CN112039093B - 储能资源电力系统功率频率控制方法、系统、设备及介质 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电力系统控制领域，公开了一种储能资源电力系统功率频率控制方法、系统、设备及介质，该控制方法包括以下步骤：获取控制区域的区域控制偏差和控制性能策略调节需求，并根据区域控制偏差和控制性能策略调节需求得到控制区域调节需求；根据控制区域调节需求所属的调节区间，结合预设的储能资源基点功率，得到储能资源的控制目标，并根据储能资源的控制目标进行储能资源调节。通过储能资源的加入，增加了区域电网的功率调节能力，可以提供更大的调节范围，同时，基于控制区域调节需求的分配，可以避免储能资源调节和发电资源调节的不协调。

Description

储能资源电力系统功率频率控制方法、系统、设备及介质
技术领域
本发明属于电力系统控制领域，涉及一种储能资源电力系统功率频率控制方法、系统、设备及介质。
背景技术
电力系统是一个发电用电动态平衡的系统，发用电的不平衡量会导致系统频率波动，区域电网的发用电平衡不止涉及本区域内的发用电功率，还涉及与区外电网的交换功率。为了维持区域电网的频率稳定，减少交换功率偏差，电力系统引入了自动发电控制(automatic power control,AGC)系统，通过对发电资源的功率调节来实现区域电网的发用电动态平衡。随着各类非发电机资源开始参与系统调节，由于这些调节资源往往有各自的决策逻辑，控制系统，管理平台，难以做到相互协调，导致电力系统有功调节压力日趋增大。同时，AGC系统体现出控制对象受限和控制模式受限问题。控制对象方面，主要以发电资源调节为主，调节能力有限；控制模式方面，非机组资源通常需要设计和推导其等值机组模型，通过类似机组的控制方式，实现其他资源的控制，存在控制偏差。
目前，一般采用各类需求响应技术控制可调节资源参与系统调控，通过签订合约，在固定时段或者提前一定时间要求可控资源进行功率调节。但是各类需求响应技术缺乏全局协调，通常以某一个或者某几个控制目标为主，设定调节资源的控制逻辑，达到条件则由资源自主响应，难以获知电力系统调节需求，也无法获知电力系统其它调节资源的动作信息，发生过调、欠调及调节冲突的风险较大。
综上所述，目前储能资源电力系统功率频率控制存在调节能力有限，以及各类资源调节不协调导致发生过调、欠调及调节冲突的风险较大的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中储能资源电力系统功率频率控制的调节能力有限，以及各类资源调节不协调导致发生过调、欠调及调节冲突的风险较大的缺点，提供一种储能资源电力系统功率频率控制方法、系统、设备及介质。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明第一方面，一种储能资源电力系统功率频率控制方法，包括以下步骤：
获取控制区域的区域控制偏差和控制性能策略调节需求，并根据区域控制偏差和控制性能策略调节需求得到控制区域调节需求；
根据控制区域调节需求所属的调节区间，结合预设的储能资源基点功率，得到储能资源的控制目标，并根据储能资源的控制目标进行储能资源调节。
本发明储能资源电力系统功率频率控制方法进一步的改进在于：
所述获取控制区域的区域控制偏差的具体方法为：
获取控制区域内区域电网的实时频率和实时交换功率，结合控制区域内区域电网的额定频率和交换功率计划，得到控制区域的频率偏差以及交换功率偏差，根据频率偏差以及交换功率偏差得到控制区域的区域控制偏差。
根据区域控制偏差和控制性能策略调节需求得到控制区域调节需求的具体方法为：
将区域控制偏差分别进行滤波和积分，得到滤波区域控制偏差和区域控制偏差积分，根据滤波区域控制偏差结合预设比例分量增益得到控制区域调节需求比例分量，根据区域控制偏差积分结合预设积分增益得到控制区域调节需求积分分量，将控制性能策略调节需求作为控制区域调节需求控制性能策略分量，将控制区域调节需求比例分量、控制区域调节需求积分分量以及控制区域调节需求控制性能策略分量叠加，得到控制区域调节需求。
