[發明專利]一種低碳排放的電網儲能控制方法及裝置

有效

• 申請號: 202111514163.8
• 申請日: 2021-12-13
• 公開（公告）號: CN113922399B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 熊俊杰;曾偉;徐青山;黎淑娟;饒臻;趙偉哲;何偉;李佳;陶翔
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;東南大學
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/32;H02J3/38
• 代理公司: 南昌賢達專利代理事務所(普通合伙) 36136
• 代理人: 金一嫻

本發明公開一種低碳排放的電網儲能控制方法及裝置，方法包括：根據以低碳排放為目標，根據功率缺額曲線建立儲能設備組別對外部的功率曲線優化模型，并求解功率曲線優化模型使得到儲能整體出力需求曲線；基于儲能整體出力需求曲線以及單個儲能設備組別自身狀態參數，以維持各個儲能設備組別儲能荷電狀態參數一致為原則，建立儲能設備組別間指令協調優化的一致性模型；求解一致性模型使得到單個儲能設備組別的控制指令，并根據控制指令控制單個儲能設備組別中的某一儲能設備的PCS裝置完成儲能的充放電控制過程。從儲能整體對外部的功率出力曲線優化和儲能內部設備組別間指令協調兩個方面，完成對儲能的優化控制，實現低碳排放的目標。

技術領域

本發明屬于低碳電力與控制技術領域，尤其涉及一種低碳排放的電網儲能控制方法及裝置。

背景技術

“碳中和”目標的提出給能源轉型帶來諸多機遇與挑戰，而電力行業低碳轉型被認為是中國低碳發展的關鍵，也是實現氣候變化目標的核心舉措。其中，風電、光伏等清潔新能源的發展和利用則是實現電力低碳的關鍵路徑，但該系列可再生能源發電具有的波動性、間歇性特點，使其發電并網對電網的安全穩定運行發出挑戰。這時，利用儲能等具有功率雙向調節能力的靈活調節資源得到廣泛關注。

現有的電網儲能控制方法無法提高可再生能源并網消納能力，利用儲能的電能時空平移能力，對電網運行時的功率實時平衡進行快速調節。

發明內容

本發明提供一種低碳排放的電網儲能控制方法及裝置，用于至少解決上述技術問題之一。

第一方面，本發明提供一種低碳排放的電網儲能控制方法，包括：根據獲取的電網區域內風力發電曲線、電網區域內光伏發電曲線以及電網區域內電負荷曲線計算功率缺額曲線；以低碳排放為目標，根據所述功率缺額曲線建立儲能設備組別對外部的功率曲線優化模型，并基于動態規劃方法求解所述功率曲線優化模型使得到儲能整體出力需求曲線，其中，以低碳排放為目標的表達式為：，式中，為光伏發電的碳排放量，為風力發電的碳排放量，為市電的碳排放量，為儲能的碳排放量；基于獲取的所述儲能整體出力需求曲線以及單個儲能設備組別自身狀態參數，以維持各個儲能設備組別儲能荷電狀態參數一致為原則，建立儲能設備組別間指令協調優化的一致性模型，其中，所述一致性模型的目標函數的表達式為：，，式中，為儲能設備組別的總數，為儲能設備組別編號，為時段， 為第組儲能設備在時刻的荷電狀態值，為時刻各組別儲能設備的荷電狀態的平均值；基于動態規劃方法求解所述一致性模型使得到單個儲能設備組別的控制指令，并根據所述控制指令控制單個儲能設備組別中的某一儲能設備的PCS裝置完成儲能的充放電控制過程。

第二方面，本發明提供一種低碳排放的電網儲能控制裝置，包括：計算模塊，配置為根據獲取的電網區域內風力發電曲線、電網區域內光伏發電曲線以及電網區域內電負荷曲線計算功率缺額曲線；求解模塊，配置為以低碳排放為目標，根據所述功率缺額曲線建立儲能設備組別對外部的功率曲線優化模型，并基于動態規劃方法求解所述功率曲線優化模型使得到儲能整體出力需求曲線，其中，以低碳排放為目標的表達式為：，式中，為光伏發電的碳排放量，為風力發電的碳排放量，為市電的碳排放量，為儲能的碳排放量；建立模塊，配置為基于獲取的所述儲能整體出力需求曲線以及單個儲能設備組別自身狀態參數，以維持各個儲能設備組別儲能荷電狀態參數一致為原則，建立儲能設備組別間指令協調優化的一致性模型，其中，所述一致性模型的目標函數的表達式為：，，式中，為儲能設備組別的總數，為儲能設備組別編號，為時段， 為第組儲能設備在時刻的荷電狀態值，為時刻各組別儲能設備的荷電狀態的平均值；控制模塊，配置為基于動態規劃方法求解所述一致性模型使得到單個儲能設備組別的控制指令，并根據所述控制指令控制單個儲能設備組別中的某一儲能設備的PCS裝置完成儲能的充放電控制過程。

第三方面，提供一種電子設備，其包括：至少一個處理器，以及與所述至少一個處理器通信連接的存儲器，其中，所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執行，以使所述至少一個處理器能夠執行本發明任一實施例的低碳排放的電網儲能控制方法的步驟。