CN113659590A - 一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法及系统 - Google Patents

一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113659590A
CN113659590A CN202110751930.0A CN202110751930A CN113659590A CN 113659590 A CN113659590 A CN 113659590A CN 202110751930 A CN202110751930 A CN 202110751930A CN 113659590 A CN113659590 A CN 113659590A
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy storage
storage battery
power grid
frequency modulation
secondary frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110751930.0A
Other languages
English (en)
Inventor
周天
李吉晨
傅国斌
扈卫卫
黄燕
王学斌
常康
丁玉杰
李延和
汪马翔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Nari Technology Co Ltd
State Grid Qinghai Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Qinghai Electric Power Co Ltd
State Grid Electric Power Research Institute
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Nari Technology Co Ltd
State Grid Qinghai Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Qinghai Electric Power Co Ltd
State Grid Electric Power Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, Nari Technology Co Ltd, State Grid Qinghai Electric Power Co Ltd, Electric Power Research Institute of State Grid Qinghai Electric Power Co Ltd, State Grid Electric Power Research Institute filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN202110751930.0A priority Critical patent/CN113659590A/zh
Publication of CN113659590A publication Critical patent/CN113659590A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法及系统，本发明从电网区域控制偏差信号获取储能电池参数，根据储能电池参数参与二次调频的效益值，筛选储能电池参数，根据筛选出的储能电池参数参与二次调频的效果指标值，进行储能电池参数优化，增强了储能电池二次调频过程的稳定性与准确性，增强了储能电池的电网频率调整能力，从整体上提高了储能电池与电网机组的调频处理能力与电力能源控制能力。

Description

一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法及系统
技术领域
本发明涉及一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法及系统，属于电网技术领域。
背景技术
随着新型电力能源的不断发展，电力资源已成为人们生产生活不可缺少的资源。因此，电力资源应用范围越来越广，同时也相应地也出现了一些问题，特别是大规模的电网机组出现了不稳定性。对此，储能电池与电网的组合应用技术得到了广泛关注。
目前，为了使储能电池与电网机组达到更高的适配度，以实现对电网频率调整进行更精准的控制，可以对储能电池进行二次调频。二次调频的过程会存在一定的信息误差，为了增强储能电池二次调频过程的稳定性与准确性，急需一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法。
发明内容
本发明提供了一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法及系统，解决了背景技术中披露的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法，包括：
提取电网区域控制偏差信号；
对电网区域控制偏差信号进行分解，获得储能电池参数；
评估各储能电池参数参与二次调频的效益值；
根据效益值，筛选储能电池参数；
评估筛选出的储能电池参数参与二次调频的效果指标值；
根据效果指标值和预设规则，优化参与电网二次调频的储能电池参数。
所述提取电网区域控制偏差信号之后，所述方法还包括：对电网区域控制偏差信号进行筛选。
对电网区域控制偏差信号进行筛选，具体包括：
