CN117424262B - 一种自调控式的电网储能容量配置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自调控式的电网储能容量配置方法,涉及电网储能配置技术领域,本发明通过对各区域中分布式储能设备的运行信息进行监测和分析,确认需要充电的各目标储能设备以及各目标储能设备对应的充电量,同时对新能源发电站的发电稳定性进行分析,确认新能源发电站向各目标储能设备的供电模式,当新能源发电站无法全部供电时,分别新能源发电站对应供电的各目标储能设备,并将其余目标储能设备与中央储能设备连接,实现各目标储能设备的实时充电,大大的提高了分布式储能设备的充电效率,在新能源发电站发电不足时,有效的满足所有分布式储能设备的充电需求,同时降低新能源发电站在向分布式储能设备的供电时的损耗。
Description
技术领域
本发明涉及电网储能配置技术领域,具体涉及一种自调控式的电网储能容量配置方法。
背景技术
随着科技和人民生活需求的日益提升,对用电的需求也不断增加,从而导致电网的负荷加重,现如今,随着环保理念不断深入人心,通过太阳能、水能、风能等新能源发电的技术也在不断提升,如何将新能源发电站的电分配至不同区域的电网中,是现在亟待解决的问题。
当前技术中,当分布式储能设备的电能不足时,反馈至新能源发电站,然后新能源发电站向分布式储能设备供电,很显然这种供电分配方式至少具有以下方面问题:1、当前技术仅对分布式储能设备的剩余容量进行监测,并没有对分布式储能设备的向电网的供电量进行监测,进而无法保障后续分布式储能设备的供电状态分析结果的准确性,从而无法保障后续分布式储能设备的充电量分析结果的可靠性,降低新能源发电站向分布式储能设备供电的效率和安全性,同时也对分布式储能设备向电网供电的稳定性产生一定的影响,无法有效的降低电网的负荷。
2、当前技术中主要根据分布式储能设备剩余容量确认各分布式储能设备的供电量比例,很显然这种供电方式在新能源发电站发电不足时,无法有效的满足所有分布式储能设备的充电需求,也无法有效的降低新能源发电站在向分布式储能设备的供电时的损耗,且无法体现出中央储能设备的作用,从而降低了分布式储能设备充电的效率。
发明内容
本发明的目的在于提供的一种自调控式的电网储能容量配置方法,解决了背景技术中存在的问题。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:本发明提供一种自调控式的电网储能容量配置方法,包括如下步骤:S1、信息采集:采集当前时间段内各区域中分布式储能设备对应的运行信息和性能信息,其中运行信息包括剩余储能容量、供电状态、供电量,性能信息包括运行温度、充放电效率、储能传输速度、电池健康值;
S2、充电分析:根据各区域中分布式储能设备对应的运行信息,分析各区域中分布式储能设备对应的充电模式,并将充电模式为需要充电的各区域中分布式储能设备记为各目标储能设备,进而提取各目标储能设备对应的性能信息和运行信息,由此分析各目标储能设备对应的充电量;
S3、供电分析:将当前时间段按照预设时间间隔布设各采集时间点,进而采集新能源发电站在各采集时间点对应的发电量,计算新能源发电站对应的发电稳定值,并判断新能源发电站对应的发电状态,基于新能源发电站对应的发电状态,判断新能源发电站向目标储能设备对应的供电模式;若新能源发电站向目标储能设备对应的供电模式为局部供电模式,则分析新能源发电站对应供电的各目标储能设备,并将新能源发电站对应供电的各目标储能设备作为各已供储能设备,将各目标储能设备中去除各已供储能设备的其他各储能设备记为各待供储能设备;
S4、设备供电:新能源发电站按照各已供储能设备对应的充电量向各已供储能设备进行供电,将中央储能设备与各待供储能设备进行连接,然后中央储能设备按照各待供储能设备对应的充电量向各待供储能设备进行供电。
