CN111786398A - 一种储能系统参与电网调峰及二次调频协同控制方法、装置、终端及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种储能系统参与电网调峰及二次调频协同控制方法、装置、终端及可读存储介质,该方法包括:判断当前电网是否存在削峰/填谷的调峰需求以及二次调频需求;其中,若仅有调峰需求,储能系统进入或保持调峰模式;若仅有二次调频需求,储能系统进入或保持二次调频模式;若同时具有调峰需求以及二次调频需求,储能系统优先满足二次调频需求,进入或保持二次调频模式,二次调频需求满足后若仍有削峰/填谷的调峰需求,再进入调峰模式。本发明所述方法使得储能系统作用于调峰和二次调频的两个场景下,兼顾多个目标,大大提高了储能电站的利用率。
Description
技术领域
本发明属于电网电力技术领域,具体涉及一种储能系统参与电网调峰及二次调频协同控制方法、装置、终端及可读存储介质
背景技术
随着全球能源互联网迅速兴起,分布式电源接入比例提高、电动汽车等负荷接入量增大,地区配电网的综合负荷特性复杂性剧增,造成配电网负荷峰谷差增大、频率波动频繁、供电可靠性降低和分布式电源消纳困难等系列问题。传统解决方案如增容改造等方法存在实施困难或经济性差等问题。电池储能系统具有配置灵活、可调度性高、响应速度快的特点,可有效缓解上述系列问题。利用储能系统的功率/能量的时空搬运能力,可以有效降低电网峰谷差,缓解负荷高峰期电网供电能力不足的问题;还可以缓解或替代输电通道与变电站的增容扩容建设;以及有效优化全网负荷特性,提高设备利用率,缓解和降低传统机组的调峰压力,降低机组调峰成本。
此外,利用储能系统快速响应的特性,可以参与辅助调频服务。研究表明,储能电池辅助二次调频(AGC)的所需容量只有水/火电机组的1/2~1/20。可见,储能系统辅助电网AGC服务具有显著的多重效益——可以显著减小调频备用,提高机组利用效率;可以减少常规机组由于频繁调频带来的损耗,提高机组寿命,降低运行维护成本;可以显著改善暂态频率质量,提高系统的频率稳定性。
但是,现有储能系统一般只单独作用于调峰或者二次调频,即只在特定的情况下储能才动作,而在其他时刻处于闲置的状态,因此储能系统在单一场景下利用率难以提高。如何实现储能电源同时应用于调峰和二次调频两个场景下是有待研究的。
发明内容
本发明的目的让储能系统作用于调峰和二次调频的两个场景下,兼顾多个目标,在储能容量允许的范围内,在一个目标不需要储能动作时作用于另一目标,大大提高了储能电站的利用率。除此之外,储能系统同时兼顾两个场景,不仅可以减少投资成本,还可以增加收益,有效提高储能配置经济性。
一方面,本发明提供一种储能系统参与电网调峰及二次调频协同控制方法,包括:
判断当前电网是否存在削峰/填谷的调峰需求以及二次调频需求;
其中,若仅有调峰需求,储能系统进入或保持调峰模式;
若仅有二次调频需求,储能系统进入或保持二次调频模式;
若同时具有调峰需求以及二次调频需求,储能系统优先满足二次调频需求,进入或保持二次调频模式,二次调频需求满足后若仍有削峰/填谷的调峰需求,再进入调峰模式。
调频的本质是维持电源有功出力与有功负荷的平衡,调峰的本质是储能在负荷高峰放电从而减轻常规机组的压力,在负荷低谷充电消纳多余的电能,因此,调峰并不会打破有功平衡的状态,不会影响到调频。又由于频率调节的时间尺度是秒级-分钟级,重点关注系统的安全可靠性,而削峰填谷时间尺度是小时级,属于经济调度的范畴。因此,当同时有调峰需求和二次调频需求的情况下时,选择在保证电力系统安全稳定前提下,再进行经济调度。
进一步优选,所述方法还包括:基于储能系统所处的调峰模式或二次调频模式确定储能系统的当前的终极有功出力;
首先,若储能系统处于调峰模式,初级有功出力参考值为当前调峰所需有功出力;若储能系统处于二次调频模式,初级有功出力参考值为当前二次调频的所需有功出力;
然后,基于初级有功出力参考值以及储能系统SOC反馈的储能最大出力约束系数确定储能系统的终极有功出力,如下所示:
P2=P1*Km
式中,P2为终极有功出力,P1为初级有功出力参考值,Km为储能最大出力约束系数。
