CN107769234B - 一种多点储能协调分布式电源的调频能力评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种多点储能协调分布式电源的调频能力评价方法，适用于多点储能分散接入配电网中，协调区域分布式电源功率波动引起的配电网频率波动的调节能力评估方法。通过计算区域电网的负荷偏差、分布式电源功率偏差，首先基于负荷和分布式电源的超短期功率预测计算区域配电网的净负荷最大偏差，继而计算多点储能调节容量上下限及功率调节速率限值和区域电网与外部电网功率交换容量限值，最后计算区域电网的调频容量充裕度，即区域电网调频能力评估结果。本发明可有效、准确评估多点储能对区域配电网的调频支撑能力，并进一步评估区域配电网的调频可用调节容量的充裕度。

Description

一种多点储能协调分布式电源的调频能力评价方法
技术领域
本发明涉及分布式配电技术领域，具体涉及一种多点储能协调分布式电源的调频能力评价方法。
背景技术
随着产业结构的调整，电网面临着峰谷差进一步加大、间歇式新能源接入突增、配电网投资扩建收益低等问题。以河南省为例，城市配网供电可靠性较低，城乡配网“标准低、联系弱、重过载、低电压”问题突出；光伏等分布式电源装机规模呈快速增长的趋势。波动性、随机性分布式电源大规模并网对电网运行带来重大影响，增加了电网调峰、调频的不确定性。
在配电网中接入多点分布式储能，能够在百毫秒级时间尺度内，为配电网提供紧急功率支撑，减少功率冲击，提高配电网安全稳定性。因此，储能相对于水电、火电等常规功率调节手段在响应时间方面具有较大技术优势。同时，分布式储能系统还可以有效提升配电网对可再生能源的消纳能力，丰富配电网调频和调压等辅助服务手段。
因此，有必要引入评估方法，评估多点储能对区域配电网的调频支撑能力，并进一步评估区域配电网的调频可用调节容量的充裕度。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多点储能协调分布式电源的调频能力评价方法，可有效、准确评估多点储能对区域配电网的调频支撑能力，并进一步评估区域配电网的调频可用调节容量的充裕度。
本发明所采用的技术方案如下：
一种多点储能协调分布式电源的调频能力评价方法，其特征在于：
步骤S1：计算多点储能系统净负荷最大偏差；
步骤S2：计算所述多点储能系统的调频可用调节容量；
步骤S3：计算区域配电网与外网的联络线的调频可用调节容量；
步骤S4：通过所述净负荷最大偏差、所述多点储能系统的调频可用调节容量与联络线的调频可用调节容量，确定单时段的所述区域配电网的调频可用调节容量的充裕度；
步骤S5：确定整个时间周期内的所述区域配电网的所述调频可用调节容量的充裕度。
进一步，在本发明中，在所述步骤S1之前，设时序场景T＝{t1,…ti,…tN},i＝1,…,N，其中，ti为离散时间点，N为总离散时间点个数；
进一步，在本发明中，所述步骤S1，对于分布式电源，基于功率扰动和超短期预测误差下的ti时刻的所述净负荷最大偏差为：
ti时刻的所述净负荷最大偏差的上限值：
ΔPL,+,i,max＝P′re,i·ε1+P′l,i·ε2+ΔP′+,i，i＝1,…,N；
ti时刻的所述净负荷最大偏差的下限值：
ΔPL,-,i,max＝P′re,i·ε1+P′l,i·ε2+ΔP′-,i，i＝1,…,N；
其中，分布式电源的超短期预测功率为P′re,i，相应最大预测误差为ε1，负荷的超短期预测功率为P′l,i，相应最大预测误差为ε2，ΔP′+,i、ΔP′-,i分别表示所述多点储能系统中出现的扰动量上限值、下限值。
进一步，在本发明中，所述步骤S2中，所述多点储能系统的所述调频可用调节容量具体表示为：
Figure GDA0002640099720000031
Figure GDA0002640099720000032
Figure GDA0002640099720000033
式中，ΔPStorage,+,i,max，ΔPStorage,-,i,max为所述多点储能系统可用调频容量上限值、下限值；
Figure GDA0002640099720000034
为所述多点储能系统充电限值、放电限值；RStorage,+，RStorage,-为所述多点储能系统充电速率、放电速率；PStorage,i为所述多点储能系统当前的功率计划值；s为所述多点储能系统运行时段；SOCmax、SOCmin为所述多点储能系统荷电状态上限值、下限值；SOC0为所述多点储能系统参与调节的初始荷电状态；min表示取最小函数。