所述根据控制区域调节需求所属的调节区间，结合预设的储能资源基点功率，得到储能资源的控制目标的具体方法为：
根据控制区域调节需求所属的调节区间，结合预设的储能资源基点功率，确定储能资源的调节需求；
其中，调节区间包括调节死区、正常调节区、次紧急调节区以及紧急调节区；
当控制区域调节需求属于调节死区时，储能资源的调节需求为0；
当控制区域调节需求属于正常调节区或次紧急调节区时，储能资源的调节需求为预设分担系数的控制区域调节需求；
当控制区域调节需求属于紧急调节区时，储能资源的调节需求为储能资源基点功率至储能资源可调边界的调节量；
将储能资源的调节需求与预设的储能资源基点功率叠加，得到储能资源的控制目标。
所述储能资源可调边界为储能资源的电量约束条件下储能资源可调范围，与储能资源的断面控制器约束条件下储能资源可调范围的交集。
所述储能资源基点功率根据储能资源的控制模式进行预设，其中控制模式包括用户自治模式、充电模式、放电模式、浮动基点模式、紧急充电模式以及紧急放电模式；
当控制模式为用户自治模式时，储能资源基点功率设定为储能资源内电池组的实时功率；
当控制模式为充电模式或紧急充电模式时，储能资源基点功率设定为储能资源内电池组的额定充电功率；
当控制模式为放电模式或紧急放电模式时，储能资源基点功率设定为储能资源内电池组的额定放电功率；
当控制模式为浮动基点模式时，储能资源基点功率根据储能资源内电池组的当前电量比进行设定，当当前电量比低于低位电量比时，储能资源基点功率设定为额定充电功率；当当前电量比高于高位电量比时，储能资源基点功率设定为额定放电功率；当当前电量比不低于低位电量比且不高于高位电量比时，储能资源基点功率设定为0。
所述储能资源的控制模式按照预设需求进行控制模式切换，控制模式每次切换均进行切换校验，切换校验包括：
当切换后的控制模式为放电模式或紧急放电模式时，校验当前电量比，当当前电量比低于低位电量比时，维持当前控制模式；否则，进行控制模式切换；
当切换后的控制模式为充电模式或紧急充电模式时，校验当前电量比，当当前电量比高于低位电量比时，维持当前控制模式；否则，进行控制模式切换。
所述根据储能资源的控制目标进行储能资源调节的具体方法为：
预设命令死区，当储能资源的控制目标与储能资源的实时功率的偏差超过命令死区时，根据储能资源的控制目标生成控制指令，并发送至储能控制器进行储能资源调节。
本发明第二方面，一种储能资源电力系统功率频率控制系统，包括：
信息获取模块，用于获取控制区域的区域控制偏差和控制性能策略调节需求；
调节需求确定模块，用于根据区域控制偏差和控制性能策略调节需求得到控制区域调节需求；以及
储能资源调节模块，用于根据控制区域调节需求所属的调节区间，结合预设的储能资源基点功率，得到储能资源的控制目标，并根据储能资源的控制目标进行储能资源调节。
本发明第三方面，一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述储能资源电力系统功率频率控制方法的步骤。
本发明第四方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述储能资源电力系统功率频率控制方法的步骤。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明储能资源电力系统功率频率控制方法，通过引入储能资源进行储能资源电力系统功率频率控制的调节，相较AGC技术增加了区域电网的功率调节能力，尤其是当控制区域发电资源可调节容量不足时，区域电网的频率波动会增加，区域电网交换功率偏差会增加，从而影响区域电网稳定，同时恶化区域功率频率控制指标，通过储能资源的加入可以有效缓解这一问题。同时，相较需求响应技术，储能资源接受统一调度指令，可以避免各类资源调节和发电资源调节的不协调，有效解决了需求响应技术在自主响应下，难以获知系统调节需求，也无法获知系统其它调节资源的动作信息，发生过调、欠调、调节冲突的风险较大的问题，采用将控制区域调节需求进行统一分配的方式，兼顾调节资源的运行特性和系统调节的统一需求分担，可以大大减小这些风险。