储能最大出力约束系数的作用是当储能参与调峰/二次调频场景时,其有功出力受到储能SOC(State Of Charge)即荷电状态的约束。储能最大出力约束系数基于Logistic函数,取值在[0,1]之间。储能的充点电功率可以根据其SOC状态自适应进行调整,一方面在储能SOC处于较大或者较小区间时,仍然可以发挥储能对调峰以及调频需求的积极作用。另一方面,使储能不会出现过充过放情况,有利于维持储能电池的健康状态,延长使用寿命,对实际工程具有重大意义。
进一步优选,所述储能最大出力约束系数依据下述方法确定取值:
首先,对储能系统SOC进行区域划分得到五个区域,其中,SOC最高值为SOCmax,最低值为SOCmin,并在SOC上下限之间依次设定SOC次高值SOChigh、中间高值SOChigh-mid、中间低值SOClow-mid、SOC次低值SOClow;
A:若储能系统SOC处在[SOClow-mid,SOChigh-mid]区域,所述储能最大出力约束系数Km=1。
B:若储能系统SOC处在[SOCmin,SOClow-mid]区域,且初级有功出力参考值P1<0,所述储能系统处于充电状态,所述储能最大出力约束系数Km=1;若储能系统SOC处在[SOCmin,SOClow-mid]区域,且初级有功出力参考值P1>0,所述储能系统处于放电状态,所述储能最大出力约束系数Km按照如下计算方法计算:
其中,若储能系统SOC处在[SOCmin,SOClow],满足:
若储能系统SOC处在[SOClow,SOClow-mid],满足:
C:若储能系统SOC处在[SOChigh-mid,SOCmax]区域,且初级有功出力参考值P1>0,所述储能系统处于放电状态,Km=1;若储能系统SOC处在[SOChigh-mid,SOCmax]区域,且初级有功出力参考值P1<0,所述储能系统处于充电状态,所述储能最大出力约束系数Km按照如下计算方法计算:
其中,若储能系统SOC处在[SOChigh,SOCmax]区域,满足:
若储能系统SOC处在[SOChigh-mid,SOChigh]区域,满足:
n为系数调整因数。
针对储能SOC状态划分了五个区域,储能系统SOC处在[SOClow-mid,SOChigh-mid]区域时,储能SOC状态健康,不管对于充电抑是放电都具有较强的适应能力,因此对储能出力不加以约束。当储能系统SOC处在[SOCmin,SOClow-mid]区域时,储能SOC状态处于较低区间,对于充电具有较强适应能力,所以当储能处于充电状态时,不加以约束,即约束系数为1。但是当储能处于放电状态时,若对储能出力不加以约束,储能SOC很容易跌出最小值,造成过放现象。当储能系统SOC处在[SOChigh-mid,SOCmax]区域时,储能SOC状态处于较高区间,对于放电具有较强适应能力,所以当储能处于放电状态时,不加以约束,即约束系数为1。但是当储能处于充电状态时,若对储能出力不加以约束,储能SOC很容易越过最大值,造成过充现象。因此在这两个区域,最大出力约束系数始终在(0,1)之间,并且进一步划分出了两个区域,约束系数函数为S型,而且越接近两端区域限值,其斜率越小,使储能具有平滑的出力效果,有利于储能电池的健康稳定运行。
其他方案中,还储能最大出力约束系数也可以用线性函数表示,如下:
当SOC>0.5时,如果储能系统处于放电状态,则Km=1;如果储能处于充电状态,基于SOC反馈的储能最大出力约束系数Km的计算方法如下:
Km=1-2(SOC-0.5)
当SOC<0.5时,如果储能系统处于充电状态,则Km=1;如果储能处于放电状态,基于SOC反馈的储能最大出力约束系数Km的计算方法如下:
Km=1-2(0.5-SOC)
此时,将SOC划分了两个区域,相较于5个区域的划分,上述方法在对储能出力进行控制时没有考虑不同SOC区间的特征,从而无法做出更精准科学的反应,所以对储能SOC维持效果相较于本发明提供的5个区域的效果较差。