进一步，在本发明中，所述步骤S3中，所述联络线的所述调频可用调节容量具体表示为：
Figure GDA0002640099720000035
Figure GDA0002640099720000036
式中，ΔPLine,+,i,max，ΔPLine,-,i,max为所述联络线的所述调频可用调节容量的上限值、下限值；
Figure GDA0002640099720000037
为所述联络线控制调节容量上限值、下限值；RL,+，RL,-分别为所述联络线的控制正爬坡速率、负爬坡速率；PL,i为所述联络线当前的功率计划值；s为所述多点储能系统运行时段。
进一步，在本发明中，所述步骤S4中，定义所述区域配电网的所述调频可用调节容量的充裕度为：
Figure GDA0002640099720000041
则获取单时段的所述区域配电网的所述调频可用调节容量的充裕度，第i时段的所述调频可用调节容量的上充裕度为：
Figure GDA0002640099720000042
第i时段的所述调频可用调节容量的下充裕度为：
Figure GDA0002640099720000043
其中，ΔP+,i,max＝ΔPLine,+,i,max+ΔPStorage,+,i,max、ΔP-,i,max＝ΔPLine,-,i,max+ΔPStorage,-,i,max分别为所述区域配电网内储能和所述联络线联合调频容量上限值、下限值；
进一步，在本发明中，所述步骤S5中，确定所述区域配电网的调频可用调节容量的充裕度最小的时段，其对应的充裕度作为整个时间周期内所述区域配电网的所述调频可用调节容量的上充裕度、下充裕度，即
η+＝min{ηi,+}，i＝1,2,…,N
η-＝min{ηi,-}，i＝1,2,…,N。
本发明有益技术效果：
通过计算区域电网的负荷偏差、分布式电源功率偏差，首先基于负荷和分布式电源的超短期功率预测计算区域配电网的净负荷最大偏差，继而计算多点储能调节容量上下限及功率调节速率限值，和计算区域电网与外部电网功率交换容量限值，最后计算区域电网的调频容量充裕度，即区域电网调频能力评估结果。本发明可有效、准确评估多点储能对区域配电网的调频支撑能力，并进一步评估区域配电网的调频可用调节容量的充裕度。
附图说明
图1为本发明一实施例的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述懂得实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所采用的技术方案如下：
一种多点储能协调分布式电源的调频能力评价方法，
在开始之前，设时序场景T＝{t1,…ti,…tN},i＝1,…,N，其中，ti为离散时间点，N为总离散时间点个数；
步骤S1：计算多点储能系统净负荷最大偏差；对于分布式电源，基于功率扰动和超短期预测误差下的ti时刻的所述净负荷最大偏差为：
ti时刻的所述净负荷最大偏差的上限值：
ΔPL,+,i,max＝P′re,i·ε1+P′l,i·ε2+ΔP′+,i，i＝1,…,N；
ti时刻的所述净负荷最大偏差的下限值：
ΔPL,-,i,max＝P′re,i·ε1+P′l,i·ε2+ΔP′-,i，i＝1,…,N；
其中，分布式电源的超短期预测功率为P′re,i，相应最大预测误差为ε1，负荷的超短期预测功率为P′l,i，相应最大预测误差为ε2，ΔP′+,i、ΔP′-,i分别表示所述多点储能系统中出现的扰动量上限值、下限值。
建立区域配电网的各个时间段功率缺额，具体的由预想扰动和超短期预测误差导致的功率缺额上限为：
ΔPL,+,max＝{ΔPL,+,1,max,…ΔPL,+,i,max,…ΔPL,+,N,max}
ΔPL,-,max＝{ΔPL,-,1,max,…ΔPL,-,i,max,…ΔPL,-,N,max}
步骤S2：计算所述多点储能系统的调频可用调节容量；所述多点储能系统的所述调频可用调节容量具体表示为：
Figure GDA0002640099720000061
Figure GDA0002640099720000062
Figure GDA0002640099720000063
式中，ΔPStorage,+,i,max，ΔPStorage,-,i,max为所述多点储能系统可用调频容量上限值、下限值；
