[發(fā)明專(zhuān)利]增加新能源發(fā)電波動(dòng)的海島電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)分層控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911275796.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111064210B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣佐富;呂堅(jiān)華;應(yīng)國(guó)德;王昕;鄔浩華;李永靈;朱堅(jiān)軍;洪道鑒;梁海立;陳慧琦;蔡清希;劉寶榮;胡奕挺;王星白;許楚航;朱麗君;高強(qiáng);蔣行輝;王曉飛;林胤;馬洵
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司臺(tái)州供電公司;臺(tái)州宏達(dá)電力建設(shè)有限公司臺(tái)州經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)運(yùn)檢分公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/28
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/28;H02J3/32;H02J3/00;H02J3/24;H02J3/38;H02J7/34
• 代理公司: 杭州華鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33217
• 代理人: 俞宏濤

1.增加新能源發(fā)電波動(dòng)的海島電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)分層控制方法，其特征在于，所述分層控制方法包括：

基于模型預(yù)測(cè)控制思想實(shí)施滾動(dòng)調(diào)度方法；

綜合考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)全網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度指令的響應(yīng)能力和儲(chǔ)能鋰電池壽命損耗，以經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)構(gòu)建儲(chǔ)能系統(tǒng)日內(nèi)控制模型目標(biāo)函數(shù)；

在滿足日內(nèi)控制模型目標(biāo)函數(shù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制模型并進(jìn)行求解，確定鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)和超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電計(jì)劃；

所述基于模型預(yù)測(cè)控制思想實(shí)施滾動(dòng)調(diào)度方法，包括：

建立島電網(wǎng)儲(chǔ)能預(yù)測(cè)模型，在當(dāng)前時(shí)刻t和狀態(tài)x(t)，根據(jù)預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)系統(tǒng)未來(lái)狀態(tài)，結(jié)合建立的調(diào)度模型得到未來(lái)n個(gè)時(shí)段的調(diào)度計(jì)劃；

調(diào)度人員僅執(zhí)行t時(shí)刻的調(diào)度計(jì)劃；

在t+1時(shí)刻，根據(jù)t時(shí)刻的調(diào)度，更新系統(tǒng)狀態(tài)為x(t+1)，重復(fù)上述步驟；

所述綜合考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)全網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度指令的響應(yīng)能力和儲(chǔ)能鋰電池壽命損耗，以經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)構(gòu)建儲(chǔ)能系統(tǒng)日內(nèi)控制模型目標(biāo)函數(shù)，包括：

考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)全網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度指令的響應(yīng)能力和儲(chǔ)能鋰電池壽命損耗，以經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)為目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建儲(chǔ)能系統(tǒng)日內(nèi)控制模型；

確定儲(chǔ)能系統(tǒng)日內(nèi)控制模型的約束條件；

考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)全網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度指令的響應(yīng)能力和儲(chǔ)能鋰電池壽命損耗，以經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)為目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建儲(chǔ)能系統(tǒng)日內(nèi)控制模型，包括：

通過(guò)鋰電池儲(chǔ)能響應(yīng)全網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度指令，因此在日前經(jīng)濟(jì)優(yōu)化調(diào)度層中，制定的是鋰電池系統(tǒng)的充放電方案，優(yōu)化變量為鋰電池的充放電功率；綜合考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)全網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度指令的響應(yīng)能力和儲(chǔ)能鋰電池壽命損耗，以經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)為目標(biāo)函數(shù)：

minf＝C₁+C₂，

其中，

式中C₁為海島電網(wǎng)網(wǎng)損折算成的經(jīng)濟(jì)成本；C₂為日內(nèi)充放電調(diào)度計(jì)劃的對(duì)儲(chǔ)能鋰電池造成的壽命損傷成本；α為單位網(wǎng)損成本；P_loss,l,t為線路l在t時(shí)刻的網(wǎng)損大??；Δt為本層的控制時(shí)序，取15分鐘，即0.25小時(shí)；R_m為儲(chǔ)能鋰電池m的壽命損傷百分比；M_m為儲(chǔ)能鋰電池m的經(jīng)濟(jì)成本；C₀是根據(jù)年限平均法求得的儲(chǔ)能鋰電池的折舊成本。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增加新能源發(fā)電波動(dòng)的海島電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)分層控制方法，其特征在于，所述確定儲(chǔ)能系統(tǒng)日內(nèi)控制模型的約束條件，包括：

海島電網(wǎng)潮流約束，節(jié)點(diǎn)電壓約束，線路潮流約束，儲(chǔ)能鋰電池約束。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的增加新能源發(fā)電波動(dòng)的海島電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)分層控制方法，其特征在于，所述儲(chǔ)能鋰電池約束，包括：

充放電功率約束，本層的儲(chǔ)能充放電方案與日前全網(wǎng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行調(diào)度中儲(chǔ)能充放電方案保持一致，約束儲(chǔ)能出力變化率不能超過(guò)20％，約束表達(dá)式為

0.8P_ESS,m,t,24h≤P_ESS,m,t≤1.2P_ESS,m,t,24h，

式中，P_ESS,m,t,24h為日前經(jīng)濟(jì)調(diào)度中t時(shí)刻鋰電池m的出力大小，P_ESS,m,t為本層儲(chǔ)能充放電方案中t時(shí)刻鋰電池m的出力大小；

荷電狀態(tài)遞推約束，約束表達(dá)式為

式中，SOC_m,t為t時(shí)刻儲(chǔ)能鋰電池m的荷電狀態(tài)；η_c和η_d分別為儲(chǔ)能鋰電池的充電效率和放電效率；Q_m為儲(chǔ)能鋰電池m的容量；

荷電狀態(tài)約束，約束表達(dá)式為SOC_min≤SOC_m,t≤SOC_max，式中SOC_min和SOC_max分別為儲(chǔ)能鋰電池的荷電狀態(tài)上下限。