附图说明
图1为本发明的储能资源电力系统功率频率控制逻辑框图；
图2为本发明实施例的储能资源电力系统功率频率控制方法流程框图；
图3为本发明实施例的储能资源电力系统功率频率控制方法细节流程框图；
图4为本发明实施例的储能资源电力系统功率频率控制系统框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
首先，介绍本发明涉及的相关术语。
自动发电控制(automatic power control,AGC)：一种依据控制区域电力系统的频率偏差以及交换功率偏差计算系统调节需求，并将需求分担给参与调节的机组，从而维持系统频率稳定，减小控制区交换功率偏差的实时控制系统。
自动功率控制(automatic power control,APC)：一种在AGC系统上升级改造的，其控制对象由发电资源扩大为所有功率可调资源的实时控制系统。其控制目标是通过调节所有参与调控的资源的功率，包括发电资源、可控负荷及储能资源，用于维持系统频率稳定，减小控制区域交换功率偏差。
交换功率偏差：控制区域电网与区域外电网通过数条联络线实现互联，这些联络线是控制区域电网与外界进行能量交换的通道，通常有上级电网下发该通道的功率送出或者受入计划，该计划为交换功率计划，实时运行中，高通道的功率总加为交换功率，其与交换功率计划的偏差即为交换功率偏差。
储能控制器：参与APC系统的实际调节对象，储能控制器统计电池组调节参数，发送给APC系统，接受APC系统控制指令，并调节电池组功率。
电池组：储能设备，受储能控制器控制，通常为多个电池串并联构成。
控制区域：通常以省级行政区划分区域电网，控制区域主要包含区域内的交直流线路，发电机，负荷及变压器等电力元件。其与外界电网互联的交直流线路称之为联络线。
区域控制偏差(area control error,ACE)：依据控制区域频率偏差和交换功率偏差计算得到的控制区域控制偏差，依据该区域控制偏差可计算得到控制区域实时功率调节需求。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，示出了本发明储能资源电力系统功率频率控制方法的逻辑，APC系统从数据采集与监视控制系统(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA)获取控制区域内区域电网的实时频率，并统计区域电网的实时交换功率；计算控制区域频率偏差以及交换功率偏差，从而计算区域控制偏差(Area Control Error,ACE)；通过滤波、积分及叠加控制性能策略(Control Performance Strategy,CPS)调节需求计算得到控制区域调节需求(Area Regulation Requirement,ARR)；再依据可调资源的可调节范围、控制模式和分担系数计算可调资源的调节需求；可调资源的基点功率叠加调节功率，经过校核得到控制目标，将控制目标下发给对应控制器，通过控制器实现可调资源调节。
基于上述控制逻辑，参见图2，示出了本发明一个实施例中提供的一种储能资源电力系统功率频率控制方法，包括以下步骤：
S1：获取控制区域的区域控制偏差和控制性能策略调节需求。
具体的，为了获取控制区域的区域控制偏差，首先要确定控制区域的频率偏差以及交换功率偏差。本实施例中，通过SCADA系统实时采集控制区域内区域电网的实时频率和实时交换功率，其中，SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统，它可以对现场的运行设备进行监视和控制，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策及能帮助快速诊断出系统故障状态等优势。
