[發明專利]一種多儲能單元分組一致性功率分配方法

有效

• 申請號: 202210366038.5
• 申請日: 2022-04-08
• 公開（公告）號: CN115000994B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 張靖;龍本錦;何宇;范璐欽
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J7/00;H02J3/38
• 代理公司: 北京卓勝佰達知識產權代理有限公司 16026
• 代理人: 劉冬梅

本發明公開了一種多儲能單元分組一致性功率分配方法，包括：設定電池儲能單元分組控制策略：電池儲能系統BESS包括多個電池儲能單元BESU，設置電池儲能單元BESU之間通過通信拓撲進行通信，將電池儲能單元BESU分為充電組、放電組，使用分布式算法實現電池儲能系統BESS的分組分布式協調控制，儲能系統運行過程中判斷是否觸發充電組、放電組之間的互換，若觸發，則和的狀態互換。使用本文所提分布式算法實現電池儲能系統BESS的分組分布式協調控制，能減少儲能單元充/放電狀態轉換次數，延長儲能運行壽命；同時，能保證功率分配結果滿足各儲能單元的功率約束條件，并能減少儲能單元小功率運行次數，提升儲能運行效率。

技術領域

本發明屬于多儲能單元間功率的協調控制領域，特別是涉及一種多儲能單元分組一致性功率分配方法。

背景技術

隨著能源和環境問題日益突出，風能和太陽能等新能源發電技術得到快速發展。但受到氣候、環境等因素的影響，新能源發電存在較強的隨機性、波動性和間歇性，在很大程度上制約了新能源的大規模開發利用。研究如何緩解新能源對電力系統安全穩定運行的不利影響，從而使其在電力系統中的滲透率得以提升是當前的熱點。電池儲能具有靈活的源/荷特性，且具有能量密度高、調節能力強、配置靈活、成本相對低廉等特點，運用大容量電池儲能輔助新能源發電是當前解決上述問題的有效技術方案之一。大容量儲能系統往往由多個儲能單元構成，各儲能單元的狀態存在一定差異，若在設計各儲能單元間的功率分配策略時忽略儲能單元間狀態的差異，會導致儲能單元的運行工況惡化，這將極大劣化儲能系統的調節能力和運行經濟性。因此，考慮各儲能單元特性，研究如何細化分配儲能單元間的功率和改善儲能單元的運行工況，從而充分發揮儲能的調節潛能和提升儲能運行經濟性，具有十分重要的意義。

目前，國內外學者對多儲能單元間功率的協調分配策略進行了大量研究，從控制方式上可分為集中控制和分布式控制。其中，集中控制難以適應可再生能源高滲透率下電網的儲能系統控制需求；一方面，集中控制方式下控制中心需要與每個儲能單元建立通信，控制中心計算量大計算效率低，且存在控制中心失效和通信故障等風險，系統可靠性較低。另一方面，在新能源大規模并網和電網內能源結構逐漸復雜多變的背景下，儲能系統的靈活性、可拓展性越發重要，集中控制方式難以適應發展需求。分布式協同控制基于多智能體一致性理論，只需通過相鄰代理間有限的數據傳輸即可實現系統內多代理間的自主協同控制，消除了集中控制中心，在應對通信變化或故障上具有很高的魯棒性，因此其靈活性和可拓展性很高，是解決上述集中式控制的問題的有效方法，其在電力系統領域得到了較為廣泛的應用。此外，大量研究表明，對多儲能單元采用分組控制有利于提高儲能單元容量利用率、延長電池儲能運行壽命。因此本研究提出一種多儲能單元分組一致性功率分配方法，以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種多儲能單元分組一致性功率分配方法，以解決上述現有技術存在的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種多儲能單元分組一致性功率分配方法，包括以下步驟：

設定電池儲能單元分組協調控制策略：電池儲能系統BESS包括多個電池儲能單元BESU，設置所述電池儲能單元BESU之間通過通信拓撲進行通信，將所述電池儲能單元BESU分為充電組C_Z、放電組D_Z；使用分布式算法實現C_Z和D_Z間的協調控制，并在電池儲能系統BESS運行過程中，判斷是否觸發充電組C_Z、放電組D_Z之間的互換。

可選地，判斷是否觸發充電組C_Z、放電組D_Z之間的互換包括：當任意一組內儲能單元的荷電狀態到達上下閾值時，充電組C_Z、放電組D_Z的充放電狀態轉換。