对电网区域控制偏差信号进行检测，获得电网区域控制偏差信号的检测指标；
若检测指标不在(0,1)范围内，则剔除该电网区域控制偏差信号。
电网区域控制偏差信号检测指标的计算公式为：
Figure BDA0003145032160000021
其中，J为电网区域控制偏差信号检测指标，SACE为电网区域控制偏差信号，pE、pG分别为储能电池的电源容量和出力频率，q为电网的节点电压、储能容量以及储能充放电电流信号的序列长度。
对电网区域控制偏差信号进行分解，获得储能电池参数，包括：对电网区域控制偏差信号进行经验模态分解，获得储能电池参数。
效益值计算公式为：
Figure BDA0003145032160000022
其中，NRES为储能电池参数参与二次调频的效益值，Ry为所有参与二次调频的储能电池年效益，ri为参与二次调频的储能电池净效益值，TLCC为储能电池可以使用的总时间。
效果指标值计算公式为：
Figure BDA0003145032160000031
其中，SACE为电网区域控制偏差信号，pE、pG分别为储能电池的电源容量和出力频率，P为电网区域控制偏差信号的序列长度，J1为筛选出的储能电池参数参与二次调频的效果指标值。
预设规则为：选择最大效果指标值对应的储能电池参数参与电网二次调频。
一种储能电池参与电网二次调频的参数优化系统，包括：
信号提取模块：提取电网区域控制偏差信号；
参数获取模块：对电网区域控制偏差信号进行分解，获得储能电池参数；
效益评估模块：评估各储能电池参数参与二次调频的效益值；
筛选模块：根据效益值，筛选储能电池参数；
效果评估模块：评估筛选出的储能电池参数参与二次调频的效果指标值；
选择模块：根据效果指标值和预设规则，优化参与电网二次调频的储能电池参数。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行储能电池参与电网二次调频的参数优化方法。
本发明所达到的有益效果：本发明从电网区域控制偏差信号获取储能电池参数，根据储能电池参数参与二次调频的效益值，筛选储能电池参数，根据筛选出的储能电池参数参与二次调频的效果指标值，进行储能电池参数优化，增强了储能电池二次调频过程的稳定性与准确性，增强了储能电池的电网频率调整能力，从整体上提高了储能电池与电网机组的调频处理能力与电力能源控制能力。
附图说明
图1为本发明方法的流程图；
图2为频率偏差曲线；
图3为储能处理曲线；
图4为抗干扰性效果对比。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法，包括以下步骤：
步骤1，提取电网区域控制偏差信号(ACE信号)；
步骤2，对电网区域控制偏差信号进行分解，获得储能电池参数；
步骤3，评估各储能电池参数参与二次调频的效益值；
步骤4，根据效益值，筛选储能电池参数；
步骤5，评估筛选出的储能电池参数参与二次调频的效果指标值；
步骤6，根据效果指标值和预设规则，优化参与电网二次调频的储能电池参数。
上述方法从电网区域控制偏差信号获取储能电池参数，根据储能电池参数参与二次调频的效益值，筛选储能电池参数，根据筛选出的储能电池参数参与二次调频的效果指标值，进行储能电池参数优化，增强了储能电池二次调频过程的稳定性与准确性，增强了储能电池的电网频率调整能力，从整体上提高了储能电池与电网机组的调频处理能力与电力能源控制能力。
电网区域控制偏差信号，即ACE信号，这一信号考虑了互联电力系统之间的频率变化和交换功率变化等参数，是电网二次调频中常用的信号，可会直接获取。
获取ACE信号后，需要对其进行筛选，以剔除无用部分，具体如下：
1)对ACE信号进行检测，获得ACE信号的检测指标；
Figure BDA0003145032160000051
其中，J为ACE信号的检测指标，SACE为ACE信号，pE、pG分别为储能电池的电源容量和出力频率，q为电网的节点电压、储能容量以及储能充放电电流信号的序列长度。
3)若检测指标不在(0,1)范围内，则剔除该ACE信号，即只有在(0,1)范围内的ACE信号才可参与后续的流程。
考虑到储能电池自身的特殊性，根据电池性能特征调整匹配的电网动态参数，对经过上述筛选后的ACE信号进行经验模态分解，获得储能电池参数，具体如下：
ACE信号可分解为，
Figure BDA0003145032160000052
其中，SACE(t)为储能电池参数t的ACE信号，t包括额定电压、额定容量以及放电电流，IIMF.i(t)为本征模态函数，i为储能电池在电网中的运行时刻，rn(t)为函数的残余分量，即残余信号。
通过上述分解后获得储能电池参数，假设各参数均参与二次调频，则可计算出各参数参与二次调频的效益值，具体公式如下：
Figure BDA0003145032160000061
其中，NRES为储能电池参数参与二次调频的效益值，Ry为所有参与二次调频的储能电池年效益，年效益根据具体的储能电池应用环境和原始效益进行参考设定，ri为参与二次调频的储能电池净效益值，TLCC为储能电池可以使用的总时间。
效益值评估涉及到多方面问题，不只包括经济效益，还涉及到储能电池二次调频后投入使用对电网容量、能源消耗、效率调整等方面带来的影响。
基于效益值对储能电池参数进行筛选，即剔除效益值较差的储能电池参数，然后假设剩余的储能电池参数参与二次调频，根据下式计算效果指标值：
效果指标值计算公式为：
Figure BDA0003145032160000062
其中，P为电网区域控制偏差信号的序列长度，J1为筛选出的储能电池参数参与二次调频的效果指标值。
对效果指标值进行排序，选择最大效果指标值对应的储能电池参数参与电网二次调频。
以表1的参数(固定不变的电网环境参数)进行实验，对仿真实验中的传统电网机组与调频后的储能电池机组的阶跃扰动进行检测。