利用SCADA系统采集的实时频率和实时交换功率，进而结合控制区域内区域电网的额定频率和交换功率计划，实时频率与额定频率之间的差值经过区域电网频率偏差系数修正后，即可得到控制区域的频率偏差，交换功率偏差体现为实时交换功率与交换功率计划之间的差值。其中，额定频率和交换功率计划都是提前预设好的，可根据区域电网参数确定。得到了控制区域的频率偏差和交换功率偏差后，即可通过下式得到控制区域的区域控制偏差：
ACEraw＝10*B*(f-f0)+(I-I0)
其中，ACEraw为区域控制偏差，B为区域电网频率偏差系数，单位MW/0.1Hz，f为实时频率，f0为额定频率，I为实时交换功率，I0为交换功率计划。
控制性能策略调节需求是考虑CPS指标而设计的调节需求，该需求确保在多区域互联的条件下，本区域的调节需求既保证本区域的功率频率稳定，也会对相邻区域提供功率支援，通过下式确定CPS标准下的控制性能策略调节需求PCPS：
PCPS＝-10*GCPS*Δf
其中，GCPS为CPS增益，Δf为实时频率与额定频率的偏差即系统频率偏差，为避免过大调节功率，系统频率偏差取值边界为[-0.2，0.2]Hz，GCPS表示系统频率偏差达到0.1Hz时，可以接受的最大方向ACE的绝对值，该值由调度员依据本区域电网规模和调节性能确定。
S2：根据区域控制偏差和控制性能策略调节需求得到控制区域调节需求。
具体的，控制区域调节需求一般包括三个分量，分别为控制区域调节需求比例分量、控制区域调节需求积分分量以及控制区域调节需求控制性能策略分量。
其中，控制区域调节需求比例分量与ACE的滤波值成比例，确保功率控制产生使得ACE过0点的调节分量，通过滤波区域控制偏差及比例分量增益计算得到。而滤波区域控制偏差是通过将区域控制偏差进行滤波得到，本实施例中，提供如下式所述的滤波方法：
Figure BDA0002718456040000091
其中，ACEfilt为滤波区域控制偏差，ai为衰减系数，Nhis为区域控制偏差历史记录数，一般取15个历史采样点，i为历史区域控制偏差序号，ACEraw(i)即表示序号i的历史区域控制偏差。
得到滤波区域控制偏差及比例分量增益后，通过下式得到控制区域调节需求比例分量：
PP＝-Gp*ACEfilt
其中，PP为控制区域调节需求比例分量，Gp为比例分量增益。其中，比例分量增益在CPS指标下，比例分量增益取1，以保证ACE控制到0，但不以此为限，在其它标准下可取不同值。
控制区域调节需求积分分量是确保ACE能在一定时段内TCPS，平均值不超过规定范围L10而设定的控制区调节需求分量，为避免过大的积分分量，引入最大积分分量Imax，通过区域控制偏差积分结合积分增益得到。具体的，首先将区域控制偏差进行积分得到区域控制偏差积分，并通过下式得到积分增益GI：
Figure BDA0002718456040000101
得到区域控制偏差积分及积分增益后，通过下式得到控制区域调节需求积分分量：
PI＝-GI*ACEI
其中，PI为控制区域调节需求积分分量，ACEI为区域控制偏差积分。
控制区域调节需求控制性能策略分量采用控制性能策略调节需求。
得到控制区域调节需求比例分量、控制区域调节需求积分分量以及控制区域调节需求控制性能策略分量后，将控制区域调节需求比例分量、控制区域调节需求积分分量以及控制区域调节需求控制性能策略分量进行叠加，如下式所示，即可得到控制区域调节需求PARR：
PARR＝PP+PI+PCPS。
S3：根据控制区域调节需求所属的调节区间，结合预设的储能资源基点功率，得到储能资源的控制目标。
具体的，首先要明确控制区域的调节区间，按照目前AGC技术对控制区域调节区间的划分，一般划分为调节死区、正常调节区、次紧急调节区以及紧急调节区，其中，调节死区系统区域控制偏差极小，是电网运行的理想状态，调节资源不需要改变其功率；正常调节区通常由负荷波动、预测误差等产生，需要调节常规资源，使区域控制偏差回归调节死区；次紧急调节区系统控制偏差较大，需要调节常规资源及次紧急调节资源，使区域控制偏差快速回归调节死区；紧急调节区表示区域控制偏差极大，控制区所有可调节资源包括常规调节资源、次紧急调节资源、紧急调节资源均需要按调节步长调节功率；根据控制区域调节需求所属的调节区间不同，采用不同的分担方式将控制区域调节需求分担至储能资源，并结合储能资源基点功率，进一步确定储能资源的调节需求。
