CN116169697A - 一种规模化储能参与的电网频率紧急控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种规模化储能参与的电网频率紧急控制方法及系统，包括：计算各储能控制子站的等效状态量；当储能控制主站接收到功率紧急控制指令时，确定所述功率紧急控制指令的类型；基于所述功率紧急控制指令的类型和等效状态量，确定各储能控制子站控制范围内的各储能执行站的功率指令，以基于所述功率指令进行电网频率控制。本发明结合各储能控制子站的等效状态量和功率紧急控制指令的类型进行控制，考虑了各储能设备当前状态可提供的功率紧急支撑能力，实现紧急控制功率在分散布置的储能设备间的协调分配，能够更加充分高效的发挥储能的功率支撑能力；优先利用储能的快速功率响应能力，降低对系统其它频率资源的需求，提高了供电可靠性。

Description

一种规模化储能参与的电网频率紧急控制方法及系统

技术领域

本发明涉及储能在电力系统安全稳定控制中的应用技术领域，并且更具体地，涉及一种规模化储能参与的电网频率紧急控制方法及系统。

背景技术

在实现双碳目标和构建新型电力系统的背景下，一方面由于常规电源发展规模受限，送、受端电网的传统频率调控资源逐渐减少；另一方面，大规模新能源和大容量直流的接入增大了系统遭受大功率缺额或盈余故障的风险，对系统频率紧急支撑能力提出了更高的要求。针对日益凸出的电网频率安全稳定问题，将电网中分散布置的储能纳入电力系统安全稳定控制体系，利用储能的的快速响应特性和功率双向调节能力可大幅提升系统应对大功率扰动引发的频率失稳问题，降低率盈余时的切机措施量和功率缺额时的切负荷措施量，减少经济损失。

但储能在电网中点多面广，布置分散，需要构建完善的控制框架实现对储能的聚合控制。此外，储能对电网的功率支撑能力会受其荷电状态以及充放电运行状态的影响，若不加以协调控制，不仅不能充分发挥各储能设备的功率支撑能力，还有可能恶化系统的频率问题。

因此，需要一种规模化储能参与的电网频率紧急控制方法。

发明内容

本发明提出一种规模化储能参与的电网频率紧急控制方法及系统，以解决如何高效地进行电网频率紧急控制的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种规模化储能参与的电网频率紧急控制方法，所述方法包括：

计算各储能控制子站的等效状态量；

当储能控制主站接收到功率紧急控制指令时，确定所述功率紧急控制指令的类型；

基于所述功率紧急控制指令的类型和等效状态量，确定各储能控制子站控制范围内的各储能执行站的功率指令，以基于所述功率指令进行电网频率控制。

优选地，其中所述计算各储能控制子站的等效状态量，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l的t时刻等效功率P_l,t，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l的等效最小荷电状态允许值SOC_l,min，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l的等效最大荷电状态允许值SOC_l,max，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t+1时刻的等效荷电状态SOC_l,t+1，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率充电时间T_{C_dur,l,t+1}，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率放电时间T_{DC_dur,l,t+1}，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t时刻可提供的最大放电功率增加值ΔP_{DC_l,t,max}，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t时刻可提供最大充电功率增加值ΔP_{C_l,t,max}，包括：

其中，P_l,t为储能控制子站l在t时刻的等效荷电充放电功率，P_l,t>0表示储能控制子站在t时刻为等效放电状态，P_l,t<0表示储能控制子站l在t时刻为等效充电状态，P_l,t＝0表示储能控制子站l在t时刻为等效待机状态；M为储能控制子站l控制范围内储能执行站的数量；P_m,t为储能执行站m在t时刻的充电或放电功率，P_m,t>0表示储能执行站m在t时刻为放电状态，P_m,t<0表示储能执行站m在t时刻为充电状态；SOC_l,min为储能控制子站l的等效最小荷电状态允许值，SOC_m,min为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站的最小荷电状态允许值；C_N,m为储能执行站m的额定电池容量；SOC_l,max为储能控制子站l的等效最大荷电状态允许值，SOC_m,max为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站的最大荷电状态允许值；SOC_l,t+1为储能控制子站l在t+1时刻的等效荷电状态；SOC_m,t为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站在t时刻的荷电状态；ΔT为频控系统采样时间间隔；P_N,m为储能执行站m的额定充电和放电功率。

优选地，其中所述基于所述功率紧急控制指令的类型和等效状态量，确定各储能控制子站控制范围内的各储能执行站的功率指令，以基于所述功率指令进行电网频率控制，包括：

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率上调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的放电功率增加值大于系统功率上调量需求，则各储能控制子站的功率增加值指令ΔP_{DC_l,t}按下式进行分配：

储能控制子站l控制范围内的各储能执行站的功率上调指令ΔP_{DC_m,t}按下式进行分配：

储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝P_m,t+ΔP_{DC_m,t} (11)

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率上调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的放电功率增加值小于等于系统功率上调量需求，则各储能控制子站按最大功率放电，其余功率上调量由其他频率控制资源承担，储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝P_N,m (12)

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率下调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的充电功率增加值大于系统功率下调量需求，则各储能控制子站的功率下调指令ΔP_{C_l,t}按下式进行分配：

储能控制子站l控制范围内的各储能执行站的功率下调指令ΔP_{C_m,t}按下式进行分配：

储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝P_m,t-ΔP_{C_m,t} (15)

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率下调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的充电功率增加值小于等于系统功率下调需求量，则各储能控制子站按最大功率充电，其余功率下调量由其他系统承担，储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝-P_N,m (16)