Figure BDA0003145032160000063
Figure BDA0003145032160000071
(1)频率偏差实验分析
根据图2可知，经过二次调配后的储能电池机组的电网频率变化偏差较低，而且储能电池的出力一直处于较为稳定的状态；而传统的电池机组频率变化偏差较大，电池出力较小，且恢复能力较弱；其中，传统方法为储能电池参数为固定参数的方法。
(2)储能电池应急处理情况的分析
分析图3可知，在应急调频情况下，储能电池反应速度更快，反应灵敏度更高，能够直接接收参数信息的传输，并且参数处理与分析的过程更快，结果更准确，相比于传统的电池机组整体效率更高，与电网频域的适配性更高。
(3)抗干扰性实验分析
进行储能电池机组连续扰动实验，用干扰信号对电池电网的调频机组进行连续的信号干扰。图4中，抗干扰系数越高，说明调频参数优化的抗干扰效果越好。实验结果表明，在连续的信号干扰情况下，参数优化后的储能电池在调频方法具有更强的处理能力，能够使频率调整偏差保持在极小的范围内，相比于传统电池机组具有较强的稳定性和数据处理精准性。
从实验可以看出，相比于传统的电网机组，储能电池具有更强的调频处理能力，在面对连续信号干扰时调频偏差较低，比传统的电网机组更稳定、更精准。对储能电池参与电网二次调频参数优化进行的研究对储能电池调频的相关领域具有一定的参考作用，有利于推动储能电池与电网设施的更新发展。
一种储能电池参与电网二次调频的参数优化系统，包括：
信号提取模块：提取电网区域控制偏差信号；
参数获取模块：对电网区域控制偏差信号进行分解，获得储能电池参数；
效益评估模块：评估各储能电池参数参与二次调频的效益值；
筛选模块：根据效益值，筛选储能电池参数；
效果评估模块：评估筛选出的储能电池参数参与二次调频的效果指标值；
选择模块：根据效果指标值和预设规则，优化参与电网二次调频的储能电池参数。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行储能电池参与电网二次调频的参数优化方法。
一种计算设备，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行储能电池参与电网二次调频的参数优化方法的指令。
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。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法，其特征在于，包括：
提取电网区域控制偏差信号；
对电网区域控制偏差信号进行分解，获得储能电池参数；
评估各储能电池参数参与二次调频的效益值；
根据效益值，筛选储能电池参数；
评估筛选出的储能电池参数参与二次调频的效果指标值；
根据效果指标值和预设规则，优化参与电网二次调频的储能电池参数。
2.根据权利要求1所述的一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法，其特征在于，所述提取电网区域控制偏差信号之后，所述方法还包括：
对电网区域控制偏差信号进行筛选。
3.根据权利要求2所述的一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法，其特征在于，对电网区域控制偏差信号进行筛选，具体包括：
对电网区域控制偏差信号进行检测，获得电网区域控制偏差信号的检测指标；
若检测指标不在(0,1)范围内，则剔除该电网区域控制偏差信号。
4.根据权利要求3所述的一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法，其特征在于，电网区域控制偏差信号检测指标的计算公式为：
Figure FDA0003145032150000011
其中，J为电网区域控制偏差信号检测指标，SACE为电网区域控制偏差信号，pE、pG分别为储能电池的电源容量和出力频率，q为电网的节点电压、储能容量以及储能充放电电流信号的序列长度。
5.根据权利要求1所述的一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法，其特征在于，对电网区域控制偏差信号进行分解，获得储能电池参数，包括：
对电网区域控制偏差信号进行经验模态分解，获得储能电池参数。
6.根据权利要求1所述的一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法，其特征在于，效益值计算公式为：
Figure FDA0003145032150000021
其中，NRES为储能电池参数参与二次调频的效益值，Ry为所有参与二次调频的储能电池年效益，ri为参与二次调频的储能电池净效益值，TLCC为储能电池可以使用的总时间。
7.根据权利要求1所述的一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法，其特征在于，效果指标值计算公式为：
Figure FDA0003145032150000022
其中，SACE为电网区域控制偏差信号，pE、pG分别为储能电池的电源容量和出力频率，P为电网区域控制偏差信号的序列长度，J1为筛选出的储能电池参数参与二次调频的效果指标值。
8.根据权利要求1所述的一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法，其特征在于，预设规则为：选择最大效果指标值对应的储能电池参数参与电网二次调频。
9.一种储能电池参与电网二次调频的参数优化系统，其特征在于，包括：
信号提取模块：提取电网区域控制偏差信号；
参数获取模块：对电网区域控制偏差信号进行分解，获得储能电池参数；