进一步优选,所述SOC次高值SOChigh、中间高值SOChigh-mid、SOC次低值SOClow、中间低值SOClow-mid的取值规则:因为电力系统一般规定储能SOCmax为0.9,SOCmin为0.1,而在这个区间内将SOC划分了5个区域,所以每个区域值为0.8/5=0.16,SOC次高值SOChigh、中间高值SOChigh-mid、SOC次低值SOClow、中间低值SOClow-mid的取值分别为0.74,0.58,0.26,0.42。n的取值范围为:[10-20]。
n的值反映了最大出力约束系数的斜率变化速度,n越大,约束系数斜率变化速度越快,对储能出力的约束效果越接近线性函数。n越小,约束系数斜率变化速度越慢,无法发挥储能快速出力的优势,因此,优选n取上述范围的中间值。
进一步优选,所述判断当前电网是否存在削峰/填谷的调峰需求以及二次调频需求的过程按照如下方法执行:
基于当前的削峰填谷线判断当前负荷数据Preal与削峰填谷线的关系,若当前实际负荷数据Preal的值在削峰填谷线范围之外(大于削峰的值或低于填谷的值),当前电网存在削峰/填谷的调峰需求;若不在削峰填谷线范围之外,当前电网不存在削峰/填谷的调峰需求;
基于电网获取实时的区域控制偏差信号的信号值SACE进行判断,若所述信号值SACE在死区范围,当前电网没有二次调频需求;若超过了死区范围,当前电网存在二次调频需求。进一步优选,削峰填谷线的获取过程如下:
首先,基于前一天的负荷曲线得到当前的日前负荷预测曲线,并计算出日前预测负荷的平均值Pave;
然后,以日前预测负荷的平均值Pave为起点以及以ΔP为步长依次向上增加、向下递减确定削峰线Px和填谷线Pt,其中,直至削峰填谷的充放电电量相等得到所述削峰线Px的初值Px0与所述填谷线Pt的初值Pt0;
最后,实时调整所述削峰线Px与所述填谷线Pt,其中,调整过程如下:
根据日前负荷预测曲线以及所述削峰线Px与所述填谷线Pt得到储能计划出力Pplan,再基于所述储能计划出力Pplan得到实时的储能计划剩余能量Eplan;
基于实时的所述储能计划剩余能量Eplan与实际剩余能量Ereal调整所述削峰线Px与所述填谷线Pt,具体为:
a:若处于削峰阶段,当前的储能计划剩余能量Eplan大于实际剩余能量Ereal,且差值大于储能系统的额定容量的预设比例,则提高削峰线,Px2=Px0+dPx0,当前的储能预计剩余能量Eplan小于实际剩余能量Ereal,且差值大于储能系统额定容量的预测比例,则降低削峰线,Px2=Px0-dPx0,Px2表示调整后削峰线的值,d为比例系数,d的取值与储能预计剩余能量Eplan以及实际剩余能量Ereal差值的绝对值成正比;
b:若处于填谷阶段,当前的储能预计剩余能量Eplan大于实际剩余能量Ereal,且差值大于储能系统额定容量的预设比例,提高填谷线,Pt2=Pt0+dPt0;当前的储能预计剩余能量Eplan小于实际剩余能量Ereal,且差值大于储能系统额定容量的预设比例,降低填谷线,Pt2=Pt0-dPt0,Pt2表示调整后填谷线的值。
进一步优选,比例系数参数d的取值如下:
d=|Eplan-Ereal|×0.01。
第二方面,本发明提供一种基于上述方法的控制装置,包括:
调峰需求鉴别模块,用于判断当前电网是否存在削峰/填谷的调峰需求;
二次调频需求鉴别模块,用于判断当前电网是否存在二次调频需求;
控制模块,用于反馈调峰需求和或二次调频需求给储能系统,以便储能系统进入或保持相应模式。
其中,控制装置还包括计算模块以及削峰填谷线获取模块,所述计算模块用于计算储能系统的当前的终极有功出力、初级有功出力参考值、储能最大出力约束系数。所述削峰填谷线获取模块用于获取削峰填谷线。
第三方面,本发明还提供一种终端,包括处理器和存储器,所述存储器存储计算机程序指令,所述处理器调用所述计算机程序指令以执行:
判断当前电网是否存在削峰/填谷的调峰需求以及二次调频需求;
其中,若仅有调峰需求,反馈进入或保持调峰模式的信息至储能系统的控制模块;
若仅有二次调频需求,反馈进入或保持二次调频模式的信息至储能系统的控制模块;
若同时具有调峰需求以及二次调频需求,反馈优先进入或保持二次调频模式,待二次调频需求满足后若仍有削峰/填谷的调峰需求,再进入调峰模式的信息至储能系统的控制模块。
第四方面,本发明还提供一种可读存储介质,存储了计算机程序,所述计算机程序被处理器调用执行:
判断当前电网是否存在削峰/填谷的调峰需求以及二次调频需求;
其中,若仅有调峰需求,反馈进入或保持调峰模式的信息至储能系统的控制模块;
若仅有二次调频需求,反馈进入或保持二次调频模式的信息至储能系统的控制模块;
若同时具有调峰需求以及二次调频需求,反馈优先进入或保持二次调频模式,待二次调频需求满足后若仍有削峰/填谷的调峰需求,再进入调峰模式的信息至储能系统的控制模块。
有益效果
本发明提供的所述方法能够对储能系统(储能电站)的多工作场景进行协调综合控制,实现了同时应用于调峰和二次调频的两个场景下,大大提到了储能电站的利用率,可靠性高、实用性好,科学合理且效果较好。
附图说明
图1为本发明方法的方法流程示意图。
具体实施方式
本发明提供的所述方法能够实现电网调峰以及二次调频的协同控制,下面将结合实施例对本发明做进一步的说明。
本实施例中储能系统参与电网调峰及二次调频协同控制方法,包括如下步骤:
S1.根据前一天的负荷曲线得到日前负荷预测曲线,并基于日前负荷预测曲线实时获取当前的削峰填谷线。
其中,本实施例中将前一天的负荷曲线作为当前的日前预测曲线,其他可行的实施例中,也可以利用历史的负荷曲线或者前一天的负荷曲线并进行微调后作为日前负荷预测曲线。而基于日前负荷预测曲线获取实时的削峰填谷线的过程如下:
A.计算出日前预测负荷Ppre的平均值Pave。
B.从预测负荷的平均值Pave为起点,同时以ΔP为步长依次向上增加确定削峰线Px,向下递减确定填谷线Pt,直至削峰填谷的充放电电量相等,此时可以得到削峰线Px与填谷线Pt的初值。本实施例中,取ΔP取0.01MW。其他可行的实施例中,可以选择其他值。
C.基于实时的储能计划剩余能量Eplan与实际剩余能量Ereal调整削峰线Px与填谷线Pt。
其中,根据日预测负荷与削峰填谷线,可以得到每个时刻的储能计划出力Pplan与储能计划剩余能量Eplan:
若Ppre>Px,Pplan=Ppre-Px;
若Ppre<Pt,Pplan=Ppre-Pt;
若Pt<Ppre<Px,Pplan=0;
Eplan=Ee-∫Pplandt,其中,Ee为储能电站的额定容量,t为时间。
调整过程如下:
a:若处于削峰阶段,当前的储能计划剩余能量Eplan大于实际剩余能量Ereal,且差值大于储能系统的额定容量的预设比例5%,则减小削峰限值,即提高削峰线,Px2=Px0+dPx0,当前的储能预计剩余能量Eplan小于实际剩余能量Ereal,且差值大于储能系统额定容量的5%,则增大削峰限值即降低削峰线,Px2=Px0-dPx0,Px2表示调整后削峰线的值,d为比例系数,d的取值与储能预计剩余能量Eplan以及实际剩余能量Ereal差值的绝对值成正比,本实施例中,按照下述公式取值:
d=|Eplan-Ereal|×0.01
b:若处于填谷阶段,当前的储能预计剩余能量Eplan大于实际剩余能量Ereal,且差值大于储能电站额定容量的预设比例5%,增大填谷限值即提高填谷线,Pt2=Pt0+dPt0;当前的储能预计剩余能量Eplan小于实际剩余能量Ereal,且差值大于储能电站额定容量的预设比例5%,则减小填谷限值即降低填谷线,Pt2=Pt0-dPt0,Pt2表示调整后填谷线的值,d取值与削峰阶段类似。
S2:判断当前电网是否存在削峰/填谷的调峰需求以及二次调频需求。
关于削峰/填谷的调峰需求的判断:基于当前的削峰填谷线判断当前负荷数据Preal与削峰填谷线的关系,若当前实际负荷数据Preal的值在削峰填谷线范围之外,当前电网存在削峰/填谷的调峰需求;若不在削峰填谷线范围之外,当前电网不存在削峰/填谷的调峰需求。
其中,削峰/填谷需求的储能有功出力Pxt按照如下公式计算:
Preal>Px,Pxt=Preal-Px;
Preal<Pt,Pxt=Preal-Pt
关于二次调频需求的判断:基于电网获取实时的区域控制偏差信号ACE(AreaControl Error)的信号值SACE,若所述信号值SACE在死区范围,当前电网没有二次调频需求;若超过了死区范围,当前电网存在二次调频需求。
其中,将信号值SACE转换为标幺值,若SACE的值在死区的范围内,储能电站参与二次调频的有功出力Psf=0;