优选地,所述分析各区域中分布式储能设备对应的充电模式,具体分析过程如下:所述供电状态包括正供电状态和待供电状态,由此将供电状态为正供电状态的各区域中分布式储能设备记为各正供电储能设备,并将各正供电储能设备对应的剩余储能容量和供电量代入计算公式中,得到第i个正供电储能设备对应的供电状态评估系数αi,其中Ri、gi分别表示第i个正供电储能设备对应的剩余储能容量、供电量,R0、g0分别为设定的许可剩余储能容量、许可供电量,ε1、ε2分别为设定的剩余储能容量、供电量对应的权重因子,i表示各正供电储能设备对应的编号,i=1,2......n,n为大于2的任意整数;
将各正供电储能设备对应的供电状态评估系数与预设的第一供电状态评估系数阈值进行对比,若某正供电储能设备对应的供电状态评估系数小于设定的第一供电状态评估系数阈值,则判定该正供电储能设备对应的充电模式为需要充电,反之则判定该正供电储能设备对应的充电模式为无需充电,以此分析得到各正供电储能设备对应的充电模式;
将供电状态为待供电状态的各区域中分布式储能设备记为各待供电储能设备,进而将各待供电储能设备对应的剩余储能容量代入计算公式中,得到第i′个待供电储能设备对应的供电状态评估系数αi′,Ri′表示第i′个待供电储能设备对应的剩余储能容量,ε3为设定的供电状态评估系数对应的补偿因子,i′为各待供电储能设备对应的编号,i′=1′,2′......n′;
将各待供电储能设备对应的供电状态评估系数与预设的第二供电状态评估系数阈值进行对比,若某待供电储能设备对应的供电状态评估系数小于第二供电状态评估系数阈值,则判定该待供电储能设备对应的充电模式为需要充电,反之则判定该待供电储能设备对应的充电模式为无需充电,以此方式分析得到各待供电储能设备对应的充电模式;由此根据各正供电储能设备、各待供电储能设备对应的充电模式,得到各区域中分布式储能设备对应的充电模式。
优选地,所述分析各目标储能设备对应的充电量,具体分析过程如下:提取各目标储能设备对应的运行温度、充放电效率、储能传输速度、电池健康值,进而代入计算公式中计算得到各目标储能设备对应的运行状态评估系数,进而将各目标储能设备对应的运行状态评估系数与数据库中存储的各运行状态评估系数区间对应的许可充电量进行对比,若某目标储能设备对应的运行状态评估系数在某运行状态评估系数区间内,则将该运行状态评估系数区间对应的许可充电量作为该目标储能设备对应的许可充电量;
根据各正供电储能设备、各待供电储能设备对应的供电状态评估系数,得到各目标储能设备对应的供电状态评估系数,进而将各目标储能设备对应的供电状态评估系数与数据库中存储的各供电状态评估系数区间对应的参考充电量进行对比,若某目标储能设备对应的供电状态评估系数在某供电状态评估系数区间内,则将该供电状态评估系数区间对应的参考充电量作为该目标储能设备对应的参考充电量,以此得到各目标储能设备对应的参考充电量;
将各目标储能设备对应的参考充电量与许可充电量进行对比,若某目标储能设备对应的参考充电量小于或者等于许可充电量,则将该目标储能设备对应的参考充电量作为该目标储能设备对应的充电量,若某目标储能设备对应的参考充电量大于许可充电量,则将该目标储能设备的许可充电量作为该目标储能设备对应的充电量,以此方式分析得到各目标储能设备对应的充电量。
优选地,所述各目标储能设备对应的运行状态评估系数的计算公式为:其中βj、Tj、kj、vj、qj分别表示第j个目标储能设备对应的运行状态评估系数、运行温度、充放电效率、储能传输速度、电池健康值,T、k、v、q分别为设定的许可运行温度、参考充放电效率、参考储能传输速度、参考电池健康值,γ1、γ2、γ3、γ4分别为设定的运行温度、充放电效率、储能传输速度、电池健康值对应的权重因子,j=1,2......m,m为大于2的任意整数。
优选地,所述计算新能源发电站对应的发电稳定值,并判断新能源发电站对应的发电状态,具体分析与判断过程如下:将新能源发电站在各采集时间点对应的发电量进行相互对比,得到新能源发电站在各采集时间点之间的发电量差,进而从中提取最大发电量差作为新能源发电站对应的最大发电量差,由此依据计算公式得到新能源发电站对应的发电稳定值δ,其中Ft+1、Ft分别表示新能源发电站在第t+1个、第t个采集时间点对应的发电量,ΔF为设定的许可发电量差,ΔFmax表示新能源发电站对应的最大发电量差,η1、η2分别为设定的发电量差、最大发电量差对应的权重因子,t表示各采集时间点对应的编号,t=1,2......p,p为大于2的任意整数;
将新能源发电站对应的发电稳定值与预设的发电稳定值阈值进行对比,若新能源发电站对应的发电稳定值小于预设的发电稳定值阈值,则判定新能源发电站对应的发电状态处于不稳定状态,反之则判定新能源发电站对应的发电状态处于稳定状态。
优选地,所述判断新能源发电站向目标储能设备对应的供电模式,具体判断过程如下:若新能源发电站对应的发电状态处于稳定状态,则从新能源发电站在各采集时间点对应的发电量中选取众数发电量作为新能源发电站对应的发电量;若新能源发电站对应的发电状态处于不稳定状态,则从新能源发电站在各采集时间点对应的发电量中选取最小发电量作为新能源发电站对应的发电量;
将各目标储能设备对应的充电量进行累加,得到目标储能设备对应的总充电量,进而将新能源发电站对应的发电量与目标储能设备对应的总充电量进行对比,若新能源发电站对应的发电量大于或者等于目标储能设备对应的总充电量,则判定新能源发电站向目标储能设备对应的供电模式为全部供电,若新能源发电站对应的发电量小于目标储能设备对应的总充电量,则将新能源发电站对应的发电量与各目标储能设备对应的充电量进行对比,若新能源发电站对应的发电量均小于各目标储能设备对应的充电量,则判定新能源发电站向目标储能设备对应的供电模式为不供电,若新能源发电站对应的发电量大于某目标储能设备对应的充电量,则判定新能源发电站向目标储能设备对应的供电模式为局部供电。
优选地,所述分析新能源发电站对应供电的各目标储能设备,具体分析过程如下:A1、将新能源发电站对应的发电量、各目标储能设备对应的充电量、各目标储能设备对应的供电状态评估系数代入计算公式中,得到第j个目标储能设备对应的充电优先值/>其中F表示新能源发电站对应的发电量,cFj、αj分别表示第j个目标储能设备对应的充电量、供电状态评估系数,e表示自然常数;
A2、将各目标储能设备对应的充电优先值进行相互对比,并将最大充电优先值对应的目标储能设备作为新能源发电站对应供电的第一目标储能设备,将其余各目标储能设备记为各其余目标储能设备,进而将新能源发电站对应的发电量减去所述第一目标储能设备对应的充电量,得到新能源发电站对应的第二剩余发电量;
A3、将新能源发电站对应的第二剩余发电量、各其余目标储能设备的充电量、各其余目标储能设备对应的供电状态评估系数按照步骤A1的计算过程,计算得到各其余目标储能设备对应的充电优先值,并将最大充电优先值对应的其余目标储能设备作为第二待充电目标储能设备,进而将第二待充电目标储能设备对应的充电优先值与预设的充电优先值阈值进行对比,若第二待充电目标储能设备对应的充电优先值小于充电优先值阈值,则判定新能源发电站不向第二待充电目标储能设备供电,此时第一目标储能设备为新能源发电站对应供电的目标储能设备,若第二待充电目标储能设备对应的充电优先值大于或者等于充电优先值阈值,则判定第二待充电目标储能设备为新能源发电站对应供电的第二目标储能设备,进而执行步骤A3,得到新能源发电站对应供电的各目标储能设备。
本发明的有益效果在于:本发明提供了一种自调控式的电网储能容量配置方法,通过对各区域中分布式储能设备的运行信息进行监测和分析,确认需要充电的各目标储能设备以及各目标储能设备对应的充电量,同时对新能源发电站的发电稳定性进行分析,确认新能源发电站向各目标储能设备的供电模式,当新能源发电站无法全部供电时,分别新能源发电站对应供电的各目标储能设备,并将其余目标储能设备与中央储能设备连接,实现各目标储能设备的实时充电,大大的提高了分布式储能设备的充电效率,在新能源发电站发电不足时,有效的满足所有分布式储能设备的充电需求,同时降低新能源发电站在向分布式储能设备的供电时的损耗,在一定程度上也保障了分布式储能设备向电网供电的稳定性,有效的降低电网的负荷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明方法实施步骤流程示意图。
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、完整地描述,显然,所描述的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,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示,本发明提供了一种自调控式的电网储能容量配置方法,包括如下步骤:S1、信息采集:采集当前时间段内各区域中分布式储能设备对应的运行信息和性能信息,其中运行信息包括剩余储能容量、供电状态、供电量,性能信息包括运行温度、充放电效率、储能传输速度、电池健康值;
需要说明的是,从储能设备管理中心获取当前时间段内各区域中分布式储能设备对应的运行信息和性能信息。
S2、充电分析:根据各区域中分布式储能设备对应的运行信息,分析各区域中分布式储能设备对应的充电模式,并将充电模式为需要充电的各区域中分布式储能设备记为各目标储能设备,进而提取各目标储能设备对应的性能信息和运行信息,由此分析各目标储能设备对应的充电量;
在一个具体的实施例中,所述分析各区域中分布式储能设备对应的充电模式,具体分析过程如下:所述供电状态包括正供电状态和待供电状态,由此将供电状态为正供电状态的各区域中分布式储能设备记为各正供电储能设备,并将各正供电储能设备对应的剩余储能容量和供电量代入计算公式中,得到第i个正供电储能设备对应的供电状态评估系数αi,其中Ri、gi分别表示第i个正供电储能设备对应的剩余储能容量、供电量,R0、g0分别为设定的许可剩余储能容量、许可供电量,ε1、ε2分别为设定的剩余储能容量、供电量对应的权重因子,i表示各正供电储能设备对应的编号,i=1,2......n,n为大于2的任意整数;
将各正供电储能设备对应的供电状态评估系数与预设的第一供电状态评估系数阈值进行对比,若某正供电储能设备对应的供电状态评估系数小于设定的第一供电状态评估系数阈值,则判定该正供电储能设备对应的充电模式为需要充电,反之则判定该正供电储能设备对应的充电模式为无需充电,以此分析得到各正供电储能设备对应的充电模式;
将供电状态为待供电状态的各区域中分布式储能设备记为各待供电储能设备,进而将各待供电储能设备对应的剩余储能容量代入计算公式中,得到第i′个待供电储能设备对应的供电状态评估系数αi′,Ri′表示第i′个待供电储能设备对应的剩余储能容量,ε3为设定的供电状态评估系数对应的补偿因子,i′为各待供电储能设备对应的编号,i′=1′,2′......n′;
将各待供电储能设备对应的供电状态评估系数与预设的第二供电状态评估系数阈值进行对比,若某待供电储能设备对应的供电状态评估系数小于第二供电状态评估系数阈值,则判定该待供电储能设备对应的充电模式为需要充电,反之则判定该待供电储能设备对应的充电模式为无需充电,以此方式分析得到各待供电储能设备对应的充电模式;由此根据各正供电储能设备、各待供电储能设备对应的充电模式,得到各区域中分布式储能设备对应的充电模式。
在另一个具体的实施例中,所述分析各目标储能设备对应的充电量,具体分析过程如下:提取各目标储能设备对应的运行温度、充放电效率、储能传输速度、电池健康值,进而代入计算公式中计算得到各目标储能设备对应的运行状态评估系数,进而将各目标储能设备对应的运行状态评估系数与数据库中存储的各运行状态评估系数区间对应的许可充电量进行对比,若某目标储能设备对应的运行状态评估系数在某运行状态评估系数区间内,则将该运行状态评估系数区间对应的许可充电量作为该目标储能设备对应的许可充电量;
上述中,所述各目标储能设备对应的运行状态评估系数的计算公式为:其中βj、Tj、kj、vj、qj分别表示第j个目标储能设备对应的运行状态评估系数、运行温度、充放电效率、储能传输速度、电池健康值,T、k、v、q分别为设定的许可运行温度、参考充放电效率、参考储能传输速度、参考电池健康值,γ1、γ2、γ3、γ4分别为设定的运行温度、充放电效率、储能传输速度、电池健康值对应的权重因子,j=1,2......m,m为大于2的任意整数。