其中，ΔP_{INC_Need,t}为t时刻的系统功率上调量需求；ΔP_{DC_l,t,max}为t时刻储能控制子站l能够提供的放电功率增加值；P_N,m为储能执行站m的额定充电和放电功率；P_m,t为储能执行站m在t时刻的充电或放电功率；ΔP_{RED_Need,t}为t时刻的系统功率下调量需求；ΔP_{C_l,t,max}为t时刻储能控制子站l能够提供的充电功率增加值；L为储能控制子站的数量。

优选地，其中所述方法还包括：

当储能控制主站未接收到功率紧急控制指令时，基于储能控制子站的等效状态量，利用如下方式确定各储能控制子站中各储能执行站的充电或放电功率，包括：

若储能控制子站l同时满足T_{C_dur,l,t+1}≥T和T_{DC_dur,l,t+1}≥T，则确定储能控制子站l范围内的储能执行站m在下一时刻的功率指令为P_m,t+1＝P_m,t；

若储能控制子站l的等效荷电状态满足T_{Dc_dur,l,t+1}≤T，则则确定储能控制子站l范围内的储能执行站m在下一时刻的功率指令为P_m,t+1＝P_N,m；

若储能控制子站l的等效荷电状态满足T_{C_dur,l,t+1}≤T，则则确定储能控制子站l范围内的储能执行站m在下一时刻的功率指令为P_m,t+1＝﹣P_N,m；

其中，T_{C_dur,l,t+1}为储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率充电时间；T_{DC_dur,l,t+1}为储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率放电时间T_{DC_dur,l,t+1}；P_m,t储能执行站m在t时刻的充电或放电功率；T为预设时间阈值。

根据本发明的另一个方面，提供了一种规模化储能参与的电网频率紧急控制系统，所述系统包括：

等效状态量确定单元，用于计算各储能控制子站的等效状态量；

指令类型确定单元，用于当储能控制主站接收到功率紧急控制指令时，确定所述功率紧急控制指令的类型；

频率控制单元，用于基于所述功率紧急控制指令的类型和等效状态量，确定各储能控制子站控制范围内的各储能执行站的功率指令，以基于所述功率指令进行电网频率控制。

优选地，其中所述等效状态量确定单元，计算各储能控制子站的等效状态量，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l的t时刻等效功率P_l,t，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l的等效最小荷电状态允许值SOC_l,min，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l的等效最大荷电状态允许值SOC_l,max，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t+1时刻的等效荷电状态SOC_l,t+1，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率充电时间T_{C_dur,l,t+1}，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率放电时间T_{DC_dur,l,t+1}，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t时刻可提供的最大放电功率增加值ΔP_{DC_l,t,max}，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t时刻可提供最大充电功率增加值ΔP_{C_l,t,max}，包括：

其中，P_l,t为储能控制子站l在t时刻的等效荷电充放电功率，P_l,t>0表示储能控制子站在t时刻为等效放电状态，P_l,t<0表示储能控制子站l在t时刻为等效充电状态，P_l,t＝0表示储能控制子站l在t时刻为等效待机状态；M为储能控制子站l控制范围内储能执行站的数量；P_m,t为储能执行站m在t时刻的充电或放电功率，P_m,t>0表示储能执行站m在t时刻为放电状态，P_m,t<0表示储能执行站m在t时刻为充电状态；SOC_l,min为储能控制子站l的等效最小荷电状态允许值，SOC_m,min为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站的最小荷电状态允许值；C_N,m为储能执行站m的额定电池容量；SOC_l,max为储能控制子站l的等效最大荷电状态允许值，SOC_m,max为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站的最大荷电状态允许值；

SOC_l,t+1为储能控制子站l在t+1时刻的等效荷电状态；SOC_m,t为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站在t时刻的荷电状态；ΔT为频控系统采样时间间隔；P_N,m为储能执行站m的额定充电和放电功率。

优选地，其中所述频率控制单元，基于所述功率紧急控制指令的类型和等效状态量，确定各储能控制子站控制范围内的各储能执行站的功率指令，以基于所述功率指令进行电网频率控制，包括：

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率上调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的放电功率增加值大于系统功率上调量需求，则各储能控制子站的功率增加值指令ΔP_{DC_l,t}按下式进行分配：

储能控制子站l控制范围内的各储能执行站的功率上调指令ΔP_{DC_m,t}按下式进行分配：

储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝P_m,t+ΔP_{DC_m,t} (11)

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率上调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的放电功率增加值小于等于系统功率上调量需求，则各储能控制子站按最大功率放电，其余功率上调量由其他频率控制资源承担，储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝P_N,m (12)

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率下调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的充电功率增加值大于系统功率下调量需求，则各储能控制子站的功率下调指令ΔP_{C_l,t}按下式进行分配：

储能控制子站l控制范围内的各储能执行站的功率下调指令ΔP_{C_m,t}按下式进行分配：

储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝P_m,t-ΔP_{C_m,t} (15)

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率下调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的充电功率增加值小于等于系统功率下调需求量，则各储能控制子站按最大功率充电，其余功率下调量由其他系统承担，储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝-P_N,m (16)

其中，ΔP_{INC_Need,t}为t时刻的系统功率上调量需求；ΔP_{DC_l,t,max}为t时刻储能控制子站l能够提供的放电功率增加值；P_N,m为储能执行站m的额定充电和放电功率；P_m,t为储能执行站m在t时刻的充电或放电功率；ΔP_{RED_Need,t}为t时刻的系统功率下调量需求；ΔP_{C_l,t,max}为t时刻储能控制子站l能够提供的充电功率增加值；L为储能控制子站的数量。

优选地，其中所述频率控制单元，还用于：

当储能控制主站未接收到功率紧急控制指令时，基于储能控制子站的等效状态量，利用如下方式确定各储能控制子站中各储能执行站的充电或放电功率，包括：

若储能控制子站l同时满足T_{C_dur,l,t+1}≥T和T_{DC_dur,l,t+1}≥T，则确定储能控制子站l范围内的储能执行站m在下一时刻的功率指令为P_m,t+1＝P_m,t；

若储能控制子站l的等效荷电状态满足T_{Dc_dur,l,t+1}≤T，则则确定储能控制子站l范围内的储能执行站m在下一时刻的功率指令为P_m,t+1＝P_N,m；

若储能控制子站l的等效荷电状态满足T_{C_dur,l,t+1}≤T，则则确定储能控制子站l范围内的储能执行站m在下一时刻的功率指令为P_m,t+1＝﹣P_N,m；

其中，T_{C_dur,l,t+1}为储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率充电时间；T_{DC_dur,l,t+1}为储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率放电时间T_{DC_dur,l,t+1}；P_m,t储能执行站m在t时刻的充电或放电功率；T为预设时间阈值。

基于本发明的另一方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现一种规模化储能参与的电网频率紧急控制方法中任一项的步骤。

基于本发明的另一方面，本发明提供一种电子设备，包括：

上述的计算机可读存储介质；以及

一个或多个处理器，用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。

本发明提供了一种规模化储能参与的电网频率紧急控制方法及系统，包括：计算各储能控制子站的等效状态量；当储能控制主站接收到功率紧急控制指令时，确定所述功率紧急控制指令的类型；基于所述功率紧急控制指令的类型和等效状态量，确定各储能控制子站控制范围内的各储能执行站的功率指令，以基于所述功率指令进行电网频率控制。本发明的电网频率控制方法结合各储能控制子站的等效状态量和功率紧急控制指令的类型进行电网频率紧急控制，考虑了各储能设备当前状态可提供的功率紧急支撑能力，从而实现紧急控制功率在分散布置的储能设备间的协调分配，能够更加充分高效的发挥储能的功率支撑能力；同时，本发明优先利用储能的快速功率响应能力，降低对系统其它频率资源的需求，提高了供电可靠性。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为根据本发明实施方式的规模化储能参与的电网频率紧急控制方法100的流程图；

图2为根据本发明实施方式的储能参与电力系统频率安全稳定控制的架构图；

图3为根据本发明实施方式的储能参与频率紧急控制的计算策略流程图；

图4为根据本发明实施方式的某电网储能参与电力系统频率安全稳定控制的架构图；

图5为根据本发明实施方式的规模化储能参与的电网频率紧急控制系统500的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为根据本发明实施方式的规模化储能参与的电网频率紧急控制方法100的流程图。如图1所示，本发明实施方式提供的规模化储能参与的电网频率紧急控制方法，结合各储能控制子站的等效状态量和功率紧急控制指令的类型进行电网频率紧急控制，考虑了各储能设备当前状态可提供的功率紧急支撑能力，从而实现紧急控制功率在分散布置的储能设备间的协调分配，能够更加充分高效的发挥储能的功率支撑能力；同时，本发明优先利用储能的快速功率响应能力，降低对系统其它频率资源的需求，提高了供电可靠性。本发明实施方式提供的规模化储能参与的电网频率紧急控制方法100，从步骤101处开始，在步骤101计算各储能控制子站的等效状态量。

优选地，其中所述计算各储能控制子站的等效状态量，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l的t时刻等效功率P_l,t，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l的等效最小荷电状态允许值SOC_l,min，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l的等效最大荷电状态允许值SOC_l,max，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t+1时刻的等效荷电状态SOC_l,t+1，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率充电时间T_{C_dur,l,t+1}，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率放电时间T_{DC_dur,l,t+1}，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t时刻可提供的最大放电功率增加值ΔP_{DC_l,t,max}，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t时刻可提供最大充电功率增加值ΔP_{C_l,t,max}，包括：

其中，P_l,t为储能控制子站l在t时刻的等效荷电充放电功率，P_l,t>0表示储能控制子站在t时刻为等效放电状态，P_l,t<0表示储能控制子站l在t时刻为等效充电状态，P_l,t＝0表示储能控制子站l在t时刻为等效待机状态；M为储能控制子站l控制范围内储能执行站的数量；P_m,t为储能执行站m在t时刻的充电或放电功率，P_m,t>0表示储能执行站m在t时刻为放电状态，P_m,t<0表示储能执行站m在t时刻为充电状态；SOC_l,min为储能控制子站l的等效最小荷电状态允许值，SOC_m,min为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站的最小荷电状态允许值；C_N,m为储能执行站m的额定电池容量；SOC_l,max为储能控制子站l的等效最大荷电状态允许值，SOC_m,max为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站的最大荷电状态允许值；

SOC_l,t+1为储能控制子站l在t+1时刻的等效荷电状态；SOC_m,t为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站在t时刻的荷电状态；ΔT为频控系统采样时间间隔；P_N,m为储能执行站m的额定充电和放电功率。

结合图2所示，本发明设计的规模化储能参与电力系统频率紧急控制的架构由“频率控制主站”、“储能主站”、“储能控制子站”和“储能执行站”四个层级构成。其中“频率紧急控制主站”通过根据系统的故障信息计算所需的紧急功率控制需求总量，并按照各类频控资源的优先级下发功率调控指令，在本发明中，储能的调控优先级最高。

在进行电力系统频率紧急控制时，首选需要确定储能控制子站的等效状态量，包括：t时刻等效功率P_l,t、等效最小荷电状态允许值SOC_l,min、等效最大荷电状态允许值SOC_l,max、t+1时刻等效荷电状态SOC_l,t+1、t+1时刻可持续满功率充电时间T_{C_dur,l,t+1}、t+1时刻可持续满功率放电时间T_{DC_dur,l,t+1}、t时刻可提供的最大放电功率增加值ΔP_{DC_l,t,max}、t时刻可提供最大充电功率增加值ΔP_{C_l,t,max}。

其中，储能控制子站l的t时刻等效功率P_l,t的计算公式为：

其中，P_l,t为储能控制子站l在t时刻的等效荷电充放电功率，P_l,t>0表示储能控制子站在t时刻为等效放电状态，P_l,t<0表示储能控制子站l在t时刻为等效充电状态，P_l,t＝0表示储能控制子站l在t时刻为等效待机状态；M为储能控制子站l控制范围内储能执行站的数量；P_m,t储能执行站m在t时刻的充电或放电功率，P_m,t>0表示储能执行站m在t时刻为放电状态，P_m,t<0表示储能执行站m在t时刻为充电状态。

储能控制子站l的等效最小荷电状态允许值SOC_l,min的计算公式为：

其中，SOC_l,min为储能控制子站l的等效最小荷电状态允许值，SOC_m,min为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站的最小荷电状态允许值，通常SOC_m,min的取值为0.1～0.2；C_N,m为储能执行站m的额定电池容量。

储能控制子站l的等效最大荷电状态允许值SOC_l,max的计算公式为：

其中，SOC_l,max为储能控制子站l的等效最大荷电状态允许值，SOC_m,max为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站的最大荷电状态允许值，通常SOC_m,max的取值为0.8～0.9。

储能控制子站l在t+1时刻的等效荷电状态SOC_l,t+1的计算公式为：

其中，SOC_l,t+1为储能控制子站l在t+1时刻的等效荷电状态；SOC_m,t为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站在t时刻的荷电状态；ΔT为频控系统采样时间间隔。

储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率充电时间T_{C_dur,l,t+1}的计算公式为：

其中，P_N,m为储能执行站m的额定充电和放电功率(P_N,m>0)。

储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率放电时间T_{DC_dur,l,t+1}的计算公式为：

储能控制子站l在t时刻可提供的最大放电功率增加值ΔP_{DC_l,t,max}的计算公式为：

储能控制子站l在t时刻可提供最大充电功率增加值ΔP_{C_l,t,max}的计算公式为：

在步骤102，当储能控制主站接收到功率紧急控制指令时，确定所述功率紧急控制指令的类型。

在步骤103，基于所述功率紧急控制指令的类型和等效状态量，确定各储能控制子站控制范围内的各储能执行站的功率指令，以基于所述功率指令进行电网频率控制。

优选地，其中所述基于所述功率紧急控制指令的类型和等效状态量，确定各储能控制子站控制范围内的各储能执行站的功率指令，以基于所述功率指令进行电网频率控制，包括：

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率上调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的放电功率增加值大于系统功率上调量需求，则各储能控制子站的功率增加值指令ΔP_{DC_l,t}按下式进行分配：

储能控制子站l控制范围内的各储能执行站的功率上调指令ΔP_{DC_m,t}按下式进行分配：

储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝P_m,t+ΔP_{DC_m,t} (11)

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率上调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的放电功率增加值小于等于系统功率上调量需求，则各储能控制子站按最大功率放电，其余功率上调量由其他频率控制资源承担，储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝P_N,m (12)

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率下调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的充电功率增加值大于系统功率下调量需求，则各储能控制子站的功率下调指令ΔP_{C_l,t}按下式进行分配：

储能控制子站l控制范围内的各储能执行站的功率下调指令ΔP_{C_m,t}按下式进行分配：

储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝P_m,t-ΔP_{C_m,t} (15)

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率下调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的充电功率增加值小于等于系统功率下调需求量，则各储能控制子站按最大功率充电，其余功率下调量由其他系统承担，储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝-P_N,m (16)

其中，ΔP_{INC_Need,t}为t时刻的系统功率上调量需求；ΔP_{DC_l,t,max}为t时刻储能控制子站l能够提供的放电功率增加值；P_N,m为储能执行站m的额定充电和放电功率；P_m,t为储能执行站m在t时刻的充电或放电功率；ΔP_{RED_Need,t}为t时刻的系统功率下调量需求；ΔP_{C_l,t,max}为t时刻储能控制子站l能够提供的充电功率增加值；L为储能控制子站的数量。

结合图3所示，在本发明中，储能主站接收到频控系统主站发出的紧急功率支撑指令时，各储能执行站按照当前可提供的最大功率支撑能力分配紧急功率支撑指令。具体地，包括：

(1)当功率指令类型为上调需求，频控系统主站计算得到的系统功率上调量需求为ΔP_{INC_Need,t}时

如果各个储能控制子站能够提供的放电功率增加值高于系统功率上调量需求，即，如果

则各储能控制子站的功率增加值指令按下式进行分配：

储能控制子站l控制范围内的各储能执行站的功率上调指令按下式进行分配：

储能执行站m第t+1时刻的功率指令为：

P_m,t+1＝P_m,t+ΔP_{DC_m,t} (11)

如果各个储能控制子站能够提供的放电功率增加值不高于系统功率上调量需求，即，如果

则各个储能控制子站按最大功率放电，其余功率上调量由其他频率控制资源承担，各储能执行站第t+1时刻的功率指令为：

P_m,t+1＝P_N,m (12)

(2)当功率指令类型为上调需求，频控系统主站计算得到的系统功率下调量需求为ΔP_{RED_Need,t}时

如果各个储能控制子站能够提供的充电功率增加值高于系统功率下调量需求，如果

则各储能控制子站的功率下调指令按下式进行分配：

储能控制子站l控制范围内的各储能执行站的功率下调指令按下式进行分配：

各储能执行站m第t+1时刻的功率指令为：

P_m,t+1＝P_m,t-ΔP_{C_m,t} (15)

如果各个储能控制子站能够提供的充电功率增加值不高于系统功率下调需求量，即，如果

则各个储能控制子站按最大功率充电，其余功率下调量由其他系统承担，各储能执行站第t+1时刻的功率指令为：

P_m,t+1＝-P_N,m (16)

优选地，其中所述方法还包括：

当储能控制主站未接收到功率紧急控制指令时，基于储能控制子站的等效状态量，利用如下方式确定各储能控制子站中各储能执行站的充电或放电功率，包括：

若储能控制子站l同时满足T_{C_dur,l,t+1}≥T和T_{DC_dur,l,t+1}≥T，则确定储能控制子站l范围内的储能执行站m在下一时刻的功率指令为P_m,t+1＝P_m,t；

若储能控制子站l的等效荷电状态满足T_{Dc_dur,l,t+1}≤T，则则确定储能控制子站l范围内的储能执行站m在下一时刻的功率指令为P_m,t+1＝P_N,m；

若储能控制子站l的等效荷电状态满足T_{C_dur,l,t+1}≤T，则则确定储能控制子站l范围内的储能执行站m在下一时刻的功率指令为P_m,t+1＝﹣P_N,m；

其中，T_{C_dur,l,t+1}为储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率充电时间；T_{DC_dur,l,t+1}为储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率放电时间T_{DC_dur,l,t+1}；P_m,t储能执行站m在t时刻的充电或放电功率；T为预设时间阈值。

结合图3所示，在本发明中，当储能主站未接收到频控系统主站发出的功率指令时，根据DL/T 2246.7-2021《电化学储能电站并网运行与控制技术规范第5部分：安全稳定控制》的要求，各储能控制子站应保证具有预设时间阈值为5分钟的最大功率充放电能力。

因此，若储能控制子站l的等效荷电状态能够满足5分钟最大功率充电及放电需求，则其控制范围内的各个储能执行站可保持原有的充放电状态和充放电功率，即：

如果T_{C_dur,l,t+1}≥5min且T_{DC_dur,l,t+1}≥5min，则令P_m,t+1＝P_m,t。

其中，P_m,t+1为储能执行站m在t+1时刻的功率指令值。

若储能控制子站l的等效荷电状态不满足5分钟最大功率充电或放电需求，则控制各个储能执行站进入满功率放电或充电状态，即；

如果T_{Dc_dur,l,t+1}≤5min，则令P_m,t+1＝P_N,m,；

如果T_{C_dur,l,t+1}≤5min，则令P_m,t+1＝﹣P_N,m,。

在本发明中，步骤101和步骤102可以调换步骤执行。

本发明设计了包含频率紧急控制主站、储能控制主站、储能控制子站、储能执行站四个层级的规模化储能参与电力系统频率紧急控制的架构；建立了储能控制子站的聚合等效模型，实现对储能控制子站等效荷电状态、等效可持续满功率充电/放电时间等指标的计算；根据所述频率紧急控制架构和储能控制子站聚合等效模型，实现在电网发生功率缺额或盈余大扰动后紧急控制功率在多个储能执行站间的协同分配。

本发明充分考虑了最新发布的行业标准DL/T 2246.7-2021《电化学储能电站并网运行与控制技术规范第5部分：安全稳定控制》对储能参与安全稳定控制的技术要求，具有较高的适应性；能够实现紧急控制功率在分散布置的储能设备间的协调分配，可更加充分高效的发挥储能的功率支撑能力；同时，本发明优先利用储能的快速功率响应能力，降低对系统其它频率资源的需求，提高供电可靠性；本发明可用于在线计算，也可用于离线分析，可以为电网调度控制和运行分析人员提供技术支撑。

以包含9个储能电站的某地区电网为例，说明储能参与电网频率紧急控制的架构以及实现紧急功率分配的过程，包括：

(1)该地区储能电站参与电网频率紧急控制的架构如图4所示。其中，包含2个储能控制子站和9个储能执行站。各储能执行站的t时刻的状态量如表1-1所示。

表1-1各储能执行站的t时刻状态量

执行站编号	#1	2#	#3	#4	#5	#6	#7	#8	#9
										额定充放电功率(MW)	10	15	5	10	10	15	5	10	5
额定容量(MWh)	20	30	10	20	20	30	10	20	10
										最小荷电状态允许值	0.2	0.1	0.2	0.2	0.2	0.1	0.2	0.2	0.2
最大荷电状态允许值	0.8	0.9	0.8	0.8	0.8	0.9	0.8	0.8	0.8
										t时刻荷电状态	0.79	0.85	0.75	0.4	0.25	0.2	0.5	0.7	0.8
t时刻功率(MW)	-5	-4	-3	-2	4	5	4	7	3

(2)采样时间间隔为0.1s，计算各储能控制子站的等效状态量，如表1-2所示。

表1-2储能控制子站的t时刻等效状态量

执行站名称	子站1	子站2
			t时刻等效功率(MW)	-14	23
等效最小荷电状态允许值	0.16	0.17
			等效最小荷电状态允许值	0.84	0.83
等效荷电状态	0.71	0.42
			可持续满功率充电时间(h)	0.26	0.82
可持续满功率放电时间(h)	1.09	0.51
			t时刻可提供的最大放电功率增加值(MW)	54	22
t时刻可提供的最大充电功率增加值(MW)	26	68

(3)根据计算结果可以看出，储能控制子站能够满足5分钟以上的最大功率充电和放电能力。t+1时刻可维持t时刻的充放电功率。

(4)若频率紧急控制主站计算得到的系统功率上调量需求量为50MW，按照式(9)～式(12)计算各储能执行站的功率指令，如表1-3所示。

表1-3收到频率控制主站的功率下调指令为50MW时功率分配方案

储能执行站编号	#1	2#	#3	#4	#5	#6	#7	#8	#9
										储能执行站上调功率指令(MW)	9.87	12.50	5.26	7.89	3.95	6.58	0.66	1.97	1.32
t+1时刻储能执行站功率指令(MW)	4.87	8.50	2.26	5.89	7.95	11.58	4.66	8.97	4.32