Figure GDA0002640099720000064
为所述多点储能系统充电限值、放电限值；RStorage,+，RStorage,-为所述多点储能系统充电速率、放电速率；PStorage,i为所述多点储能系统当前的功率计划值；s为所述多点储能系统运行时段；SOCmax、SOCmin为所述多点储能系统荷电状态上限值、下限值；SOC0为所述多点储能系统参与调节的初始荷电状态；min表示取最小函数。
步骤S3：计算区域配电网与外网的联络线的调频可用调节容量；所述联络线的所述调频可用调节容量具体表示为：
Figure GDA0002640099720000071
Figure GDA0002640099720000072
式中，ΔPLine,+,i,max，ΔPLine,-,i,max为所述联络线的所述调频可用调节容量的上限值、下限值；
Figure GDA0002640099720000073
为所述联络线控制调节容量上限值、下限值；RL,+，RL,-分别为所述联络线的控制正爬坡速率、负爬坡速率；PL,i为所述联络线当前的功率计划值；s为所述多点储能系统运行时段。
步骤S4：通过所述净负荷最大偏差、所述多点储能系统的调频可用调节容量与联络线的调频可用调节容量，确定单时段的所述区域配电网的所述调频可用调节容量的充裕度；定义所述区域配电网的调频可用调节容量的充裕度为：
Figure GDA0002640099720000074
则获取单时段的所述区域配电网的所述调频可用调节容量的充裕度，第i时段的所述调频可用调节容量的上充裕度为：
Figure GDA0002640099720000075
第i时段的所述调频可用调节容量的下充裕度为：
Figure GDA0002640099720000081
其中，ΔP+,i,max＝ΔPLine,+,i,max+ΔPStorage,+,i,max、ΔP-,i,max＝ΔPLine,-,i,max+ΔPStorage,-,i,max分别为所述区域配电网内储能和所述联络线联合调频容量上限值、下限值；
步骤S5：确定整个时间周期内的所述区域配电网的所述调频可用调节容量的充裕度。则确定整个时间周期内所述区域配电网的所述调频可用调节容量的上充裕度、下充裕度，即
η+＝min{ηi,+}，i＝1,2,…,N
η-＝min{ηi,-}，i＝1,2,…,N。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的保护范围由所述权利要求书及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种多点储能协调分布式电源的调频能力评价方法，其特征在于：设时序场景T＝{t1,…ti,…tN},i＝1,…,N，其中，ti为离散时间点，N为总离散点个数；
步骤S1：计算多点储能系统净负荷最大偏差；对于分布式电源，基于功率扰动和超短期预测误差下的ti时刻的所述净负荷最大偏差为：
ti时刻的所述净负荷最大偏差的上限值：
Figure FDA0002640099710000013
ti时刻的所述净负荷最大偏差的下限值：
Figure FDA0002640099710000014
其中，分布式电源的超短期预测功率为P’re,i，相应最大预测误差为ε1，负荷的超短期预测功率为P’l,i，相应最大预测误差为ε2，ΔP’+,i、ΔP’-,i分别表示所述多点储能系统中出现的扰动量上限值、下限值；
步骤S2：计算所述多点储能系统的调频可用调节容量；所述多点储能系统的所述调频可用调节容量具体表示为：
Figure FDA0002640099710000011
Figure FDA0002640099710000015
Figure FDA0002640099710000012
式中，ΔPStorage,+,i,max，ΔPStorage,-,i,max为所述多点储能系统可用调频容量上限值、下限值；
Figure FDA0002640099710000021
P Storage为所述多点储能系统充电限值、放电限值；RStorage,+，RStorage,-为所述多点储能系统充电速率、放电速率；PStorage,i为所述多点储能系统当前的功率计划值；s为所述多点储能系统运行时段；SOCmax、SOCmin为所述多点储能系统荷电状态上限值、下限值；SOC0为所述多点储能系统参与调节的初始荷电状态；min表示取最小函数；