若SACE的值超出了死区的范围,则储能电站参与二次调频的有功出力为:
Psf=-SACE×Gbess(S)
其中,Gbess(S)为储能电站的传递函数模型,S是拉普拉斯变换后传递函数的表达形式。
其中,Tpcs为储能PCS环节的时间常数,本实施例中取0.01s。
S3:判定储能电站的工作模式,如下:
若仅有调峰需求,储能系统进入或保持调峰模式;
若仅有二次调频需求,储能系统进入或保持二次调频模式;
若同时具有调峰需求以及二次调频需求,储能系统优先满足二次调频需求,进入或保持二次调频模式,二次调频需求满足后(当ACE信号值回复到正常值范围后)若仍有削峰/填谷的调峰需求,再进入调峰模式。
S4:基于储能系统所处的调峰模式或二次调频模式确定储能系统的当前的终极有功出力;
首先,若储能系统处于调峰模式,初级有功出力参考值为当前调峰所需有功出力,P1=Pxt;若储能系统处于二次调频模式,初级有功出力参考值为当前二次调频的所需有功出力,P1=Psf;
然后,基于初级有功出力参考值以及储能系统SOC反馈的储能最大出力约束系数确定储能系统的终极有功出力,如下所示:
P2=P1*Km
其中,储能最大出力约束系数Km的确认方式上述发明内容中已详细阐述了,在此不再赘述。
在一些实施例中,本发明还提供一种基于上述协同控制方法的控制装置,包括:
削峰填谷线获取模块用于获取削峰填谷线。
计算模块用于计算储能系统的当前的终极有功出力、初级有功出力参考值、储能最大出力约束系数。
调峰需求鉴别模块,用于判断当前电网是否存在削峰/填谷的调峰需求;
二次调频需求鉴别模块,用于判断当前电网是否存在二次调频需求;
控制模块,用于反馈调峰需求和或二次调频需求给储能系统,以便储能系统进入或保持相应模式。
应该理解到,上述功能模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。同时,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
在一些实施例中,本发明还提供一种终端,包括处理器和存储器,所述存储器存储计算机程序指令,所述处理器调用所述计算机程序指令以执行:
判断当前电网是否存在削峰/填谷的调峰需求以及二次调频需求;
其中,若仅有调峰需求,反馈进入或保持调峰模式的信息至储能系统的控制模块;
若仅有二次调频需求,反馈进入或保持二次调频模式的信息至储能系统的控制模块;
若同时具有调峰需求以及二次调频需求,反馈优先进入或保持二次调频模式,待二次调频需求满足后若仍有削峰/填谷的调峰需求,再进入调峰模式的信息至储能系统的控制模块。
在一些实施例中,处理器调用存储器存储的计算机程序执行:基于储能系统所处的调峰模式或二次调频模式确定储能系统的当前的终极有功出力。
在一些实施例中,本发明还提供一种可读存储介质,存储了计算机程序,所述计算机程序被处理器调用执行:
判断当前电网是否存在削峰/填谷的调峰需求以及二次调频需求;
其中,若仅有调峰需求,反馈进入或保持调峰模式的信息至储能系统的控制模块;
若仅有二次调频需求,反馈进入或保持二次调频模式的信息至储能系统的控制模块;
若同时具有调峰需求以及二次调频需求,反馈优先进入或保持二次调频模式,待二次调频需求满足后若仍有削峰/填谷的调峰需求,再进入调峰模式的信息至储能系统的控制模块。
在一些实施例中,所述计算机程序被处理器调用执行:基于储能系统所处的调峰模式或二次调频模式确定储能系统的当前的终极有功出力。
应当理解,具体的细节以及步骤请参照方法部分的说明,本实施例中不再赘述。
应当理解,在本发明实施例中,所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit,CPU),该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如,存储器还可以存储设备类型的信息。