(4)若频率紧急控制主站计算得到的系统功率下调需求量为50MW，按照式(13)～式(16)计算各储能执行站的功率指令，如表1-4所示。

表1-4收到频率控制主站的功率下调指令为50MW时功率分配方案

储能执行站编号	#1	2#	#3	#4	#5	#6	#7	#8	#9
										储能执行站上调功率指令(MW)	2.66	5.85	1.06	4.26	7.45	10.64	4.79	9.04	4.26
t+1时刻储能执行站功率指令(MW)	-7.66	-9.85	-4.06	-6.26	-3.45	-5.64	-0.79	-2.04	-1.26

图5为根据本发明实施方式的规模化储能参与的电网频率紧急控制系统500的结构示意图。如图5所示，本发明实施提供的规模化储能参与的电网频率紧急控制系统500，包括：等效状态量确定单元501、指令类型确定单元502和频率控制单元503。

优选地，所述等效状态量确定单元501，用于计算各储能控制子站的等效状态量。

优选地，其中所述等效状态量确定单元501，计算各储能控制子站的等效状态量，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l的t时刻等效功率P_l,t，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l的等效最小荷电状态允许值SOC_l,min，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l的等效最大荷电状态允许值SOC_l,max，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t+1时刻的等效荷电状态SOC_l,t+1，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率充电时间T_{C_dur,l,t+1}，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率放电时间T_{DC_dur,l,t+1}，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t时刻可提供的最大放电功率增加值ΔP_{DC_l,t,max}，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t时刻可提供最大充电功率增加值ΔP_{C_l,t,max}，包括：

其中，P_l,t为储能控制子站l在t时刻的等效荷电充放电功率，P_l,t>0表示储能控制子站在t时刻为等效放电状态，P_l,t<0表示储能控制子站l在t时刻为等效充电状态，P_l,t＝0表示储能控制子站l在t时刻为等效待机状态；M为储能控制子站l控制范围内储能执行站的数量；P_m,t为储能执行站m在t时刻的充电或放电功率，P_m,t>0表示储能执行站m在t时刻为放电状态，P_m,t<0表示储能执行站m在t时刻为充电状态；SOC_l,min为储能控制子站l的等效最小荷电状态允许值，SOC_m,min为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站的最小荷电状态允许值；C_N,m为储能执行站m的额定电池容量；SOC_l,max为储能控制子站l的等效最大荷电状态允许值，SOC_m,max为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站的最大荷电状态允许值；

SOC_l,t+1为储能控制子站l在t+1时刻的等效荷电状态；SOC_m,t为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站在t时刻的荷电状态；ΔT为频控系统采样时间间隔；P_N,m为储能执行站m的额定充电和放电功率。

优选地，所述指令类型确定单元502，用于当储能控制主站接收到功率紧急控制指令时，确定所述功率紧急控制指令的类型。

优选地，所述频率控制单元503，用于基于所述功率紧急控制指令的类型和等效状态量，确定各储能控制子站控制范围内的各储能执行站的功率指令，以基于所述功率指令进行电网频率控制。

优选地，其中所述频率控制单元503，基于所述功率紧急控制指令的类型和等效状态量，确定各储能控制子站控制范围内的各储能执行站的功率指令,以基于所述功率指令进行电网频率控制，包括：

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率上调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的放电功率增加值大于系统功率上调量需求，则各储能控制子站的功率增加值指令ΔP_{DC_l,t}按下式进行分配：

储能控制子站l控制范围内的各储能执行站的功率上调指令ΔP_{DC_m,t}按下式进行分配：

储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝P_m,t+ΔP_{DC_m,t} (11)

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率上调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的放电功率增加值小于等于系统功率上调量需求，则各储能控制子站按最大功率放电，其余功率上调量由其他频率控制资源承担，储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝P_N,m (12)

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率下调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的充电功率增加值大于系统功率下调量需求，则各储能控制子站的功率下调指令ΔP_{C_l,t}按下式进行分配：

储能控制子站l控制范围内的各储能执行站的功率下调指令ΔP_{C_m,t}按下式进行分配：

储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝P_m,t-ΔP_{C_m,t} (15)

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率下调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的充电功率增加值小于等于系统功率下调需求量，则各储能控制子站按最大功率充电，其余功率下调量由其他系统承担，储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝-P_N,m (16)

其中，ΔP_{INC_Need,t}为t时刻的系统功率上调量需求；ΔP_{DC_l,t,max}为t时刻储能控制子站l能够提供的放电功率增加值；P_N,m为储能执行站m的额定充电和放电功率；P_m,t为储能执行站m在t时刻的充电或放电功率；ΔP_{RED_Need,t}为t时刻的系统功率下调量需求；ΔP_{C_l,t,max}为t时刻储能控制子站l能够提供的充电功率增加值；L为储能控制子站的数量。

优选地，其中所述频率控制单元503，还用于：

当储能控制主站未接收到功率紧急控制指令时，基于储能控制子站的等效状态量，利用如下方式确定各储能控制子站中各储能执行站的充电或放电功率，包括：

若储能控制子站l同时满足T_{C_dur,l,t+1}≥T和T_{DC_dur,l,t+1}≥T，则确定储能控制子站l范围内的储能执行站m在下一时刻的功率指令为P_m,t+1＝P_m,t；

