System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种考虑电池储能集群参与的AGC双层功率分配方法组成比例_技高网
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一种考虑电池储能集群参与的AGC双层功率分配方法组成比例

技术编号:44930040 阅读:14 留言:0更新日期:2025-04-08 19:11
本发明专利技术公开了一种考虑电池储能集群参与的AGC双层功率分配方法,属于电力资源调控领域。本发明专利技术将综合考虑各类发电设备在AGC调控下的实时指令跟踪需求和储能运行状态。在储能集群和非储能集群之间的分配过程,本发明专利技术基于各集群的当前可调能力确定功率分配方式,完成集群间的分配过程;在储能集群内部,将储能的实时荷电状态和最大可调功率相耦合,计算考虑储能SOC影响的充放电耦合约束功率,在集群内部以充放电耦合约束功率定比完成储能集群内功率分配过程。本发明专利技术在提升发电设备跟踪AGC指令能力,改善储能设备运行状态方面有着显著的作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力资源调控领域,具体涉及一种考虑电池储能集群参与的agc双层功率分配方法。


技术介绍

1、为了减少对化石能源的依赖,应对环境污染和气候变暖问题,全球能源格局正处于清洁化、高效化和多元化的深刻调整阶段,从化石燃料过渡到可再生能源发电势在必行,新能源发电成为电力系统主要发展趋势。在众多新能源中,由于风能和光能具有无污染、技术成熟、储存量巨大以及开发成本相对较低等多重优点,己经成为目前发展最快、应用最为成熟的新能源发电方式之一‎。国际能源署预测,中国在2040年依旧是全球最大能源消费国家,是推动全球可再生能源发展,加快世界能源转型,不可或缺的力量。中国的可再生能源的装机规模在持续扩大,能源利用水平不断提高,发挥的清洁能源替代作用日益明显,成为推动全球能源转型的主要力量‎。在可以预见的将来,以风力发电、太阳能发电为主的可再生能源将在能源电力领域中成为主力电源,超高占比新能源电网将是未来可持续能源电力系统的重要特征。

2、然而,随着新能源的渗透率不断提高,以风光为主的新能源具备弱惯性甚至无惯性等特点使得自动发电控制(automatic generation control,agc)难度和风险正逐渐加大,系统仅依靠常规机组参与agc控制已难以满足当前系统的调频需求。储能技术因其具有响应速度快、爬坡率高等优势,逐步发展起来。其中,以电化学为代表的储能资源能量密度高、反应速度快、稳定性好,逐渐成为辅助常规机组参与自动发电控制的一大重要资源‎。

3、在储能辅助响应agc指令过程中,考虑到储能发电过程的特殊性,如何充分发挥储能的快速调节能力,有效兼顾agc指令跟踪和储能自身的容量限制是目前学者们广泛关注的话题。目前关于储能参与下的agc系统的相关研究主要分为调度层面和控制层面。在调度层面,现有研究主要考虑储能的协同参与,从发电端到用电负荷全局角度提出优化方案,在指令下发阶段考虑各类发电资源在特性上的差异。在此基础上,很多学者提出新的优化算法和理论来多方面改进现有模型,使得调度优化的精确度进一步提升。在控制层面,一般来讲考虑到传统机组和储能的调频特性差异,习惯于将调频功率进行高低频分解,低频部分由传统机组承担,高频部分由储能设备承担。面向多储能主体的储能集群,内部分配往往基于soc均衡原则或剩余容量定比的方式进行。但现有策略大多从储能特性约束的某些单一层面出发提出分配方法,在考虑指标上难以兼顾,导致分配过程出现不合理问题,造成较为严重的资源浪费,因此提出合理的功率分配策略,有效提升agc指令跟踪精度是现如今储能参与agc研究领域亟需解决的一大问题。


技术实现思路

1、针对现有技术中的上述不足,本专利技术提供了一种考虑电池储能集群参与的agc双层功率分配方法。

2、为了达到上述专利技术目的,本专利技术采用的技术方案为:

3、一种考虑电池储能集群参与的agc双层功率分配方法,包括如下步骤:

4、s1、根据功率分配架构将区域电网内的发电设备聚合成储能集群和非储能集群;

5、s2、计算储能集群和非储能集群的最大可调功率;

6、s3、基于s2计算得到的最大可调功率并根据集群状态信息,协调分配功率指令给非储能集群和储能集群;

7、s4、考虑实时荷电状态,在储能集群内部将储能的实时荷电状态和额定功率相耦合,计算各储能单体的充放电耦合约束功率,在集群内部以充放电耦合约束功率定比的方式将储能集群的总功率分配至各储能单体。

8、进一步的,所述s2中计算储能集群和非储能集群的最大可调功率的具体方式为:

