[發(fā)明專利]一種分布式發(fā)電與儲能裝置的功率動態(tài)聚合的方法和系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110323779B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李相俊;李文啟;張?zhí)鞈c;惠東;饒宇飛;賈學翠;修曉青;王驊;楊水麗;全慧
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網(wǎng)河南省電力公司電力科學研究院;國網(wǎng)河南省電力公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;H02J3/46;H02J3/06
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗輝

本發(fā)明提供一種分布式發(fā)電與儲能裝置的功率動態(tài)聚合的方法和系統(tǒng)。所述方法通過確定除參考節(jié)點以外的節(jié)點相對于目標電力系統(tǒng)全部支路的功率轉(zhuǎn)移分布因子，所述系統(tǒng)總潮流聚合目標和各支路潮流調(diào)控目標量，以及分布式儲能裝置的輸出總功率，根據(jù)所述系統(tǒng)各支路潮流調(diào)控目標量和所述功率轉(zhuǎn)移分布因子確定接入目標電力系統(tǒng)的發(fā)電裝置和儲能裝置的功率聚合值，并按照發(fā)電裝置和儲能裝置的功率聚合值對目標電力系統(tǒng)進行功率輸出。所述方法和系統(tǒng)基于接入目標電力系統(tǒng)的節(jié)點相對于全部支路的功率轉(zhuǎn)移分布因子準確高效地對接入電力系統(tǒng)的全部發(fā)電裝置和儲能裝置進行動態(tài)聚合，充分發(fā)揮了分布式儲能裝置的應(yīng)有潛力，提高了分布式儲能裝置的可控性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)功率分配領(lǐng)域,并且更具體地，涉及一種分布式發(fā)電與儲能裝置的功率動態(tài)聚合的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

能源問題是人類生存發(fā)展和社會運行的基本問題，傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)與人類可持續(xù)發(fā)展以及人類日益增長的能源需求之間的矛盾日益尖銳，新的能源結(jié)構(gòu)與供給方式應(yīng)運而生，可再生能源是解決上述矛盾的關(guān)鍵所在。這促使以可再生能源和以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為特點的新型能源結(jié)構(gòu)“能源互聯(lián)網(wǎng)”的誕生。作為能源互聯(lián)網(wǎng)的核心之一的新能源隨著并網(wǎng)裝機容量的不斷增加，其源波動性、間歇性等問題給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來了極大的挑戰(zhàn)，也在一定程度上限制了可再生能源的發(fā)展。能源互聯(lián)網(wǎng)具有能量源的不確定性與能量流的無秩序性,而儲能成為解決上述兩大問題的支撐性基礎(chǔ).儲能技術(shù)作為能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵支撐技術(shù),目前正處在一個關(guān)鍵時期,面臨著關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與路線選擇、推廣應(yīng)用、成果轉(zhuǎn)化等難題，研究儲能技術(shù)勢在必行。

電化學儲能技術(shù)同其他儲能形式相比具有可控性高、能量密度大、模塊化程度高、能量轉(zhuǎn)換效率高、建設(shè)周期短等優(yōu)點，成為儲能發(fā)展的重要方向之一，具有很廣闊的發(fā)展前景。鋰電池和鎳氫電池是最具有發(fā)展前景的兩種電池，其中鋰電池具有更加明顯的發(fā)展優(yōu)勢；相比鎳氫電池鋰電池重量減輕40％-50％，體積減小了20％-30％，在能量密度和循環(huán)次數(shù)等方面鋰電池都有明顯優(yōu)勢。但是鋰電池儲能技術(shù)在大規(guī)模集成方面尚不成熟。

分布式儲能系統(tǒng)，由于其出力分散，可控性差，缺乏相應(yīng)的調(diào)度手段，難以發(fā)揮其削峰填谷、調(diào)頻、調(diào)壓、對系統(tǒng)進行安全支撐等輔助電力系統(tǒng)安全運行的潛力，為了發(fā)揮分布式儲能裝置的潛力，以及與其他發(fā)電裝置的協(xié)調(diào)合作，需要合理聚合其出力情況，目前尚沒有精確高效的分布式儲能裝置與其他發(fā)電裝置動態(tài)聚合的辦法，無法滿足對發(fā)電裝置的實時調(diào)度需求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)對接入電力系統(tǒng)的多種類型發(fā)電裝置缺乏精確高效的動態(tài)功率聚合手段的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種分布式發(fā)電與儲能裝置的功率動態(tài)聚合的方法，所述方法包括：

步驟1、對目標電力系統(tǒng)進行建模，確定所述系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)和線路阻抗參數(shù)；

步驟2、根據(jù)所述系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)和線路阻抗參數(shù)確定所述電力系統(tǒng)參考節(jié)點的B₀矩陣，并基于所述電力系統(tǒng)參考節(jié)點的B₀矩陣確定接入目標電力系統(tǒng)的全部發(fā)電裝置和儲能裝置節(jié)點中，除參考節(jié)點以外的節(jié)點相對于系統(tǒng)全部支路的功率轉(zhuǎn)移分布因子，其中，所述發(fā)電裝置是指不具備儲能特性的發(fā)電裝置；

步驟3、實時分析目標電力系統(tǒng)功率需求，計算所述系統(tǒng)總潮流聚合目標并計算系統(tǒng)各支路潮流調(diào)控目標量；

步驟4、根據(jù)分布式儲能裝置的分布位置和運行狀態(tài)，確定分布式儲能裝置的輸出總功率，所述運行狀態(tài)包括分布式儲能裝置的荷電狀態(tài)和功率；

步驟5、以系統(tǒng)安全、保證系統(tǒng)電能質(zhì)量為約束條件，按照分布式儲能裝置優(yōu)先出力的原則，根據(jù)所述系統(tǒng)各支路潮流調(diào)控目標量和所述除參考節(jié)點以外的節(jié)點相對于系統(tǒng)全部支路的功率轉(zhuǎn)移分布因子確定接入目標電力系統(tǒng)的發(fā)電裝置和儲能裝置的功率聚合值，并按照發(fā)電裝置和儲能裝置的功率聚合值對目標電力系統(tǒng)進行功率輸出。