为了确定储能资源的调节需求，首先需要确定储能资源基点功率。本实施例中，按照储能资源的控制模式进行储能资源基点功率的预先设定。具体的，常见的储能资源的控制模式包括用户自治模式、充电模式、放电模式、浮动基点模式、紧急充电模式以及紧急放电模式。
当控制模式为用户自治模式时，如下式所示，储能资源基点功率设定为储能资源内电池组的实时功率：
Pbase＝Pcur_dev
其中，Pbase为储能资源基点功率，Pcur_dev为储能资源的电池组实时功率。
当控制模式为充电模式或紧急充电模式时，如下式所示，储能资源基点功率设定为储能资源内电池组的额定充电功率：
Pbase＝Pchgcp_dev
其中，Pchgcp_dev为储能资源的电池组的额定充电功率。
当控制模式为放电模式或紧急放电模式时，如下式所示，储能资源基点功率设定为储能资源内电池组的额定放电功率：
Pbase＝Pdiscp_dev
其中，Pdiscp_dev为储能资源的电池组的额定放电功率。
当控制模式为浮动基点模式时，如下式所示，储能资源基点功率根据储能资源内电池组的当前电量比进行设定，当当前电量比低于低位电量比时，储能资源基点功率设定为额定充电功率；当当前电量比高于高位电量比时，储能资源基点功率设定为额定放电功率；当当前电量比不低于低位电量比且不高于高位电量比时，储能资源基点功率设定为0：
Figure BDA0002718456040000121
其中，RTcur为当前电量比，RTlow为低位电量比，RThig为高位电量比。
其中，电量比是储能资源实时存储的电量与该设备的最大存储电量的比值。一般储能电站的低位电量线在5％～20％，高位电量线为80％～95％，减少储能电源深度充电和深度放电，即减少储能电源处于低位电量和高位电量状态，可以增加储能设备寿命。
其中，储能资源的控制模式按照预设需求进行控制模式切换，控制模式每次切换均进行切换校验，切换校验包括：当切换后的控制模式为放电模式或紧急放电模式时，校验当前电量比，当当前电量比低于低位电量比时，维持当前控制模式；否则，进行控制模式切换；当切换后的控制模式为充电模式或紧急充电模式时，校验当前电量比，当当前电量比高于低位电量比时，维持当前控制模式；否则，进行控制模式切换。通过上述的检验方式，有效的防止储能资源内电池组进行过度的充电和放电，进而导致储能资源内电池组损坏的情况。
确定储能资源基点功率后，根据控制区域调节需求所属的调节区间确定储能资源的分担方式。具体的，如下式所示，当控制区域调节需求属于调节死区时，储能资源的调节需求为0；当控制区域调节需求属于正常调节区或次紧急调节区时，储能资源的调节需求为预设分担系数的控制区域调节需求；当控制区域调节需求属于紧急调节区时，储能资源的调节需求为储能资源基点功率至储能资源可调边界的调节量：
Figure BDA0002718456040000131
其中，Preg为储能资源的调节需求，
Figure BDA0002718456040000132
为储能资源的实际可调上限，P SE为储能资源的实际可调下限，Ci为储能资源设定的分担系数，Ctot为所有参加调节的资源的分担系数总和，
Figure BDA0002718456040000133
为调节死区上界，
Figure BDA0002718456040000134
为调节死区下界，
Figure BDA0002718456040000135
为次紧急调节区上界，PE 为次紧急调节区下界。
Figure BDA0002718456040000136
和[PE ,-∞)表示为紧急调节区，
Figure BDA0002718456040000137
表示为调节死区，
Figure BDA0002718456040000138
表示为正常调节区和次紧急调节区。
即储能资源在调节死区不承担控制区域调节需求，在正常调节区及次紧急调节区按分担系数比例承担控制区域调节需求，在紧急调节区承担基点功率至可调边界的调节量。
上述过程中，用到了储能资源的实际可调上限和储能资源的实际可调下限，这是由于储能资源受各类约束条件限值其可调范围，其实际可调范围为各约束条件下的可调范围的交集。约束条件一般包括电量约束条件和断面控制器约束条件。
其中，电量约束下可调范围计算公式如下：
Figure BDA0002718456040000139
Figure BDA0002718456040000141
Figure BDA0002718456040000142
其中，
Figure BDA0002718456040000143
为电池组可调上界，SOC mile为电池组可调下界，SOCc为电池组当前电池电量，Tdl为目标电量达标截止时间，Tc电量目标跟踪预留时间，
Figure BDA0002718456040000144
为电池电量约束下储能资源可调上界，SOCdes为电量目标，P soc为电池电量约束下储能资源可调下界。
断面约束下可调范围计算公式如下：
Figure BDA0002718456040000145
Figure BDA0002718456040000146
其中，
Figure BDA0002718456040000147
为断面约束下储能资源可调上界，Psub为断面实时交换功率，
Figure BDA0002718456040000148
为断面交换功率上限，Pcur为储能资源实时功率，P sec为断面约束下储能资源可调下界，P sub为断面交换功率下界。其中，断面实时交换功率以流入方向为负，流出方向为正。
实际可调范围计算公式如下：
Figure BDA0002718456040000149
通过上述方式，得到了储能资源的调节需求，如下式所示，将储能资源的调节需求与预设的储能资源基点功率叠加，得到储能资源的控制目标：
Pdes＝Pbase+Preg
其中，Pdes为储能资源的控制目标，即储能资源的目标功率。
S4：根据储能资源的控制目标进行储能资源调节。
具体的，为减少储能资源的频繁调节，预设命令死区，当储能资源的控制目标与储能资源的实时功率的偏差超过命令死区时，根据储能资源的目标功率生成储能资源调节控制指令，然后发送控制指令至SCADA系统，进而通过SCADA系统控制对应的储能控制器进行储能资源调节。其中，控制指令包括储能资源的目标功率、储能控制器id以及储能控制器所属厂站id信息。
当储能资源的控制目标与储能资源的实时功率的偏差未超过命令死区时，不进行储能资源的调节，从而减少储能资源的频繁调节。
综上所述，本发明储能资源电力系统功率频率控制方法，通过引入储能资源进行储能资源电力系统功率频率控制的调节，相较AGC技术增加了区域电网的功率调节能力，尤其是当控制区域发电资源可调节容量不足时，区域电网的频率波动会增加，区域电网交换功率偏差会增加，从而影响区域电网稳定，同时恶化区域功率频率控制指标，通过储能资源的加入可以有效缓解这一问题。同时，相较需求响应技术，储能资源接受统一调度指令，可以避免各类资源调节和发电资源调节的不协调。有效解决了需求响应技术通常是自主响应，难以获知系统调节需求，也无法获知系统其它调节资源的动作信息，发生过调、欠调、调节冲突的风险较大的问题，采用将控制区域调节需求进行统一分配的方式，兼顾调节资源的运行特性和系统调节的统一需求分担，可以大大减小这些风险。
参见图3，示出了本发明再一实施例提供的一种储能资源电力系统功率频率控制系统，该储能资源电力系统功率频率控制系统包括信息获取模块、调节需求确定模块以及储能资源调节模块。
其中，信息获取模块用于获取控制区域的区域控制偏差和控制性能策略调节需求；调节需求确定模块用于根据区域控制偏差和控制性能策略调节需求得到控制区域调节需求；储能资源调节模块用于根据控制区域调节需求所属的调节区间，结合预设的储能资源基点功率，得到储能资源的控制目标，并根据储能资源的控制目标进行储能资源调节。