若储能控制子站l的等效荷电状态满足T_{Dc_dur,l,t+1}≤T，则则确定储能控制子站l范围内的储能执行站m在下一时刻的功率指令为P_m,t+1＝P_N,m；

若储能控制子站l的等效荷电状态满足T_{C_dur,l,t+1}≤T，则则确定储能控制子站l范围内的储能执行站m在下一时刻的功率指令为P_m,t+1＝﹣P_N,m；

其中，T_{C_dur,l,t+1}为储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率充电时间；T_{DC_dur,l,t+1}为储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率放电时间T_{DC_dur,l,t+1}；P_m,t储能执行站m在t时刻的充电或放电功率；T为预设时间阈值。

本发明的实施例的规模化储能参与的电网频率紧急控制系统500与本发明的另一个实施例的规模化储能参与的电网频率紧急控制方法100相对应，在此不再赘述。

基于本发明的另一方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现一种规模化储能参与的电网频率紧急控制方法中任一项的步骤。

基于本发明的另一方面，本发明提供一种电子设备，包括：

上述的计算机可读存储介质；以及

一个或多个处理器，用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、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 (10)

1.一种规模化储能参与的电网频率紧急控制方法，其特征在于，所述方法包括：

计算各储能控制子站的等效状态量；

当储能控制主站接收到功率紧急控制指令时，确定所述功率紧急控制指令的类型；

基于所述功率紧急控制指令的类型和等效状态量，确定各储能控制子站控制范围内的各储能执行站的功率指令，以基于所述功率指令进行电网频率控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算各储能控制子站的等效状态量，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l的t时刻等效功率P_l,t，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l的等效最小荷电状态允许值SOC_l,min，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l的等效最大荷电状态允许值SOC_l,max，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t+1时刻的等效荷电状态SOC_l,t+1，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率充电时间T_{C_dur,l,t+1}，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率放电时间T_{DC_dur,l,t+1}，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t时刻可提供的最大放电功率增加值ΔP_{DC_l,t,max}，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t时刻可提供最大充电功率增加值ΔP_{C_l,t,max}，包括：

其中，P_l,t为储能控制子站l在t时刻的等效荷电充放电功率，P_l,t>0表示储能控制子站在t时刻为等效放电状态，P_l,t<0表示储能控制子站l在t时刻为等效充电状态，P_l,t＝0表示储能控制子站l在t时刻为等效待机状态；M为储能控制子站l控制范围内储能执行站的数量；P_m,t为储能执行站m在t时刻的充电或放电功率，P_m,t>0表示储能执行站m在t时刻为放电状态，P_m,t<0表示储能执行站m在t时刻为充电状态；SOC_l,min为储能控制子站l的等效最小荷电状态允许值，SOC_m,min为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站的最小荷电状态允许值；C_N,m为储能执行站m的额定电池容量；SOC_l,max为储能控制子站l的等效最大荷电状态允许值，SOC_m,max为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站的最大荷电状态允许值；

SOC_l,t+1为储能控制子站l在t+1时刻的等效荷电状态；SOC_m,t为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站在t时刻的荷电状态；ΔT为频控系统采样时间间隔；P_N,m为储能执行站m的额定充电和放电功率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述功率紧急控制指令的类型和等效状态量，确定各储能控制子站控制范围内的各储能执行站的功率指令，以基于所述功率指令进行电网频率控制，包括：

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率上调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的放电功率增加值大于系统功率上调量需求，则各储能控制子站的功率增加值指令ΔP_{DC_l,t}按下式进行分配：

储能控制子站l控制范围内的各储能执行站的功率上调指令ΔP_{DC_m,t}按下式进行分配：

储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝P_m,t+ΔP_{DC_m,t} (11)

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率上调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的放电功率增加值小于等于系统功率上调量需求，则各储能控制子站按最大功率放电，其余功率上调量由其他频率控制资源承担，储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝P_N,m (12)

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率下调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的充电功率增加值大于系统功率下调量需求，则各储能控制子站的功率下调指令ΔP_{C_l,t}按下式进行分配：

储能控制子站l控制范围内的各储能执行站的功率下调指令ΔP_{C_m,t}按下式进行分配：

储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝P_m,t-ΔP_{C_m,t} (15)

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率下调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的充电功率增加值小于等于系统功率下调需求量，则各储能控制子站按最大功率充电，其余功率下调量由其他系统承担，储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝-P_N,m (16)

其中，ΔP_{INC_Need,t}为t时刻的系统功率上调量需求；ΔP_{DC_l,t,max}为t时刻储能控制子站l能够提供的放电功率增加值；P_N,m为储能执行站m的额定充电和放电功率；P_m,t为储能执行站m在t时刻的充电或放电功率；ΔP_{RED_Need,t}为t时刻的系统功率下调量需求；ΔP_{C_l,t,max}为t时刻储能控制子站l能够提供的充电功率增加值；L为储能控制子站的数量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当储能控制主站未接收到功率紧急控制指令时，基于储能控制子站的等效状态量，利用如下方式确定各储能控制子站中各储能执行站的充电或放电功率，包括：

若储能控制子站l同时满足T_{C_dur,l,t+1}≥T和T_{DC_dur,l,t+1}≥T，则确定储能控制子站l范围内的储能执行站m在下一时刻的功率指令为P_m,t+1＝P_m,t；

若储能控制子站l的等效荷电状态满足T_{Dc_dur,l,t+1}≤T，则则确定储能控制子站l范围内的储能执行站m在下一时刻的功率指令为P_m,t+1＝P_N,m；

若储能控制子站l的等效荷电状态满足T_{C_dur,l,t+1}≤T，则则确定储能控制子站l范围内的储能执行站m在下一时刻的功率指令为P_m,t+1＝﹣P_N,m；

