[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

本發明公開了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，所述方法包括：基于多重時間窗口寬度大數據分析與挖掘方法對多層級輔助服務需求與能力態勢進行感知；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，構建面向各層級輔助服務的釩液流電池等效仿真模型及智能態勢感知模型；在各層級輔助服務預留調控空間內，基于儲能電站態勢感知信息，研究儲能電站參與多層級輔助服務的智能協調優化控制策略。本發明能夠實現以促進新能源消納、提升電網運行安全指標并兼顧儲能電站經濟性為目標的儲能資源全時間尺度智能調控，提高能源利用綜合效益。

技術領域

本發明涉及電網多層級輔助服務的技術領域，尤其涉及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。

背景技術

大規模儲能系統容量大、調節靈活，其可通過參與調峰市場或集中統一調度，通過儲能的時移特性移峰填谷，有效提升系統的調峰能力，在一定程度上解決風電的反調峰問題。同時，儲能作為調峰資源能夠緩解火電機組的深度調峰壓力，使火電機組能夠在相對高負荷率水平運行，改善機組燃煤效率。

大規模儲能系統可以在毫秒級精確控制充放電功率，在電網調頻方面有著顯著的優勢，具體表現為：儲能系統響應速度快，調節延遲小，可在毫秒級時間范圍內實現滿功率輸出；儲能系統控制精度高，能夠在額定功率范圍內的任何功率點保持穩定輸出；儲能系統可實現雙向調節，提供其額定功率雙倍的調頻容量。

大規模儲能系統具備功率快速支撐能力，可將大電網故障應急處理時間從分鐘級縮短至毫秒級，為大電網提供虛擬同步慣量，能夠提高系統安全穩定保障能力。

綜上，大規模儲能系統在調峰、調頻、慣性等諸多與有功功率平衡相關的輔助服務中均具有優異的調節性能，對電網安全穩定運行將起到更多的積極作用，未來將成為提升電力系統靈活性、經濟性和安全性的重要手段。

發明內容

本發明針對上述問題，提供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，以提高監控人員對電網實時運行狀態的主動感知能力，降低電網中變電站設備運行的故障率。

為了達到上述目的，本發明提供了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，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