本发明再一个实施例中，提供一种终端设备，该终端设备包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(Central ProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal 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，其是终端的计算核心以及控制核心，其适于实现一条或一条以上指令，具体适于加载并执行一条或一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能；本发明实施例所述的处理器可以用于储能资源电力系统功率频率控制方法的操作，包括：获取控制区域的区域控制偏差和控制性能策略调节需求，并根据区域控制偏差和控制性能策略调节需求得到控制区域调节需求；根据控制区域调节需求所属的调节区间，结合预设的储能资源基点功率，得到储能资源的控制目标，并根据储能资源的控制目标进行储能资源调节。
再一个实施例中，本发明还提供了一种计算机可读存储介质(Memory)，所述计算机可读存储介质是终端设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机可读存储介质既可以包括终端设备中的内置存储介质，当然也可以包括终端设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空间，该存储空间存储了终端的操作系统。并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是，此处的计算机可读存储介质可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。
可由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或一条以上指令，以实现上述有关储能资源电力系统功率频率控制方法实施例中的方法的相应步骤；计算机可读存储介质中的一条或一条以上指令由处理器加载并执行如下步骤：获取控制区域的区域控制偏差和控制性能策略调节需求，并根据区域控制偏差和控制性能策略调节需求得到控制区域调节需求；根据控制区域调节需求所属的调节区间，结合预设的储能资源基点功率，得到储能资源的控制目标，并根据储能资源的控制目标进行储能资源调节。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种储能资源电力系统功率频率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取控制区域的区域控制偏差和控制性能策略调节需求，并根据区域控制偏差和控制性能策略调节需求得到控制区域调节需求；
根据控制区域调节需求所属的调节区间，结合预设的储能资源基点功率，得到储能资源的控制目标，并根据储能资源的控制目标进行储能资源调节；
所述根据控制区域调节需求所属的调节区间，结合预设的储能资源基点功率，得到储能资源的控制目标的具体方法为：
根据控制区域调节需求所属的调节区间，结合预设的储能资源基点功率，确定储能资源的调节需求；
其中，调节区间包括调节死区、正常调节区、次紧急调节区以及紧急调节区；
当控制区域调节需求属于调节死区时，储能资源的调节需求为0；
当控制区域调节需求属于正常调节区或次紧急调节区时，储能资源的调节需求为预设分担系数的控制区域调节需求；
当控制区域调节需求属于紧急调节区时，储能资源的调节需求为储能资源基点功率至储能资源可调边界的调节量；
将储能资源的调节需求与预设的储能资源基点功率叠加，得到储能资源的控制目标；
所述储能资源可调边界为储能资源的电量约束条件下储能资源可调范围，与储能资源的断面控制器约束条件下储能资源可调范围的交集。
2.根据权利要求1所述的储能资源电力系统功率频率控制方法，其特征在于，所述获取控制区域的区域控制偏差的具体方法为：
获取控制区域内区域电网的实时频率和实时交换功率，结合控制区域内区域电网的额定频率和交换功率计划，得到控制区域的频率偏差以及交换功率偏差，根据频率偏差以及交换功率偏差得到控制区域的区域控制偏差。
3.根据权利要求1所述的储能资源电力系统功率频率控制方法，其特征在于，根据区域控制偏差和控制性能策略调节需求得到控制区域调节需求的具体方法为：
