[發明專利]一種儲能系統基于等值模型進行仿真的方法及裝置

有效

• 申請號: 201810131405.7
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108365620B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 李相俊;孫楠;賈學翠;王上行;楊水麗;馬會萌;毛海波;李建林;惠東;劉超群;何澤家
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32
• 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

1.一種儲能系統基于等值模型進行仿真的方法，其特征在于，包括：

采集調度需求、電網發電數據以及計算下一時刻各儲能單元中電池組的荷電狀態；

將所述調度需求、電網發電數據以及各儲能單元內電池組的荷電狀態代入預先構建的等值模型中進行計算，得到儲能子系統的運行數據直到仿真結束；

所述等值模型的構建，包括：

根據各儲能單元內電池組的初始荷電狀態，將調度需求分配到各儲能單元；

根據分配到各儲能單元的調度需求，計算每一個儲能單元對應的虛擬同步機的功角值；

將所述虛擬同步機的功角變化小于閾值的儲能單元合并為儲能子系統；

在每一個儲能子系統內部進行等值計算；

基于經過所述等值計算的儲能子系統構建等值模型；

所述將所述虛擬同步機的功角變化小于閾值的儲能單元合并為儲能子系統，包括：

計算兩個儲能單元之間功角變化之差的絕對值；

若所述絕對值小于閾值，則將兩個儲能單元合并為一個儲能子系統并用一個虛擬同步機控制；

所述兩個儲能單元之間功角變化之差的絕對值，按下式計算：

A(t∈[t₁,t₂])＝|Δδ_{x_t}-Δδ_{y_t}|＜ε

式中：A：兩個儲能單元在t₁時刻至t₂時刻的功角變化最大值的差的絕對值；Δδ_{x_t}：儲能單元x在t₁時刻至t₂時刻的功角變化最大值；Δδ_{y_t}：儲能單元y在t₁時刻至t₂時刻的功角變化最大值；

所述儲能單元在t₁時刻至t₂時刻的功角變化最大值，按下式計算：

式中：儲能單元i在t₁時刻的功角值；儲能單元i在t₂時刻的功角值；i：儲能單元標號，i＝1、2、3...x...y...n；

所述儲能子系統的運行數據包含有功功率、無功功率、儲能變流器輸出的電壓和變壓器輸出的電流，分別通過下述公式計算：

式中：P(t)_m：儲能子系統m的有功功率；有功功率；P(t)_n：儲能單元n的有功功率；l：等值的儲能單元數量；

式中：Q(t)_m：儲能子系統m的無功功率；Q(t)_n：儲能單元n的無功功率；

式中：U(t)_m：儲能子系統m對應的儲能變流器輸出的電壓；U(t)_n：儲能單元n對應儲能變流器輸出的電壓；

式中：I(t)_m：儲能子系統m對應的變壓器輸出的電流；I(t)_n：儲能單元n對應儲能變流器輸出的電流；

還包括：

按下式計算儲能子系統中電池組的荷電狀態：

式中：S_soc(t)_m：儲能子系統m在t時刻的荷電狀態；S_soc(t)_n：儲能子系統中儲能單元n在t時刻的荷電狀態；l：儲能子系統中等值的儲能單元數量。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，根據各儲能單元內電池組的初始荷電狀態，將調度需求分配到各儲能單元，包括：

式中：P_i(t)：儲能單元i在t時刻的功率；P_總(t)：儲能系統在t時刻的調度需求；λ：儲能充放電狀態參數；當P_總(t)0時λ＝1，P_總(t₁)0時λ＝0；SOC_i(t)：儲能單元i在t時刻電池組的初始荷電狀態；i：儲能單元標號，i＝1、2、3...x...y...n。