[發明專利]一種電網多層級輔助服務中的儲能電站智能協同調控辦法

在審

• 申請號: 202011513760.4
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN114648195A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 鄒楠;韓波;李嘯雨;石文江;陰曉光;宋明剛;寧才新;吳玉瓊;韓芳冰;恒哲
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司大連供電公司;中國科學院沈陽計算技術研究所有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F30/20;H02J3/28;H02J3/46;G06F113/04
• 代理公司: 大連格智知識產權代理有限公司 21238
• 代理人: 劉琦

1.一種電網多層級輔助服務中的儲能電站智能協同調控辦法，其特征在于，所述方法包括：

S1：對多層級輔助服務需求與能力態勢進行感知，所述多層級輔助服務需求與能力包括慣性響應、頻率響應、自動發電控制的輔助服務需求數量以及電力系統所具備的調節能力；

S2：構建大規模儲能電站參與多層級輔助服務的月度—日前—日內三級協調優化調度模型，構建釩液流電池等效仿真模型及智能態勢感知模型；

S3：基于所述多層級輔助服務需求與能力態勢的感知信息，根據月度—日前—日內三級協調優化調度模型與釩液流電池等效仿真模型以及智能態勢感知模型，建立儲能電站參與多層級輔助服務的智能協調優化目標函數；所述智能協調優化目標函數為：

式中，C為總發電成本；N為機組總數；i表示第i臺機組，i＝1，2，…，N；T為調度周期內的時刻總數；t表示第t時刻，t＝1，2，…，T；F_i,t為第i臺機組在第t時刻的燃料成本；為為第i臺機組在第t時刻的啟動成本，為第i臺機組在第t時刻的停機成本；U_i,t為第i臺機組在第t時刻的狀態參數，U_i,t-1為第i臺機組在第t-1時刻的狀態參數，1表示開機狀態，0表示停機狀態；

所述智能協調優化目標函數中燃料成本的計算方法為：

F_i,t＝a_iP_i,t²+b_iP_i,t+c_i

其中，P_i,t為第i臺機組在第t時刻輸出的有功功率；a_i、b_i、c_i為第i臺機組燃料成本函數的系數；

所述啟動成本的計算公式如下：

其中，為第i臺機組的熱啟動成本，為第i臺機組的冷啟動成本；為第i臺機組到第t時刻已連續停機的時間；T_i^D為第i臺機組的最小停機時間；T_i^cold為第i臺機組的冷啟動時間；

S4：根據所述智能協調優化目標函數的優化結果，制定儲能電站參與多層級輔助服務的運行容量調整策略。

2.根據權利要求1所述電網多層級輔助服務中的儲能電站智能協同調控辦法，其特征在于，所述感知慣性響應的輔助服務需求與能力態勢的方法為：

S1：基于頻率估計法，結合電力系統轉子運動方程計算慣性響應輔助服務最小需求；

S2：根據物理與數據融合建模方法，基于電力系統受擾后的頻率變化數據采用機器學習算法表征物理模型誤差的關聯關系，并對物理模型的慣性響應能力的計算結果進行修正；所述慣性響應能力的計算公式為：

其中E_SG為機組轉子動能的變化量，S_SG為發電機的額定視在功率，ω_e,0為電力系統額定頻率對應的電角速度，H_SG為同步發電機組在額定轉速時單位容量所具有的動能，稱為慣性時間常數；

S3：對慣性響應的輔助服務需求與調節能力進行態勢對比分析，利用數理統計方法，獲得描述慣性響應輔助服務需求與能力態勢的特征指標及不確定性程度指數。

3.根據權利要求1所述電網多層級輔助服務中的儲能電站智能協同調控辦法，其特征在于，所述感知頻率響應的輔助服務需求與能力態勢的方法為：

S1：基于電力系統最大單一故障容量，結合大擾動下頻率穩定要求，計算電力系統頻率響應輔助服務最小需求；

S2：建立常規機組頻率響應模型，基于實測數據利用大數據分析與挖掘方法計算常規機組動態頻率響應能力，感知電力系統動態頻率響應能力；

所述頻率響應能力的計算公式為：

式中，β_i為第i臺機組的自然頻率特性系數，D_i為第i個負荷的阻尼系數，N_G為電力系統內機組數量，N_D為電力系統內負荷數量，β_sys為電力系統頻率響應能力總和；

S3：對頻率響應的輔助服務需求與調節能力進行態勢對比分析，利用數理統計方法，獲得描述頻率響應需求與能力態勢的特征指標及不確定性程度指數。