根据各正供电储能设备、各待供电储能设备对应的供电状态评估系数,得到各目标储能设备对应的供电状态评估系数,进而将各目标储能设备对应的供电状态评估系数与数据库中存储的各供电状态评估系数区间对应的参考充电量进行对比,若某目标储能设备对应的供电状态评估系数在某供电状态评估系数区间内,则将该供电状态评估系数区间对应的参考充电量作为该目标储能设备对应的参考充电量,以此得到各目标储能设备对应的参考充电量;
将各目标储能设备对应的参考充电量与许可充电量进行对比,若某目标储能设备对应的参考充电量小于或者等于许可充电量,则将该目标储能设备对应的参考充电量作为该目标储能设备对应的充电量,若某目标储能设备对应的参考充电量大于许可充电量,则将该目标储能设备的许可充电量作为该目标储能设备对应的充电量,以此方式分析得到各目标储能设备对应的充电量。
本发明实施例通过将各目标储能设备对应的参考充电量和许可充电量进行对比,从而确认各目标储能设备对应的充电量,有效的保障了目标储能设备在充电时的安全性和稳定性,同时也降低了储能设备的损耗。
S3、供电分析:将当前时间段按照预设时间间隔布设各采集时间点,进而采集新能源发电站在各采集时间点对应的发电量,计算新能源发电站对应的发电稳定值,并判断新能源发电站对应的发电状态,基于新能源发电站对应的发电状态,判断新能源发电站向目标储能设备对应的供电模式;若新能源发电站向目标储能设备对应的供电模式为局部供电模式,则分析新能源发电站对应供电的各目标储能设备,并将新能源发电站对应供电的各目标储能设备作为各已供储能设备,将各目标储能设备中去除各已供储能设备的其他各储能设备记为各待供储能设备;
需要说明的是,从发电管理中心获取新能源发电站在各采集时间点对应的发电量。
在一个具体的实施例中,所述计算新能源发电站对应的发电稳定值,并判断新能源发电站对应的发电状态,具体分析与判断过程如下:将新能源发电站在各采集时间点对应的发电量进行相互对比,得到新能源发电站在各采集时间点之间的发电量差,进而从中提取最大发电量差作为新能源发电站对应的最大发电量差,由此依据计算公式得到新能源发电站对应的发电稳定值δ,其中Ft+1、Ft分别表示新能源发电站在第t+1个、第t个采集时间点对应的发电量,ΔF为设定的许可发电量差,ΔFmax表示新能源发电站对应的最大发电量差,η1、η2分别为设定的发电量差、最大发电量差对应的权重因子,t表示各采集时间点对应的编号,t=1,2......p,p为大于2的任意整数;
将新能源发电站对应的发电稳定值与预设的发电稳定值阈值进行对比,若新能源发电站对应的发电稳定值小于预设的发电稳定值阈值,则判定新能源发电站对应的发电状态处于不稳定状态,反之则判定新能源发电站对应的发电状态处于稳定状态。
在另一个具体的实施例中,所述判断新能源发电站向目标储能设备对应的供电模式,具体判断过程如下:若新能源发电站对应的发电状态处于稳定状态,则从新能源发电站在各采集时间点对应的发电量中选取众数发电量作为新能源发电站对应的发电量;若新能源发电站对应的发电状态处于不稳定状态,则从新能源发电站在各采集时间点对应的发电量中选取最小发电量作为新能源发电站对应的发电量;
将各目标储能设备对应的充电量进行累加,得到目标储能设备对应的总充电量,进而将新能源发电站对应的发电量与目标储能设备对应的总充电量进行对比,若新能源发电站对应的发电量大于或者等于目标储能设备对应的总充电量,则判定新能源发电站向目标储能设备对应的供电模式为全部供电,若新能源发电站对应的发电量小于目标储能设备对应的总充电量,则将新能源发电站对应的发电量与各目标储能设备对应的充电量进行对比,若新能源发电站对应的发电量均小于各目标储能设备对应的充电量,则判定新能源发电站向目标储能设备对应的供电模式为不供电,若新能源发电站对应的发电量大于某目标储能设备对应的充电量,则判定新能源发电站向目标储能设备对应的供电模式为局部供电。