效益评估模块：评估各储能电池参数参与二次调频的效益值；
筛选模块：根据效益值，筛选储能电池参数；
效果评估模块：评估筛选出的储能电池参数参与二次调频的效果指标值；
选择模块：根据效果指标值和预设规则，优化参与电网二次调频的储能电池参数。
10.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于：所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行根据权利要求1至8所述的方法中的任一方法。
CN202110751930.0A 2021-07-02 2021-07-02 一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法及系统 Pending CN113659590A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110751930.0A CN113659590A (zh) 2021-07-02 2021-07-02 一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110751930.0A CN113659590A (zh) 2021-07-02 2021-07-02 一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法及系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113659590A true CN113659590A (zh) 2021-11-16

Family

ID=78489911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110751930.0A Pending CN113659590A (zh) 2021-07-02 2021-07-02 一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113659590A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113609443B (zh) 基于区块链的碳足迹跟踪处理方法、装置及存储介质
CN112395289B (zh) 一种分布式光伏数据分层存储方法和系统
CN114047452B (zh) 一种确定电池循环寿命的方法及装置
CN111103477B (zh) 一种基于3d卷积神经网络的电气负载监测方法和系统
Xue et al. Adaptive ultra-short-term wind power prediction based on risk assessment
CN105373620A (zh) 大规模电池储能电站海量电池数据异常检测方法及系统
CN115758151A (zh) 联合诊断模型建立方法、光伏组件故障诊断方法
CN115081597A (zh) 一种基于机器学习的以电核碳方法、系统、设备和介质
CN109800477B (zh) 锂离子电池三因素不一致性预测方法及装置
CN113659590A (zh) 一种储能电池参与电网二次调频的参数优化方法及系统
KR20190071174A (ko) 기압 데이터를 이용한 단기 풍속 예측 방법 및 시스템
CN110865329A (zh) 一种基于大数据自诊断的电能计量方法及系统
Li et al. An ensemble hybrid model with outlier detection for prediction of lithium-ion battery remaining useful life
CN111832936B (zh) 一种含分布式电源的配网供电可靠性评估方法
CN116249186A (zh) 无线网设备的数据处理方法、装置、存储介质及电子设备
CN112800625A (zh) 一种区域电网全清洁供电运行边界确定方法和系统
Dong et al. Nontechnical loss detection of electricity based on neural architecture search in distribution power networks
CN115343636B (zh) 一种锂电池的异常检测方法及装置
CN116205379B (zh) 锂亚电池存活天数预测模型建立方法、系统、设备及介质
CN114793200B (zh) 一种基于电力物联网网络结构的重要物联节点识别方法
Chandani et al. The Implementation of Integration of ML Algorithm for the Design of Stability System for Grid System
Tian et al. An Improved XGBoost-based Transient Stability Assessment Method for Power System
Zhong et al. Self-organized Criticality Identification of Power Systems Based on Neural Networks
CN117610402A (zh) 一种分布式光伏的多机聚类等值建模方法及装置
CN117494028A (zh) 一种用于储能电站的储能数据异常检测方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination