[發(fā)明專利]基于AOE網(wǎng)絡(luò)和事件驅(qū)動的儲能功率分配控制方法

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• 申請日: 2021-11-12
• 公開（公告）號: CN114039373A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董樹鋒;林立亨;唐坤杰;徐成司
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州極簡物控科技有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J7/00;H02J13/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本發(fā)明公開了一種基于AOE網(wǎng)絡(luò)和事件驅(qū)動的儲能功率分配控制方法，該方法為：首先列寫考慮儲能SOC均衡度和儲能功率跳變懲罰指標(biāo)的目標(biāo)函數(shù)；其次結(jié)合儲能容量約束、SOC約束、指令精確跟隨約束建立優(yōu)化模型；然后將優(yōu)化模型線性化，將其轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)線性規(guī)劃問題(Mixed integer linear programming,MILP)；最后以事件驅(qū)動邏輯建立AOE網(wǎng)絡(luò)(Activity on edge network,AOE)，按照控制策略計算功率，并下發(fā)到對應(yīng)測點。本發(fā)明方法能夠有效實現(xiàn)儲能出力對下發(fā)指令地跟蹤，減少運(yùn)算量，能快速得到功率分配的結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及事件驅(qū)動技術(shù)和工業(yè)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于AOE網(wǎng)絡(luò)和事件驅(qū)動的儲能功率分配控制方法。

背景技術(shù)

隨著近些年儲能技術(shù)的發(fā)展，儲能系統(tǒng)的建設(shè)成本逐漸降低，而且儲能在調(diào)頻、調(diào)峰等方面逐漸大規(guī)模應(yīng)用。目前許多地區(qū)以火電機(jī)組作為主要調(diào)頻資源，但是隨著新能源的大規(guī)模并網(wǎng)，面臨著調(diào)頻資源緊張的問題。通過引入儲能系統(tǒng)，保證了系統(tǒng)運(yùn)行中功率的及時供給，在一定程度上解決了調(diào)頻問題。受新舊程度及品牌規(guī)格等因素影響，不同儲能單元的容量、荷電狀態(tài)(State of charge,SOC)的差異可能造成儲能單元過充過放、提前退出等問題，難以保障系統(tǒng)正常運(yùn)行，通過功率分配實現(xiàn)儲能SOC均衡能夠有效避免上述問題的發(fā)生。

目前，儲能系統(tǒng)之間主要采用平均分配的方法為每個儲能子系統(tǒng)分配功率，但是由于各個儲能子系統(tǒng)之間存在一定的差異，經(jīng)過長時間運(yùn)行后，儲能的各個子系統(tǒng)之間會出現(xiàn)不平衡，導(dǎo)致儲能系統(tǒng)的儲能效率會明顯降低。這種方式主要存在以下三個方面的問題：第一，對設(shè)計控制算法的技術(shù)人員編程能力提出了很高的要求。實現(xiàn)策略可能需要編寫大量代碼，而且代碼需要反復(fù)調(diào)試和優(yōu)化，以確保其正確性和比較高的執(zhí)行效率；第二，采用平均分配的方法為每個儲能子系統(tǒng)分配功率存在儲能效率明顯降低的問題；第三，傳統(tǒng)儲能功率分配方法通常沒有考慮指令功率在相鄰斷面發(fā)生突變而導(dǎo)致儲能功率在短時間內(nèi)頻繁跳變的問題，儲能功率發(fā)生無意義地高頻變動可能對儲能的使用壽命產(chǎn)生不利影響。因此，需要發(fā)明一種新型的儲能功率分配控制方法，顯著降低代碼編寫量，提高儲能效率，減少運(yùn)算量，快速得到功率分配的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種基于AOE網(wǎng)絡(luò)和事件驅(qū)動的儲能功率分配控制方法，能減少運(yùn)算量，快速得到功率分配的結(jié)果。儲能功率分配控制的流程為：首先列寫考慮儲能SOC均衡度和儲能功率跳變懲罰指標(biāo)的目標(biāo)函數(shù)；其次結(jié)合儲能容量約束、SOC約束、指令精確跟隨約束建立優(yōu)化模型；然后將優(yōu)化模型線性化，將其轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)線性規(guī)劃問題(Mixed integer linear programming,MILP)；最后以事件驅(qū)動邏輯建立AOE網(wǎng)絡(luò)(Activity on edge network,AOE)，按照控制策略計算功率，并下發(fā)到對應(yīng)測點。

為此，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種基于AOE網(wǎng)絡(luò)和事件驅(qū)動的儲能功率分配控制方法，包括以下步驟：

1)設(shè)計策略

101)設(shè)計基于事件驅(qū)動的控制策略。

以SOC均衡度和功率變動懲罰最小為目標(biāo)建立目標(biāo)函數(shù)，考慮到方差優(yōu)化的復(fù)雜性，盡量避免將二次式作為優(yōu)化目標(biāo)，以SOC相對平均值的總偏差的絕對值和功率相對平均值的偏差絕對值作為目標(biāo)函數(shù)。

式中，ω₁表示SOC均衡的影響權(quán)重；ω₂表示功率變動帶來的代價權(quán)重；SOC_mean為各SOC均值；為當(dāng)前電池的SOC值；P_i表示當(dāng)前電池的功率值；P_mean表示當(dāng)前電池功率的平均值；SOC_i表示在功率分發(fā)策略所計算出的功率工作下，下一時刻第i個電池的SOC值，具體計算式如下：