其中，T_{C_dur,l,t+1}为储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率充电时间；T_{DC_dur,l,t+1}为储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率放电时间T_{DC_dur,l,t+1}；P_m,t储能执行站m在t时刻的充电或放电功率；T为预设时间阈值。

5.一种规模化储能参与的电网频率紧急控制系统，其特征在于，所述系统包括：

等效状态量确定单元，用于计算各储能控制子站的等效状态量；

指令类型确定单元，用于当储能控制主站接收到功率紧急控制指令时，确定所述功率紧急控制指令的类型；

频率控制单元，用于基于所述功率紧急控制指令的类型和等效状态量，确定各储能控制子站控制范围内的各储能执行站的功率指令，以基于所述功率指令进行电网频率控制。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述等效状态量确定单元，计算各储能控制子站的等效状态量，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l的t时刻等效功率P_l,t，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l的等效最小荷电状态允许值SOC_l,min，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l的等效最大荷电状态允许值SOC_l,max，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t+1时刻的等效荷电状态SOC_l,t+1，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率充电时间T_{C_dur,l,t+1}，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率放电时间T_{DC_dur,l,t+1}，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t时刻可提供的最大放电功率增加值ΔP_{DC_l,t,max}，包括：

利用如下方式计算储能控制子站l在t时刻可提供最大充电功率增加值ΔP_{C_l,t,max}，包括：

其中，P_l,t为储能控制子站l在t时刻的等效荷电充放电功率，P_l,t>0表示储能控制子站在t时刻为等效放电状态，P_l,t<0表示储能控制子站l在t时刻为等效充电状态，P_l,t＝0表示储能控制子站l在t时刻为等效待机状态；M为储能控制子站l控制范围内储能执行站的数量；P_m,t为储能执行站m在t时刻的充电或放电功率，P_m,t>0表示储能执行站m在t时刻为放电状态，P_m,t<0表示储能执行站m在t时刻为充电状态；SOC_l,min为储能控制子站l的等效最小荷电状态允许值，SOC_m,min为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站的最小荷电状态允许值；C_N,m为储能执行站m的额定电池容量；SOC_l,max为储能控制子站l的等效最大荷电状态允许值，SOC_{m,m ax} 为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站的最大荷电状态允许值；

SOC_l,t+1为储能控制子站l在t+1时刻的等效荷电状态；SOC_m,t为储能控制子站l控制范围内第m个储能执行站在t时刻的荷电状态；ΔT为频控系统采样时间间隔；P_N,m为储能执行站m的额定充电和放电功率。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述频率控制单元，基于所述功率紧急控制指令的类型和等效状态量，确定各储能控制子站控制范围内的各储能执行站的功率指令，以基于所述功率指令进行电网频率控制，包括：

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率上调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的放电功率增加值大于系统功率上调量需求，则各储能控制子站的功率增加值指令ΔP_{DC_l,t}按下式进行分配：

储能控制子站l控制范围内的各储能执行站的功率上调指令ΔP_{DC_m,t}按下式进行分配：

储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝P_m,t+ΔP_{DC_m,t} (11)

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率上调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的放电功率增加值小于等于系统功率上调量需求，则各储能控制子站按最大功率放电，其余功率上调量由其他频率控制资源承担，储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝P_N,m (12)

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率下调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的充电功率增加值大于系统功率下调量需求，则各储能控制子站的功率下调指令ΔP_{C_l,t}按下式进行分配：

储能控制子站l控制范围内的各储能执行站的功率下调指令ΔP_{C_m,t}按下式进行分配：

储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝P_m,t-ΔP_{C_m,t} (15)

当所述功率紧急控制指令的类型为系统功率下调需求时，若确定各储能控制子站能够提供的充电功率增加值小于等于系统功率下调需求量，则各储能控制子站按最大功率充电，其余功率下调量由其他系统承担，储能执行站m第t+1时刻按照如下功率指令P_m,t+1进行电网频率控制，包括：

P_m,t+1＝-P_N,m (16)

其中，ΔP_{INC_Need,t}为t时刻的系统功率上调量需求；ΔP_{DC_l,t,max}为t时刻储能控制子站l能够提供的放电功率增加值；P_N,m为储能执行站m的额定充电和放电功率；P_m,t为储能执行站m在t时刻的充电或放电功率；ΔP_{RED_Need,t}为t时刻的系统功率下调量需求；ΔP_{C_l,t,max}为t时刻储能控制子站l能够提供的充电功率增加值；L为储能控制子站的数量。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述频率控制单元，还用于：

当储能控制主站未接收到功率紧急控制指令时，基于储能控制子站的等效状态量，利用如下方式确定各储能控制子站中各储能执行站的充电或放电功率，包括：

若储能控制子站l同时满足T_{C_dur,l,t+1}≥T和T_{DC_dur,l,t+1}≥T，则确定储能控制子站l范围内的储能执行站m在下一时刻的功率指令为P_m,t+1＝P_m,t；

若储能控制子站l的等效荷电状态满足T_{Dc_dur,l,t+1}≤T，则则确定储能控制子站l范围内的储能执行站m在下一时刻的功率指令为P_m,t+1＝P_N,m；

若储能控制子站l的等效荷电状态满足T_{C_dur,l,t+1}≤T，则则确定储能控制子站l范围内的储能执行站m在下一时刻的功率指令为P_m,t+1＝﹣P_N,m；

其中，T_{C_dur,l,t+1}为储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率充电时间；T_{DC_dur,l,t+1}为储能控制子站l在t+1时刻的可持续满功率放电时间T_{DC_dur,l,t+1}；P_m,t储能执行站m在t时刻的充电或放电功率；T为预设时间阈值。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述方法的步骤。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

权利要求9中所述的计算机可读存储介质；以及

一个或多个处理器，用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。

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