[發(fā)明專利]用于調頻的電池儲能電站功率控制方法及其系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN103187806A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設計）人: 李相俊;惠東;郭光朝;張亮;雷偉民;何紅光
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國網新源張家口風光儲示范電站有限公司
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00;H02J7/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種用于調頻的電池儲能電站功率控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A、實時讀取電池儲能電站的調頻用有功功率需求值及該電站的相關運行數據，并對上述有功功率需求值和相關運行數據進行存儲；

步驟B、根據調頻用有功功率需求值判斷電池儲能電站的狀態(tài)，并通過相應的預設規(guī)則計算電池儲能電站中各電池儲能機組的功率命令值；

步驟C、將各電池儲能機組的功率命令值進行匯總后輸出至電池儲能電站。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟A中，所述電池儲能電站的相關運行數據包括：電池儲能電站中各電池儲能機組的可控狀態(tài)值、荷電狀態(tài)值、最大允許放電功率和最大允許充電功率。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B具體包括：

判斷電池儲能電站的狀態(tài)；

當電池儲能電站的調頻用有功功率需求值為正值時，表示該電池儲能電站將處于放電狀態(tài)，則根據第一預設規(guī)則獲得各電池儲能機組的功率命令值；

當電池儲能電站的調頻用有功功率需求值為負值時，表示該電池儲能電站將處于充電狀態(tài)，則根據第二預設規(guī)則獲得各電池儲能機組的功率命令值；所述放電狀態(tài)值等于1減去荷電狀態(tài)值；

當電池儲能電站的調頻用有功功率需求值為零時，表示該鋰電池儲能子站將處于零功率狀態(tài)，則將各電池儲能機組的功率命令值設置為零。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，

所述第一預設規(guī)則包括：

B10)判斷調頻用有功功率需求值是否滿足當前電池儲能電站的最大允許放電功率約束條件，如果違反該約束條件，則直接將所有電池儲能機組的最大允許放電功率設置為相應機組的功率命令值；否則執(zhí)行步驟B11；

B11)設定電池儲能電站中被限制在最大允許放電功率的電池儲能機組數量為M，并對該變量M進行初始化，通過可控電池儲能機組荷電狀態(tài)值占電池儲能電站中所有可控電池儲能機組荷電狀態(tài)值總和的比例值、再乘以電池儲能電站的調頻用有功功率需求值，來計算所有電池儲能機組的功率命令值；所述可控電池儲能機組荷電狀態(tài)值為該機組的荷電狀態(tài)值與其可控狀態(tài)值的乘積；

B12)判斷所有電池儲能機組的功率命令值是否滿足電池儲能機組最大允許放電功率約束條件，如果有電池儲能機組違反該約束條件時，則進行M＝M+1、并執(zhí)行步驟B13；否則跳轉至步驟B15；

B13)通過計算違反電池儲能機組最大允許放電功率約束條件的電池儲能機組功率命令值占該機組最大允許放電功率的比例值，分別求得違反電池儲能機組最大允許放電功率約束條件的各電池儲能機組的放電功率特征值；

B14)基于貪婪算法從違反電池儲能機組最大允許放電功率約束條件的各電池儲能機組中選出一個電池儲能機組，將該機組的最大允許放電功率設置為其功率命令值，計算其余沒有被限制在最大允許放電功率的各電池儲能機組的功率命令值后，跳轉至步驟B12；

B15)判斷上述步驟所得的各電池儲能機組功率命令值之和是否滿足有功功率供需平衡約束條件，如果不滿足該約束條件，則重新計算其余沒有被限制在最大允許放電功率的各電池儲能機組的功率命令值；否則結束判斷。

當電池儲能電站的調頻用有功功率需求值為負值時，各電池儲能機組功率命令值的計算方法包括：

B20)判斷調頻用有功功率需求值是否滿足當前電池儲能電站的最大允許充電功率約束條件，如果違反該約束條件，則直接將所有電池儲能機組的最大允許充電功率設置為相應機組的功率命令值；否則執(zhí)行步驟B21；

B21)設定電池儲能電站中被限制在最大允許充電功率的電池儲能機組數量為N，并對該變量N進行初始化，通過可控電池儲能機組放電狀態(tài)值占電池儲能電站中所有可控電池儲能機組放電狀態(tài)值總和的比例值、再乘以電池儲能電站的調頻用有功功率需求值，來計算所有電池儲能機組的功率命令值；所述可控電池儲能機組放電狀態(tài)值為該機組的放電狀態(tài)值與其可控狀態(tài)值的乘積；

B22)判斷所有電池儲能機組的功率命令值是否滿足電池儲能機組最大允許充電功率約束條件，如果有電池儲能機組違反該約束條件時，則進行N＝N+1，并執(zhí)行步驟B23；否則跳轉至步驟B25；

B23)通過計算違反電池儲能機組最大允許充電功率約束條件的電池儲能機組功率命令值占該機組最大允許充電功率的比例值，分別求得違反電池儲能機組最大允許充電功率約束條件的各電池儲能機組的充電功率特征值；

B24)基于貪婪算法從違反電池儲能機組最大允許充電功率約束條件的各電池儲能機組中選出一個電池儲能機組，將該機組的最大允許充電功率設置為其功率命令值，計算其余沒有被限制在最大允許充電功率的各電池儲能機組的功率命令值后，跳轉至步驟B22；

B25)判斷上述步驟所得的各電池儲能機組功率命令值之和是否滿足有功功率供需平衡約束條件，如果不滿足該約束條件，則重新計算其余沒有被限制在最大允許充電功率的各電池儲能機組的功率命令值；否則結束判斷。