在一个具体的实施例中,所述分析新能源发电站对应供电的各目标储能设备,具体分析过程如下:A1、将新能源发电站对应的发电量、各目标储能设备对应的充电量、各目标储能设备对应的供电状态评估系数代入计算公式中,得到第j个目标储能设备对应的充电优先值/>其中F表示新能源发电站对应的发电量,cFj、αj分别表示第j个目标储能设备对应的充电量、供电状态评估系数,e表示自然常数;
A2、将各目标储能设备对应的充电优先值进行相互对比,并将最大充电优先值对应的目标储能设备作为新能源发电站对应供电的第一目标储能设备,将其余各目标储能设备记为各其余目标储能设备,进而将新能源发电站对应的发电量减去所述第一目标储能设备对应的充电量,得到新能源发电站对应的第二剩余发电量;
A3、将新能源发电站对应的第二剩余发电量、各其余目标储能设备的充电量、各其余目标储能设备对应的供电状态评估系数按照步骤A1的计算过程,计算得到各其余目标储能设备对应的充电优先值,并将最大充电优先值对应的其余目标储能设备作为第二待充电目标储能设备,进而将第二待充电目标储能设备对应的充电优先值与预设的充电优先值阈值进行对比,若第二待充电目标储能设备对应的充电优先值小于充电优先值阈值,则判定新能源发电站不向第二待充电目标储能设备供电,此时第一目标储能设备为新能源发电站对应供电的目标储能设备,若第二待充电目标储能设备对应的充电优先值大于或者等于充电优先值阈值,则判定第二待充电目标储能设备为新能源发电站对应供电的第二目标储能设备,进而执行步骤A3,得到新能源发电站对应供电的各目标储能设备。
S4、设备供电:新能源发电站按照各已供储能设备对应的充电量向各已供储能设备进行供电,将中央储能设备与各待供储能设备进行连接,然后中央储能设备按照各待供储能设备对应的充电量向各待供储能设备进行供电。
本发明实施例通过对各区域中分布式储能设备的运行信息进行监测和分析,确认需要充电的各目标储能设备以及各目标储能设备对应的充电量,同时对新能源发电站的发电稳定性进行分析,确认新能源发电站向各目标储能设备的供电模式,当新能源发电站无法全部供电时,分别新能源发电站对应供电的各目标储能设备,并将其余目标储能设备与中央储能设备连接,实现各目标储能设备的实时充电,大大的提高了分布式储能设备的充电效率,在新能源发电站发电不足时,有效的满足所有分布式储能设备的充电需求,同时降低新能源发电站在向分布式储能设备的供电时的损耗,在一定程度上也保障了分布式储能设备向电网供电的稳定性,有效的降低电网的负荷。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种自调控式的电网储能容量配置方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、信息采集:采集当前时间段内各区域中分布式储能设备对应的运行信息和性能信息,其中运行信息包括剩余储能容量、供电状态、供电量,性能信息包括运行温度、充放电效率、储能传输速度、电池健康值;
S2、充电分析:根据各区域中分布式储能设备对应的运行信息,分析各区域中分布式储能设备对应的充电模式,并将充电模式为需要充电的各区域中分布式储能设备记为各目标储能设备,进而提取各目标储能设备对应的性能信息和运行信息,由此分析各目标储能设备对应的充电量;
所述分析各区域中分布式储能设备对应的充电模式,具体分析过程如下:
所述供电状态包括正供电状态和待供电状态,由此将供电状态为正供电状态的各区域中分布式储能设备记为各正供电储能设备,并将各正供电储能设备对应的剩余储能容量和供电量代入计算公式中,得到第i个正供电储能设备对应的供电状态评估系数/>,其中/>、/>分别表示第i个正供电储能设备对应的剩余储能容量、供电量,/>、/>分别为设定的许可剩余储能容量、许可供电量,/>、/>分别为设定的剩余储能容量、供电量对应的权重因子,i表示各正供电储能设备对应的编号,i=1,2......n,n为大于2的任意整数;
