[發明專利]基于功率指令特征時段提取的電池儲能調節性能評價方法

在審

• 申請號: 202210281070.3
• 申請日: 2022-03-12
• 公開（公告）號: CN114662904A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 余洋;吳玉威;陳東陽
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06N3/00;G06K9/00;H02J3/32;G06Q50/06
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1.基于功率指令特征時段提取的電池儲能調節性能評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)設計自適應步長公式，改進天鷹算法優化過程，得到改進天鷹優化算法；

(2)基于電池儲能系統的功率調節指令，利用改進天鷹算法尋找旋轉門算法的全局最優壓縮偏移量E，得到改進旋轉門算法；

(3)基于最優壓縮偏移量E，利用改進旋轉門算法提取電池儲能系統功率調節指令的特征趨勢，將功率調節指令劃分為多個特征時段；

(4)設計電池儲能系統調節性能的評價方法，并使用該方法對BESS的調節性能進行評價。

2.根據權利要求1所述的基于功率指令特征時段提取的電池儲能調節性能評價方法，其特征在于，所述步驟(1)中改進天鷹算法的自適應步長通過以下公式獲取：

其中，n為迭代次數，a₁、a₂、a₃、a₄、a₅分別為分別為1.1、0.2、30、1.5和1。

3.根據權利要求1所述的基于功率指令特征時段提取的電池儲能調節性能評價方法，其特征在于，所述步驟(2)中使用改進天鷹算法尋找SDT算法的全局最優壓縮偏移量，其中，天鷹尋優的適應度函數為：

其中，f_r和f_cr分別表示特征時段的誤差和壓縮比，x_i為t時刻BESS的功率調節指令，y_i為提取出的t時刻特征趨勢值，N₁為BESS功率調節指令個數，N₂為提取出的特征時刻個數，α₁和α₂為權重，其值分別為0.68和5。

4.根據權利要求1所述的基于功率指令特征時段提取的電池儲能調節性能評價方法，其特征在于，所述步驟(3)中利用改進天鷹優化的旋轉門算法提取出BESS功率調節指令的特征趨勢，并對其進行分段處理。

5.根據權利要求1所述的基于功率指令特征時段提取的電池儲能調節性能評價方法，其特征在于，所述步驟(4)中設計的BESS調節性能評價方法：對于每個特征時段，分別計算綜合調節性能指標R_pⁱ：

首先計算調節精度R₁，其范圍在0～2之間，越趨近于2，則調節精度越高。R₁的計算公式如下：

式中，ΔP為每個特征時段最后時刻特征指令與電池儲能系統出力之間的偏差，ΔP_N為調節允許的偏差量；

當調節精度R₁為最大值2時，則該特征時段的調節速率R₂和響應時間R₃均取最大值2；否則，首先按照下式計算調節速率R₂：

式中，P_S為每個特征時段開始時刻的電池儲能系統出力，P_N為每個特征時段開始時刻4s后電池儲能系統的出力，v_N為電池儲能系統標準調節速率，由于電池儲能系統的標準調節速率為1.5％/min，因此對應于v_N的取值為0.1MW/4s；

響應時間R₃的計算公式如下：

式中，Δt為每個特征時段達到調節允許的偏差量所需要的時間，Δt_N為標準響應時間，其取值為1min；

第i個特征時段的綜合調節性能指標R_pⁱ值計算公式如下：

R_Pⁱ＝R₁×R₂×R₃ (6)

電池儲能系統在一個調度周期內的調節效果R_p計算公式如下：

式中，N為特征時段的個數；

根據上述分析可得知，R_p的最小值為0，最大值為8，且平均綜合性能指標R_p值越接近8表明調控策略的調節效果越好。

6.根據權利要求1所述的基于功率指令特征時段提取的電池儲能調節性能評價方法，其特征在于，所述步驟(4)中采用設計的BESS調節性能評價方法對BESS響應功率調節指令的結果進行評價，從而分析調節性能的優劣。