[發明專利]一種考慮運行經濟成本和儲能SOC一致性的雙層AGC調頻控制方法

在審

• 申請號: 202210503486.5
• 申請日: 2022-05-09
• 公開（公告）號: CN114825378A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 鄭建勇;郭夢蕾;梅飛;沙浩源;高昂;李軒;解洋;鄭茜勻
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/32;H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 陳天林

1.考慮運行經濟成本和儲能SOC一致性的雙層AGC調頻控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)構建火電機組調頻運行成本函數；

(2)構建儲能調頻運行成本函數；

(3)基于步驟(1)和步驟(2)，構建儲能機組聯合調頻運行成本函數，以儲能機組聯合調頻運行成本函數最小化為優化目標，充分考慮不同調頻電源的多技術特性，制定區域控制層級的二次調頻控制方法；

(4)上層區域控制中心根據AGC調頻需求及相應控制策略，在火電機組與儲能系統間進行實時的調頻責任動態優化分配，下層儲能站在收到基于步驟(3)所分配的AGC調頻指令后，制定儲能站層級的儲能單元SOC一致性控制方法；

(5)制定儲能電池SOC管理方案；

(6)構建調頻性能評價指標；

(7)搭建含儲能電池的機組調頻動態模型。

2.根據權利要求1所述的考慮運行經濟成本和儲能SOC一致性的雙層AGC調頻控制方法，其特征在于，所述步驟(1)中火電機組調頻運行成本包括煤耗成本、環境成本和磨損成本。

3.根據權利要求1所述的考慮運行經濟成本和儲能SOC一致性的雙層AGC調頻控制方法，其特征在于，所述步驟(2)中儲能調頻運行成本包括運維成本和老化成本。

4.根據權利要求1所述的考慮運行經濟成本和儲能SOC一致性的雙層AGC調頻控制方法，其特征在于，所述步驟(3)具體包括以下步驟：

(31)建立基于功率變化速率的動態磨損系數；

(32)建立AGC調頻控制目標函數；

(33)建立AGC調頻控制約束條件。

5.根據權利要求4所述的考慮運行經濟成本和儲能SOC一致性的雙層AGC調頻控制方法，其特征在于，所述AGC調頻控制約束條件包括調頻需求和調頻能力兩個維度。

6.根據權利要求1所述的考慮運行經濟成本和儲能SOC一致性的雙層AGC調頻控制方法，其特征在于，所述步驟(4)具體包括以下步驟：

(41)建立儲能電池單元動態模型；

(42)制定基于leader-follower多智能體一致性的儲能系統協同控制算法。

7.根據權利要求1所述的考慮運行經濟成本和儲能SOC一致性的雙層AGC調頻控制方法，其特征在于，所述步驟(5)的儲能電池SOC管理方案包括：在負荷擾動變化緩慢的工況下且儲能電池調頻空閑狀態時進行儲能電池SOC微調管理，通過對儲能電池進行合理地充放電，使其SOC逐漸恢復至參考值，能夠在動態調頻服務中以更好的狀態投入到下一步調頻運行中。

8.根據權利要求7所述的考慮運行經濟成本和儲能SOC一致性的雙層AGC調頻控制方法，其特征在于，所述SOC管理具體實施步驟如下：

首先判斷是否需要進行儲能SOC的粗調管理，即儲能電池SOC是否處于深充/深放范圍儲能電池SOC的上下限閾值分別為80％與20％，若處于超出上下限閾值的范圍時，則儲能電池暫停調頻服務，優先進行儲能SOC粗調管理，對儲能電池進行恒功率充/放電；直到儲能SOC回歸到正常范圍，范圍值設定為40％～60％；

若儲能SOC處于正常范圍內時，判斷是否可以進行儲能電池SOC的微調管理，即是否已達到調頻指令變化速率及其加速度較小，且火電機組出力已基本達到指令要求的條件，即儲能電池調頻空閑狀態，若滿足則進入儲能SOC微調管理階段，在儲能SOC微調管理階段中，若儲能SOC不在設定的范圍內，設定范圍為49％～51％，則對儲能電池進行恒功率充/放電直到儲能SOC回歸到參考范圍內，設定范圍為49.9％～50.1％；儲能SOC的微調管理優先級最低，即只要調頻指令和火電機組出力不滿足進入SOC微調管理的要求，或儲能需要參與新的調頻指令時，則暫停儲能SOC微調管理，優先響應調頻服務。