将各正供电储能设备对应的供电状态评估系数与预设的第一供电状态评估系数阈值进行对比,若某正供电储能设备对应的供电状态评估系数小于设定的第一供电状态评估系数阈值,则判定该正供电储能设备对应的充电模式为需要充电,反之则判定该正供电储能设备对应的充电模式为无需充电,以此分析得到各正供电储能设备对应的充电模式;
将供电状态为待供电状态的各区域中分布式储能设备记为各待供电储能设备,进而将各待供电储能设备对应的剩余储能容量代入计算公式中,得到第/>个待供电储能设备对应的供电状态评估系数/>,/>表示第/>个待供电储能设备对应的剩余储能容量,/>为设定的供电状态评估系数对应的补偿因子,/>为各待供电储能设备对应的编号,/>;
将各待供电储能设备对应的供电状态评估系数与预设的第二供电状态评估系数阈值进行对比,若某待供电储能设备对应的供电状态评估系数小于第二供电状态评估系数阈值,则判定该待供电储能设备对应的充电模式为需要充电,反之则判定该待供电储能设备对应的充电模式为无需充电,以此方式分析得到各待供电储能设备对应的充电模式;由此根据各正供电储能设备、各待供电储能设备对应的充电模式,得到各区域中分布式储能设备对应的充电模式;
S3、供电分析:将当前时间段按照预设时间间隔布设各采集时间点,进而采集新能源发电站在各采集时间点对应的发电量,计算新能源发电站对应的发电稳定值,并判断新能源发电站对应的发电状态,基于新能源发电站对应的发电状态,判断新能源发电站向目标储能设备对应的供电模式;若新能源发电站向目标储能设备对应的供电模式为局部供电模式,则分析新能源发电站对应供电的各目标储能设备,并将新能源发电站对应供电的各目标储能设备作为各已供储能设备,将各目标储能设备中去除各已供储能设备的其他各储能设备记为各待供储能设备;
所述计算新能源发电站对应的发电稳定值,并判断新能源发电站对应的发电状态,具体分析与判断过程如下:将新能源发电站在各采集时间点对应的发电量进行相互对比,得到新能源发电站在各采集时间点之间的发电量差,进而从中提取最大发电量差作为新能源发电站对应的最大发电量差,由此依据计算公式,得到新能源发电站对应的发电稳定值/>,其中Ft+1、Ft分别表示新能源发电站在第t+1个、第t个采集时间点对应的发电量,/>为设定的许可发电量差,/>表示新能源发电站对应的最大发电量差,/>、/>分别为设定的发电量差、最大发电量差对应的权重因子,t表示各采集时间点对应的编号,t=1,2......p,p为大于2的任意整数;
将新能源发电站对应的发电稳定值与预设的发电稳定值阈值进行对比,若新能源发电站对应的发电稳定值小于预设的发电稳定值阈值,则判定新能源发电站对应的发电状态处于不稳定状态,反之则判定新能源发电站对应的发电状态处于稳定状态;
S4、设备供电:新能源发电站按照各已供储能设备对应的充电量向各已供储能设备进行供电,将中央储能设备与各待供储能设备进行连接,然后中央储能设备按照各待供储能设备对应的充电量向各待供储能设备进行供电。
2.根据权利要求1所述的一种自调控式的电网储能容量配置方法,其特征在于,所述分析各目标储能设备对应的充电量,具体分析过程如下:
提取各目标储能设备对应的运行温度、充放电效率、储能传输速度、电池健康值,进而代入计算公式中计算得到各目标储能设备对应的运行状态评估系数,进而将各目标储能设备对应的运行状态评估系数与数据库中存储的各运行状态评估系数区间对应的许可充电量进行对比,若某目标储能设备对应的运行状态评估系数在某运行状态评估系数区间内,则将该运行状态评估系数区间对应的许可充电量作为该目标储能设备对应的许可充电量;
根据各正供电储能设备、各待供电储能设备对应的供电状态评估系数,得到各目标储能设备对应的供电状态评估系数,进而将各目标储能设备对应的供电状态评估系数与数据库中存储的各供电状态评估系数区间对应的参考充电量进行对比,若某目标储能设备对应的供电状态评估系数在某供电状态评估系数区间内,则将该供电状态评估系数区间对应的参考充电量作为该目标储能设备对应的参考充电量,以此得到各目标储能设备对应的参考充电量;