所述可读存储介质为计算机可读存储介质,其可以是前述任一实施例所述的控制器的内部存储单元,例如控制器的硬盘或内存。所述可读存储介质也可以是所述控制器的外部存储设备,例如所述控制器上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述可读存储介质还可以既包括所述控制器的内部存储单元也包括外部存储设备。所述可读存储介质用于存储所述计算机程序以及所述控制器所需的其他程序和数据。所述可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分,或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要强调的是,本发明所述的实例是说明性的,而不是限定性的,因此本发明不限于具体实施方式中所述的实例,凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式,不脱离本发明宗旨和范围的,不论是修改还是替换,同样属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种储能系统参与电网调峰及二次调频协同控制方法,其特征在于:包括:
判断当前电网是否存在削峰/填谷的调峰需求以及二次调频需求;
其中,若仅有调峰需求,储能系统进入或保持调峰模式;
若仅有二次调频需求,储能系统进入或保持二次调频模式;
若同时具有调峰需求以及二次调频需求,储能系统优先满足二次调频需求,进入或保持二次调频模式,二次调频需求满足后若仍有削峰/填谷的调峰需求,再进入调峰模式。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:还包括:基于储能系统所处的调峰模式或二次调频模式确定储能系统当前的终极有功出力;
首先,若储能系统处于调峰模式,初级有功出力参考值为当前调峰所需有功出力;若储能系统处于二次调频模式,初级有功出力参考值为当前二次调频的所需有功出力;
然后,基于初级有功出力参考值以及储能系统SOC反馈的储能最大出力约束系数确定储能系统的终极有功出力,如下所示:
P2=P1*Km
式中,P2为终极有功出力,P1为初级有功出力参考值,Km为储能最大出力约束系数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述储能最大出力约束系数依据下述方法确定取值:
首先,对储能系统SOC进行区域划分得到五个区域,其中,SOC最高值为SOCmax,最低值为SOCmin,并在SOC上下限之间依次设定SOC次高值SOChigh、中间高值SOChigh-mid、中间低值SOClow-mid、SOC次低值SOClow;
A:若储能系统SOC处在[SOClow-mid,SOChigh-mid]区域,所述储能最大出力约束系数Km=1。
B:若储能系统SOC处在[SOCmin,SOClow-mid]区域,且初级有功出力参考值P1<0,所述储能系统处于充电状态,所述储能最大出力约束系数Km=1;若储能系统SOC处在[SOCmin,SOClow-mid]区域,且初级有功出力参考值P1>0,所述储能系统处于放电状态,所述储能最大出力约束系数Km按照如下计算方法计算:
其中,若储能系统SOC处在[SOCmin,SOClow],满足:
若储能系统SOC处在[SOClow,SOClow-mid],满足:
C:若储能系统SOC处在[SOChigh-mid,SOCmax]区域,且初级有功出力参考值P1>0,所述储能系统处于放电状态,Km=1;若储能系统SOC处在[SOChigh-mid,SOCmax]区域,且初级有功出力参考值P1<0,所述储能系统处于充电状态,所述储能最大出力约束系数Km按照如下计算方法计算:
其中,若储能系统SOC处在[SOChigh,SOCmax]区域,满足:
若储能系统SOC处在[SOChigh-mid,SOChigh]区域,满足:
n为系数调整因数。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述SOC次高值SOChigh、中间高值SOChigh-mid、SOC次低值SOClow、中间低值SOClow-mid的取值分别为0.74,0.58,0.26,0.42;