9、s21、计算储能集群和非储能集群的功率支撑能力边界,基于功率约束和爬坡约束计算非储能集群中单个机组的最大可调功率;

10、s22、基于容量约束对最大可调功率的影响,结合储能设备的可调容量上下边界计算储能集群中单个储能设备的最大可调功率;

11、s23、基于s21和s22的计算结果得到非储能集群和储能集群在 t时刻整体最大可调功率。

12、进一步的,所述s21中非储能集群中单个机组的最大可调功率计算方式为:

13、

14、式中,为 t时刻第 i个常规机组最大可调功率,为第 i个常规机组额定功率,为 t-1时刻第 i个常规机组的有功输出,为第 i个常规机组最大爬坡率, prg,t表示t时刻常规机组的总有功指令值。

15、进一步的,所述s22中储能集群中单个储能设备的最大可调功率的计算方式为:

16、

17、式中,为 t时刻第 i个储能设备的最大可调功率, prateb,i为第 i个储能设备额定功率, rbi为第i个储能设备的最大爬坡率, pbi,t-1为 t-1时刻第 i个储能设备的有功输出, ebi,t-1为剩余为 t-1时刻第 i个储能设备容量, ηic、 ηid表依次为储能的充放电效率,δ t为控制周期的时间间隔, ebimax、 ebimin依次为第 i个储能设备的可调最小容量和可调最大容量, prb,t表示 t时刻储能设备的总有功指令值。

18、进一步的,所述s23中非储能集群和储能集群在 t时刻整体最大可调功率的具体计算方式为:

19、

20、式中,依次为非储能集群和储能集群在 t时刻整体最大可调功率,为 t时刻第 i个常规机组最大可调功率,为 t时刻第 i个储能设备的最大可调功率, m和 n分别表示非储能集群和储能集群中常规机组和储能设备的总数。

21、进一步的,所述s3功率分配过程具体为:

22、s31、设置 t时刻状态因子 hr-soc,t;本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑电池储能集群参与的AGC双层功率分配方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的考虑电池储能集群参与的AGC双层功率分配方法,其特征在于,所述S2中计算储能集群和非储能集群的最大可调功率的具体方式为:

3.根据权利要求2所述的考虑电池储能集群参与的AGC双层功率分配方法,其特征在于,所述S21中非储能集群中单个机组的最大可调功率计算方式为:

4.根据权利要求2所述的考虑电池储能集群参与的AGC双层功率分配方法,其特征在于,所述S22中储能集群中单个储能设备的最大可调功率的计算方式为:

5.根据权利要求2所述的考虑电池储能集群参与的AGC双层功率分配方法,其特征在于,所述S23中非储能集群和储能集群在t时刻整体最大可调功率的具体计算方式为:

6.根据权利要求1所述的考虑电池储能集群参与的AGC双层功率分配方法,其特征在于,所述S3功率分配过程具体为:

7.根据权利要求6所述的考虑电池储能集群参与的AGC双层功率分配方法,其特征在于,所述S32中功率分配公式为:

8.根据权利要求6所述的考虑电池储能集群参与的AGC双层功率分配方法,其特征在于,所述S33中量化t时刻储能集群等效SOC达到基准值所需功率Parr,t并根据基准值所需功率Parr,t值进行功率分配的具体方式为:

9.根据权利要求1所述的考虑电池储能集群参与的AGC双层功率分配方法,其特征在于,所述S4中耦合约束功率的具体计算方式为:

10.根据权利要求1所述的考虑电池储能集群参与的AGC双层功率分配方法,其特征在于,所述S4中在集群内部以充放电耦合约束功率定比的方式将储能集群的总功率分配至各储能单体表示为:

...

【技术特征摘要】

1.一种考虑电池储能集群参与的agc双层功率分配方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的考虑电池储能集群参与的agc双层功率分配方法,其特征在于,所述s2中计算储能集群和非储能集群的最大可调功率的具体方式为:

3.根据权利要求2所述的考虑电池储能集群参与的agc双层功率分配方法,其特征在于,所述s21中非储能集群中单个机组的最大可调功率计算方式为:

4.根据权利要求2所述的考虑电池储能集群参与的agc双层功率分配方法,其特征在于,所述s22中储能集群中单个储能设备的最大可调功率的计算方式为:

5.根据权利要求2所述的考虑电池储能集群参与的agc双层功率分配方法,其特征在于,所述s23中非储能集群和储能集群在t时刻整体最大可调功率的具体计算方式为:

6.根据权利要求1所述的考...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑子萱陈恩泽李杰张家琛李世杰徐彬翔任杰谢琦
申请(专利权)人:四川大学
类型:发明
国别省市:

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