[發(fā)明專利]基于功率指令特征時(shí)段提取的電池儲(chǔ)能調(diào)節(jié)性能評(píng)價(jià)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210281070.3
• 申請(qǐng)日: 2022-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN114662904A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余洋;吳玉威;陳東陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)（保定）
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06N3/00;G06K9/00;H02J3/32;G06Q50/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了基于功率指令特征時(shí)段提取的電池儲(chǔ)能調(diào)節(jié)性能評(píng)價(jià)方法。它包括以下步驟：(1)設(shè)計(jì)自適應(yīng)步長(zhǎng)公式以加快天鷹算法的收斂速度；(2)利用改進(jìn)天鷹算法尋找旋轉(zhuǎn)門算法的全局最優(yōu)壓縮偏移量；(3)基于尋優(yōu)結(jié)果，利用改進(jìn)旋轉(zhuǎn)門算法提取儲(chǔ)能系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)指令的特征趨勢(shì)，進(jìn)而將其劃分為多個(gè)特征時(shí)段；(4)設(shè)計(jì)儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能的評(píng)價(jià)方法，并將其用于BESS調(diào)節(jié)性能評(píng)價(jià)。本發(fā)明設(shè)計(jì)了改進(jìn)天鷹算法優(yōu)化的旋轉(zhuǎn)門算法，可提取儲(chǔ)能系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)指令的特征趨勢(shì)，進(jìn)而可功率調(diào)節(jié)指令劃分為多個(gè)特征時(shí)段。設(shè)計(jì)了儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能的評(píng)價(jià)方法，能夠?qū)Σ煌愋秃筒煌?guī)模的儲(chǔ)能電站調(diào)節(jié)特性進(jìn)行有效評(píng)價(jià)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種電池儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能評(píng)價(jià)方法。

技術(shù)背景

電能具有難以存儲(chǔ)的特點(diǎn)，而負(fù)荷又是隨時(shí)變化的，當(dāng)發(fā)電量無法滿足負(fù)荷需求時(shí)，發(fā)電與負(fù)荷將失去平衡，進(jìn)而導(dǎo)致較大的功率差額，影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。所以，當(dāng)負(fù)荷產(chǎn)生變化時(shí)，需要及時(shí)改變機(jī)組出力來滿足負(fù)荷變化的要求。無論發(fā)電量大于或小于負(fù)荷需求，都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)波動(dòng)進(jìn)而造成安全隱患與經(jīng)濟(jì)損失。

但是，由于負(fù)荷至發(fā)系統(tǒng)的反饋存在一定延遲，且容易受到爬坡速度、調(diào)節(jié)容量等因素的制約，因此很多區(qū)域引入了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)以提升調(diào)節(jié)性能。對(duì)于電池儲(chǔ)能系統(tǒng)而言，由于機(jī)組的爬坡特性及規(guī)模不同，而且配備的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的種類、規(guī)模也不一致，因而不同電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能差距較大，因此需要一個(gè)有效的方法，評(píng)價(jià)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能是否滿足要求以及計(jì)算調(diào)節(jié)收益。目前很多區(qū)域?qū)τ趦?chǔ)能系統(tǒng)的評(píng)價(jià)體系較少，而且僅僅是對(duì)指標(biāo)的直接計(jì)算，沒有較為系統(tǒng)的評(píng)價(jià)流程。為此，本發(fā)明設(shè)計(jì)了基于功率指令特征時(shí)段提取的電池儲(chǔ)能調(diào)節(jié)性能評(píng)價(jià)方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于設(shè)計(jì)合理的儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能評(píng)價(jià)方法，從而有效地評(píng)價(jià)不同儲(chǔ)能系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能。本發(fā)明提供了一種基于改進(jìn)旋轉(zhuǎn)門(swing door trending，SDT)算法的儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能評(píng)價(jià)方法，本發(fā)明使用改進(jìn)天鷹算法優(yōu)化的旋轉(zhuǎn)門算法提取出儲(chǔ)能系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)指令的特征時(shí)刻，進(jìn)而將功率調(diào)節(jié)指令劃分為多個(gè)特征時(shí)段，然后設(shè)計(jì)了儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能的評(píng)價(jià)方法，并使用該方法對(duì)BESS的調(diào)節(jié)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

本發(fā)明采用技術(shù)方案：基于功率指令特征時(shí)段提取的電池儲(chǔ)能調(diào)節(jié)性能評(píng)價(jià)方法，其包括步驟：

(1)設(shè)計(jì)自適應(yīng)步長(zhǎng)公式，改進(jìn)天鷹算法優(yōu)化過程，得到改進(jìn)天鷹優(yōu)化算法；

(2)基于電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)指令，利用改進(jìn)天鷹算法尋找旋轉(zhuǎn)門算法的全局最優(yōu)壓縮偏移量E，得到改進(jìn)旋轉(zhuǎn)門算法；

(3)基于最優(yōu)壓縮偏移量E，利用改進(jìn)旋轉(zhuǎn)門算法提取電池儲(chǔ)能系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)指令的特征趨勢(shì)，將功率調(diào)節(jié)指令劃分為多個(gè)特征時(shí)段；

(4)設(shè)計(jì)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能的評(píng)價(jià)方法，并使用該方法對(duì)BESS的調(diào)節(jié)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

所述步驟(1)中，設(shè)計(jì)天鷹算法尋優(yōu)過程的自適應(yīng)步長(zhǎng)公式如下：

其中，n為迭代次數(shù)，a₁、a₂、a₃、a₄、a₅分別為步長(zhǎng)參數(shù)，取值分別為1.1、0.2、30、1.5和1。

所述步驟(2)中，改進(jìn)的天鷹算法尋找旋轉(zhuǎn)門算法的全局最優(yōu)壓縮偏移量E的過程如下：天鷹算法參數(shù)初始化、步長(zhǎng)因子計(jì)算、確定適應(yīng)度函數(shù)、天鷹選擇搜索空間、天鷹局部搜索、天鷹全局開采、天鷹縮小范圍。

所述步驟(3)中，基于改進(jìn)的天鷹算法尋找到的最優(yōu)壓縮偏移量E，利用SDT利用改進(jìn)旋轉(zhuǎn)門算法提取出儲(chǔ)能系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)指令的特征時(shí)刻，進(jìn)而將功率調(diào)節(jié)指令劃分為多個(gè)特征時(shí)段：

SDT算法計(jì)算步驟：

1)初始化