系数调整因数n的取值范围为:[10-20]。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述判断当前电网是否存在削峰/填谷的调峰需求以及二次调频需求的过程按照如下方法执行:
基于当前的削峰填谷线判断当前负荷数据Preal与削峰填谷线的关系,若当前实际负荷数据Preal的值在削峰填谷线范围之外,当前电网存在削峰/填谷的调峰需求;若不在削峰填谷线范围之外,当前电网不存在削峰/填谷的调峰需求;
基于电网获取实时的区域控制偏差信号的信号值SACE进行判断,若所述信号值SACE在死区范围,当前电网没有二次调频需求;若超过了死区范围,当前电网存在二次调频需求。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:削峰填谷线的获取过程如下:
首先,基于前一天的负荷曲线得到当前的日前负荷预测曲线,并计算出日前预测负荷的平均值Pave;
然后,以日前预测负荷的平均值Pave为起点以及以ΔP为步长依次向上增加、向下递减确定削峰线Px和填谷线Pt,其中,直至削峰填谷的充放电电量相等得到所述削峰线Px的初值Px0与所述填谷线Pt的初值Pt0;
最后,实时调整所述削峰线Px与所述填谷线Pt,其中,调整过程如下:
根据日前负荷预测曲线以及所述削峰线Px与所述填谷线Pt得到储能计划出力Pplan,再基于所述储能计划出力Pplan得到实时的储能计划剩余能量Eplan;
基于实时的所述储能计划剩余能量Eplan与实际剩余能量Ereal调整所述削峰线Px与所述填谷线Pt,具体为:
a:若处于削峰阶段,当前的储能计划剩余能量Eplan大于实际剩余能量Ereal,且差值大于储能系统额定容量的预设比例,则提高削峰线,Px2=Px0+dPx0;当前的储能预计剩余能量Eplan小于实际剩余能量Ereal,且差值大于储能系统额定容量的预测比例,则降低削峰线,Px2=Px0-dPx0,Px2表示调整后削峰线的值,d为比例系数,d的取值与储能预计剩余能量Eplan以及实际剩余能量Ereal差值的绝对值成正比;
b:若处于填谷阶段,当前的储能预计剩余能量Eplan大于实际剩余能量Ereal,且差值大于储能系统额定容量的预设比例,提高填谷线,Pt2=Pt0+dPt0;当前的储能预计剩余能量Eplan小于实际剩余能量Ereal,且差值大于储能系统额定容量的预设比例,降低填谷线,Pt2=Pt0-dPt0,Pt2表示调整后填谷线的值。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,比例系数d的取值如下:
d=|Eplan-Ereal|×0.01。
8.一种基于权利要求1-7任一项所述方法的控制装置,其特征在于:包括:
调峰需求鉴别模块,用于判断当前电网是否存在削峰/填谷的调峰需求;
二次调频需求鉴别模块,用于判断当前电网是否存在二次调频需求;
控制模块,用于反馈调峰需求和或二次调频需求给储能系统,以便储能系统进入或保持相应模式。
9.一种终端,其特征在于:包括处理器和存储器,所述存储器存储计算机程序指令,所述处理器调用所述计算机程序指令以执行:
判断当前电网是否存在削峰/填谷的调峰需求以及二次调频需求;
其中,若仅有调峰需求,反馈进入或保持调峰模式的信息至储能系统的控制模块;
若仅有二次调频需求,反馈进入或保持二次调频模式的信息至储能系统的控制模块;
若同时具有调峰需求以及二次调频需求,反馈优先进入或保持二次调频模式,待二次调频需求满足后若仍有削峰/填谷的调峰需求,再进入调峰模式的信息至储能系统的控制模块。
10.一种可读存储介质,其特征在于:存储了计算机程序,所述计算机程序被处理器调用执行:
判断当前电网是否存在削峰/填谷的调峰需求以及二次调频需求;
其中,若仅有调峰需求,反馈进入或保持调峰模式的信息至储能系统的控制模块;
若仅有二次调频需求,反馈进入或保持二次调频模式的信息至储能系统的控制模块;
若同时具有调峰需求以及二次调频需求,反馈优先进入或保持二次调频模式,待二次调频需求满足后若仍有削峰/填谷的调峰需求,再进入调峰模式的信息至储能系统的控制模块。
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