将各目标储能设备对应的参考充电量与许可充电量进行对比,若某目标储能设备对应的参考充电量小于或者等于许可充电量,则将该目标储能设备对应的参考充电量作为该目标储能设备对应的充电量,若某目标储能设备对应的参考充电量大于许可充电量,则将该目标储能设备的许可充电量作为该目标储能设备对应的充电量,以此方式分析得到各目标储能设备对应的充电量。
3.根据权利要求2所述的一种自调控式的电网储能容量配置方法,其特征在于,所述各目标储能设备对应的运行状态评估系数的计算公式为:,其中/>、/>、/>、/>、/>分别表示第j个目标储能设备对应的运行状态评估系数、运行温度、充放电效率、储能传输速度、电池健康值,T、k、v、q分别为设定的许可运行温度、参考充放电效率、参考储能传输速度、参考电池健康值,/>、/>、/>、/>分别为设定的运行温度、充放电效率、储能传输速度、电池健康值对应的权重因子,j=1,2......m,m为大于2的任意整数。
4.根据权利要求1所述的一种自调控式的电网储能容量配置方法,其特征在于,所述判断新能源发电站向目标储能设备对应的供电模式,具体判断过程如下:
若新能源发电站对应的发电状态处于稳定状态,则从新能源发电站在各采集时间点对应的发电量中选取众数发电量作为新能源发电站对应的发电量;若新能源发电站对应的发电状态处于不稳定状态,则从新能源发电站在各采集时间点对应的发电量中选取最小发电量作为新能源发电站对应的发电量;
将各目标储能设备对应的充电量进行累加,得到目标储能设备对应的总充电量,进而将新能源发电站对应的发电量与目标储能设备对应的总充电量进行对比,若新能源发电站对应的发电量大于或者等于目标储能设备对应的总充电量,则判定新能源发电站向目标储能设备对应的供电模式为全部供电,若新能源发电站对应的发电量小于目标储能设备对应的总充电量,则将新能源发电站对应的发电量与各目标储能设备对应的充电量进行对比,若新能源发电站对应的发电量均小于各目标储能设备对应的充电量,则判定新能源发电站向目标储能设备对应的供电模式为不供电,若新能源发电站对应的发电量大于某目标储能设备对应的充电量,则判定新能源发电站向目标储能设备对应的供电模式为局部供电。
5.根据权利要求3所述的一种自调控式的电网储能容量配置方法,其特征在于,所述分析新能源发电站对应供电的各目标储能设备,具体分析过程如下:A1、将新能源发电站对应的发电量、各目标储能设备对应的充电量、各目标储能设备对应的供电状态评估系数代入计算公式中,得到第j个目标储能设备对应的充电优先值,其中F表示新能源发电站对应的发电量,cFj、/>分别表示第j个目标储能设备对应的充电量、供电状态评估系数,e表示自然常数;
A2、将各目标储能设备对应的充电优先值进行相互对比,并将最大充电优先值对应的目标储能设备作为新能源发电站对应供电的第一目标储能设备,将其余各目标储能设备记为各其余目标储能设备,进而将新能源发电站对应的发电量减去所述第一目标储能设备对应的充电量,得到新能源发电站对应的第二剩余发电量;
A3、将新能源发电站对应的第二剩余发电量、各其余目标储能设备的充电量、各其余目标储能设备对应的供电状态评估系数按照步骤A1的计算过程,计算得到各其余目标储能设备对应的充电优先值,并将最大充电优先值对应的其余目标储能设备作为第二待充电目标储能设备,进而将第二待充电目标储能设备对应的充电优先值与预设的充电优先值阈值进行对比,若第二待充电目标储能设备对应的充电优先值小于充电优先值阈值,则判定新能源发电站不向第二待充电目标储能设备供电,此时第一目标储能设备为新能源发电站对应供电的目标储能设备,若第二待充电目标储能设备对应的充电优先值大于或者等于充电优先值阈值,则判定第二待充电目标储能设备为新能源发电站对应供电的第二目标储能设备,进而执行步骤A3,得到新能源发电站对应供电的各目标储能设备。
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电力市场背景下的近用户侧储能站容量优化配置研究;徐天韵等;综合智慧能源;20230228;第77-84页 * |
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