将区域控制偏差分别进行滤波和积分，得到滤波区域控制偏差和区域控制偏差积分，根据滤波区域控制偏差结合预设比例分量增益得到控制区域调节需求比例分量，根据区域控制偏差积分结合预设积分增益得到控制区域调节需求积分分量，将控制性能策略调节需求作为控制区域调节需求控制性能策略分量，将控制区域调节需求比例分量、控制区域调节需求积分分量以及控制区域调节需求控制性能策略分量叠加，得到控制区域调节需求。
4.根据权利要求1所述的储能资源电力系统功率频率控制方法，其特征在于，所述储能资源基点功率根据储能资源的控制模式进行预设，其中控制模式包括用户自治模式、充电模式、放电模式、浮动基点模式、紧急充电模式以及紧急放电模式；
当控制模式为用户自治模式时，储能资源基点功率设定为储能资源内电池组的实时功率；
当控制模式为充电模式或紧急充电模式时，储能资源基点功率设定为储能资源内电池组的额定充电功率；
当控制模式为放电模式或紧急放电模式时，储能资源基点功率设定为储能资源内电池组的额定放电功率；
当控制模式为浮动基点模式时，储能资源基点功率根据储能资源内电池组的当前电量比进行设定，当当前电量比低于低位电量比时，储能资源基点功率设定为额定充电功率；当当前电量比高于高位电量比时，储能资源基点功率设定为额定放电功率；当当前电量比不低于低位电量比且不高于高位电量比时，储能资源基点功率设定为0。
5.根据权利要求1所述的储能资源电力系统功率频率控制方法，其特征在于，所述储能资源的控制模式按照预设需求进行控制模式切换，控制模式每次切换均进行切换校验，切换校验包括：
当切换后的控制模式为放电模式或紧急放电模式时，校验当前电量比，当当前电量比低于低位电量比时，维持当前控制模式；否则，进行控制模式切换；
当切换后的控制模式为充电模式或紧急充电模式时，校验当前电量比，当当前电量比高于低位电量比时，维持当前控制模式；否则，进行控制模式切换。
6.根据权利要求1所述的储能资源电力系统功率频率控制方法，其特征在于，所述根据储能资源的控制目标进行储能资源调节的具体方法为：
预设命令死区，当储能资源的控制目标与储能资源的实时功率的偏差超过命令死区时，根据储能资源的控制目标生成控制指令，并发送至储能控制器进行储能资源调节。
7.一种储能资源电力系统功率频率控制系统，其特征在于，包括：
信息获取模块，用于获取控制区域的区域控制偏差和控制性能策略调节需求；
调节需求确定模块，用于根据区域控制偏差和控制性能策略调节需求得到控制区域调节需求；以及
储能资源调节模块，用于根据控制区域调节需求所属的调节区间，结合预设的储能资源基点功率，得到储能资源的控制目标，并根据储能资源的控制目标进行储能资源调节；所述根据控制区域调节需求所属的调节区间，结合预设的储能资源基点功率，得到储能资源的控制目标的具体方法为：
根据控制区域调节需求所属的调节区间，结合预设的储能资源基点功率，确定储能资源的调节需求；
其中，调节区间包括调节死区、正常调节区、次紧急调节区以及紧急调节区；
当控制区域调节需求属于调节死区时，储能资源的调节需求为0；
当控制区域调节需求属于正常调节区或次紧急调节区时，储能资源的调节需求为预设分担系数的控制区域调节需求；
当控制区域调节需求属于紧急调节区时，储能资源的调节需求为储能资源基点功率至储能资源可调边界的调节量；
将储能资源的调节需求与预设的储能资源基点功率叠加，得到储能资源的控制目标；
所述储能资源可调边界为储能资源的电量约束条件下储能资源可调范围，与储能资源的断面控制器约束条件下储能资源可调范围的交集。
8.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6任一项所述储能资源电力系统功率频率控制方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述储能资源电力系统功率频率控制方法的步骤。
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