但在实际应用中仍面临一系列挑战：（1）调频能力评估：准确评估储能系统的调频能力是实现其有效调度和控制的前提。目前，缺乏精确的方法来评估储能设备的调频性能，包括其响应速度、调节深度和持续时间等。（2）实时调度与控制：储能系统需要根据实时的电网需求进行调度和控制，这要求有高效的算法和模型来处理实时数据，并做出快速决策。（3）成本效益分析：储能调频服务的经济性是其商业化的关键。需要对储能设备的运行成本和收益进行详细分析，以确保其经济上的可行性。（4）市场机制和政策支持：储能调频服务的有效运作需要相应的市场机制和政策支持。目前，国内不少地区的电力市场尚未完全开放，缺乏对储能调频服务的明确
技术实现思路
1、为了解决现有电力市场中分布式资源调频能力评估的难题，本专利技术提出了一种储能参与电力系统调频辅助服务的能力评估方法，通过构建优化模型，实现调频服务的有效管理和成本效益最大化。
2、本专利技术采用的技术方案为：一种储能参与电力系统调频辅助服务的能力评估方法，包括以下步骤：
3、步骤一：优化模型的构建，所述优化模型包括目标函数、不确定性、约束条件和合算性分析；
4、其中目标函数由两部分组成，第一部分为日前最大化储能市场主体在时段 t内的调频收入，其中调频收入由该时段 t的中标价格和调频里程的乘积确定；第二部分为日内调度，根据agc指令的随机性，计算所有可能取值下调频功率成本的加权值，并最小化调频辅助服务成本；
5、所述不确定性用于基于预测的调频需求和中标价格来申报调频服务的价格和容量；
6、所述约束条件包括调频指令相关约束、申报容量约束、储能调频设备功率约束、电储能调频设备的电量平衡约束、调频里程与储能调频设备的功率关联关系约束；
7、所述合算性分析用于判断参与调频服务的储能调频设备的预期收益是否是合算的；
8、步骤二：模型求解：获取所需参数后采用优化方法对优化模型进行求解，得到储能市场主体的最终申报决策。
9、所述目标函数的表达式如下：
10、；
11、式中： x为决策变量构成的集合，；
12、 b t为储能市场主体在时段 t的调频辅助服务的中标价格；为储能市场主体在时段 t的总调频里程期望值，即储能市场主体在该时段内基于agc指令的累计调频里程；为单位agc指令功率值的概率，不同时段 t的概率分布也不同； k表示时段 t的子时刻 t’下的第 k个取值，表示在时段 t的子时刻 t’的单位申报容量的agc指令值； q t为储能市场主体在时段 t的调频辅助服务申报容量；为储能调频设备在时段 t的子时刻 t’的运行功率；δ t’为持续时间； t’为调频运行日的agc指令调度时刻，；为时段 t的子时刻 t’的实时电价； t为多个调频时段构成的集合。
13、所述不确定性采用概率分布表示的调频功率进行描述，表示日内调度时，电网根据中标的储能市场主体在时段 t的调频辅助服务申报容量 q t下发agc调度指令，储能调频设备需动态调整调频功率以跟随agc指令。
14、调频指令相关约束的表达式如下：
15、；
16、；
17、δ为最大允许偏差值。
18、申报容量约束的表达式如下：
19、；
20、 q max为储能调频设备参与调频辅助服务的最大容量。
21、储能调频设备功率约束的表达式如下：
22、；
23、；
24、为储能调频设备在时段 t的子时刻 t’的基本运行功率； p max为储能调频设备允许达到的最大功率。
25、电储能调频设备的电量平衡约束的表达式如下：
26、；
27、；
28、式中：为储能调频设备在时段 t的剩余能量， e t-1为上一时段的剩余能量，δ t’为持续时间； e min、 e max分别为储能调频设备允许达到的最小、最大容量范围。
29、调频里程与储能调频设备的功率关联关系约束的表达式如下：
30、。
31、合算性分析的表达式如下：
32、；
33、式中左侧的求和代表了储能调频设备在所有时段内的预期收益，右侧的求和代表了在所有时段内按实时电价计算的充放电操作成本；如果上述不等式成立，则储能调频设备的调频服务参与是经济上合算的。
34、步骤二中使用混合整数线性规划方法求解目标函数和约束条本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种储能参与电力系统调频辅助服务的能力评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种储能参与电力系统调频辅助服务的能力评估方法，其特征在于：所述目标函数的表达式如下：
3.根据权利要求2所述的一种储能参与电力系统调频辅助服务的能力评估方法，其特征在于：所述不确定性采用概率分布表示的调频功率进行描述，表示日内调度时，电网根据中标的储能市场主体在时段t的调频辅助服务申报容量Qt下发AGC调度指令，储能调频设备需动态调整调频功率以跟随AGC指令。
4.根据权利要求3所述的一种储能参与电力系统调频辅助服务的能力评估方法，其特征在于：调频指令相关约束的表达式如下：
5.根据权利要求3所述的一种储能参与电力系统调频辅助服务的能力评估方法，其特征在于：申报容量约束的表达式如下：
6.根据权利要求3所述的一种储能参与电力系统调频辅助服务的能力评估方法，其特征在于：储能调频设备功率约束的表达式如下：
7.根据权利要求3所述的一种储能参与电力系统调频辅助服务的能力评估方法，其特征在于：电储能调频设备的电量
8.根据权利要求3所述的一种储能参与电力系统调频辅助服务的能力评估方法，其特征在于：调频里程与储能调频设备的功率关联关系约束的表达式如下：
9.根据权利要求4-8任一项所述的一种储能参与电力系统调频辅助服务的能力评估方法，其特征在于：合算性分析的表达式如下：
10.根据权利要求9所述的一种储能参与电力系统调频辅助服务的能力评估方法，其特征在于：步骤二中使用混合整数线性规划方法求解目标函数和约束条件，得到最优中标价格和容量，作为储能市场主体的最终申报决策。
...【技术特征摘要】
1.一种储能参与电力系统调频辅助服务的能力评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种储能参与电力系统调频辅助服务的能力评估方法，其特征在于：所述目标函数的表达式如下：
3.根据权利要求2所述的一种储能参与电力系统调频辅助服务的能力评估方法，其特征在于：所述不确定性采用概率分布表示的调频功率进行描述，表示日内调度时，电网根据中标的储能市场主体在时段t的调频辅助服务申报容量qt下发agc调度指令，储能调频设备需动态调整调频功率以跟随agc指令。
4.根据权利要求3所述的一种储能参与电力系统调频辅助服务的能力评估方法，其特征在于：调频指令相关约束的表达式如下：
5.根据权利要求3所述的一种储能参与电力系统调频辅助服务的能力评估方法，其特征在于：申报容量约束的表达式如下：
【专利技术属性】
技术研发人员：侯昱丞，梁燕，王尧，胡迎迎，吉喆，李佳，王泽皓，潘昭光，张煜，卫潇雅，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。