步骤S3：计算区域配电网与外网的联络线的调频可用调节容量；所述联络线的所述调频可用调节容量具体表示为：
Figure FDA0002640099710000022
Figure FDA0002640099710000025
式中，ΔPLine,+,i,max，ΔPLine,-,i,max为所述联络线的所述调频可用调节容量的上限值、下限值；
Figure FDA0002640099710000023
P L为所述联络线控制调节容量上限值、下限值；RL,+，RL,-分别为所述联络线的控制正爬坡速率、负爬坡速率；PL,i为所述联络线当前的功率计划值；s为所述多点储能系统运行时段；
步骤S4：通过所述净负荷最大偏差、所述多点储能系统的调频可用调节容量与联络线的调频可用调节容量，确定单时段的所述区域配电网的调频可用调节容量的充裕度；定义所述区域配电网的所述调频可用调节容量的充裕度为：
Figure FDA0002640099710000024
则获取单时段的所述区域配电网的所述调频可用调节容量的充裕度，第i时段的所述调频可用调节容量的上充裕度为：
Figure FDA0002640099710000031
第i时段的所述调频可用调节容量的下充裕度为：
Figure FDA0002640099710000032
其中，ΔP+,i,max＝ΔPLine,+,i,max+ΔPStorage,+,i,max、ΔP-,i,max＝ΔPLine,-,i,max+ΔPStorage,-,i,max分别为所述区域配电网内储能和所述联络线联合调频容量上限值、下限值；
步骤S5：确定整个时间周期内的所述区域配电网的所述调频可用调节容量的充裕度；确定所述区域配电网的调频可用调节容量的充裕度最小的时段，其对应的充裕度作为整个时间周期内所述区域配电网的所述调频可用调节容量的上充裕度、下充裕度，即
η+＝min{ηi,+}，i＝1,2,…,N
η-＝min{ηi,-}，i＝1,2,…,N。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109301818B (zh) * 2018-10-17 2021-07-13 国网河南省电力公司电力科学研究院 一种考虑调峰、调压需求的广域分布式储能系统调度方法
CN110797884B (zh) * 2019-11-06 2023-02-17 国网河南省电力公司电力科学研究院 模拟agc调频确定储能容量方法和装置
CN110994589B (zh) * 2019-11-07 2021-06-01 国电南瑞科技股份有限公司 电力电子接入电力系统调频能力在线评价方法及系统
CN111555316B (zh) * 2020-04-22 2021-06-04 清华大学 一种可参与电网辅助服务的分布式云储能调度控制方法
CN113193570B (zh) * 2021-04-25 2022-06-28 武汉大学 考虑光强和运行特性的光伏一次调频功率控制方法及装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105633988A (zh) * 2016-01-18 2016-06-01 华北电力科学研究院有限责任公司 一种储能系统参与电网一次频率控制的方法及装置
CN107069789A (zh) * 2017-05-13 2017-08-18 东北电力大学 一种面向电网agc调频的储能系统控制策略

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105633988A (zh) * 2016-01-18 2016-06-01 华北电力科学研究院有限责任公司 一种储能系统参与电网一次频率控制的方法及装置
CN107069789A (zh) * 2017-05-13 2017-08-18 东北电力大学 一种面向电网agc调频的储能系统控制策略

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"大规模储能电源参与电网调频研究综述";李欣然等;《电力系统保护与控制》;20160401;第44卷(第7期);全文 *

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