【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電化學(xué)儲能電站，特別涉及一種計(jì)及可用容量和調(diào)頻成本的多儲能電站調(diào)頻功率分配方法。
技術(shù)介紹
1、隨著新能源滲透率的不斷增加，我國電力系統(tǒng)電子化特性日益顯著，與此同時，以火電為主的傳統(tǒng)調(diào)頻資源受限于自身技術(shù)性能難以應(yīng)對新能源出力的波動性和不確定性，電網(wǎng)面臨巨大的調(diào)頻壓力。儲能資源憑借靈活性高的特點(diǎn)成為了輔助系統(tǒng)調(diào)頻的有效手段，儲能資源呈現(xiàn)出多元化發(fā)展態(tài)勢，然而如何充分協(xié)調(diào)多儲能資源以提高整體調(diào)頻響應(yīng)能力仍是目前需要關(guān)注解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是為了克服已有技術(shù)的缺陷，提出一種計(jì)及可用容量和調(diào)頻成本的多儲能電站調(diào)頻功率分配方法，能夠進(jìn)一步提高區(qū)域內(nèi)多儲能電站調(diào)頻指令響應(yīng)能力，為多儲能電站參與電網(wǎng)調(diào)頻的優(yōu)化控制策略提供理論參考。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用以下具體技術(shù)方案：
3、本專利技術(shù)提供的計(jì)及可用容量和調(diào)頻成本的多儲能電站調(diào)頻功率分配方法，包括如下步驟：
4、s1、建立多儲能電站調(diào)頻功率分配模型，包括多儲能電站成本、基于可用容量系數(shù)的多儲能電站充放電成本、可用容量系數(shù)非作用區(qū)間內(nèi)的功率分配模型、基于可用容量系數(shù)的多儲能電站功率分配模型的目標(biāo)函數(shù)、以及多儲能電站調(diào)頻功率分配模型的約束條件；
5、s2、建立多儲能單元調(diào)頻功率分配模型，包括充放電抗拒系數(shù)、多儲能單元調(diào)頻功率分配模型的目標(biāo)函數(shù)以及約束條件；
6、s3、建立多儲能電站控制策略評價(jià)指標(biāo)，包括儲能資源響應(yīng)偏差率指標(biāo)、儲能資源
7、進(jìn)一步地，步驟s1中，多儲能電站成本包括儲能電站的能量損耗成本及壽命折損成本；
8、能量損耗成本的表達(dá)式如下：
9、
10、式中，為儲能電站i的能耗成本，ce、ci,p分別為儲能電站i的單位功率成本和上網(wǎng)電價(jià)，分別為儲能電站i的充、放電功率，分別為儲能電站i的充、放電效率，δt為調(diào)度步長；
11、壽命折損成本的表達(dá)式如下：
12、
13、式中，為儲能電站i的壽命折損成本，pi,n、ei,n分別表示儲能電站i的額定功率和容量，ni,dod＝100％為儲能電站i在100％放電深度下的循環(huán)次數(shù)，kp為常數(shù)，取值為1。
14、進(jìn)一步地，基于可用容量系數(shù)的多儲能電站充放電成本中，可用容量系數(shù)的表達(dá)式如下：
15、
16、式中，分別表示儲能電站的充電容量系數(shù)和放電容量系數(shù)，si(t-1)、si,min、si,max、si,j(t-1)分別表示儲能電站的上一時刻soc的實(shí)際值、soc下限、soc上限以及內(nèi)部儲能單元上一時刻的實(shí)際值；
17、基于可用容量系數(shù)的多儲能電站充放電成本的表達(dá)式如下：
18、
19、式中，分別表示基于充放電容量系數(shù)修正前后的儲能電站單位充放電成本。
20、進(jìn)一步地，可用容量系數(shù)非作用區(qū)間內(nèi)的功率分配模型包括表征儲能電站soc均衡程度的自適應(yīng)系數(shù)、表征低成本儲能電站的調(diào)節(jié)能力的自適應(yīng)系數(shù)；
21、表征儲能電站soc均衡程度的自適應(yīng)系數(shù)的表達(dá)式如下：
22、
23、式中，v1為儲能電站soc均衡程度系數(shù)，均衡時為0，反之為1；為t時刻下所有儲能電站的soc平均值；
24、表征低成本儲能電站的調(diào)節(jié)能力的自適應(yīng)系數(shù)的表達(dá)式如下：
25、
26、式中，v2為低成本儲能電站的調(diào)節(jié)能力系數(shù)，sk,max、sk,min、sk(t)分別為低成本儲能電站soc最大值、最小值及實(shí)際值；
27、基于可用容量系數(shù)的多儲能電站功率分配模型的目標(biāo)函數(shù)的表達(dá)式如下：
28、
29、式中，為以儲能電站額定功率對應(yīng)的運(yùn)行成本為基準(zhǔn)值下的儲能電站運(yùn)行成本標(biāo)幺值；sa為可用容量系數(shù)作用區(qū)間。
30、進(jìn)一步地，多儲能電站調(diào)頻功率分配模型的約束條件包括多儲能電站的agc指令平衡約束、出力上下限約束、容量上下限約束、以及潮流約束；
31、多儲能電站的agc指令平衡約束的表達(dá)式如下：
32、
33、式中，pagc(t)為t時刻區(qū)域內(nèi)所有儲能資源承擔(dān)的agc指令，pi(t)為t時刻第i個儲能電站出力；
34、多儲能電站的出力上下限約束的表達(dá)式如下：
35、
36、式中，表示t時刻第i個儲能電站的充放電狀態(tài)的0-1變量；
37、多儲能電站的容量上下限約束的表達(dá)式如下：
38、
39、式中，ei(t)表示t時刻第i個儲能電站的能量；
40、多儲能電站的潮流約束的表達(dá)式如下：
41、
42、式中，i、j表示節(jié)點(diǎn)標(biāo)號；xij、pij分別為節(jié)點(diǎn)ij之間所連線路電抗值和傳輸功率；θi為節(jié)點(diǎn)i相角；pi為節(jié)點(diǎn)i注入功率；pline為線路傳輸功率矩陣；pnode為節(jié)點(diǎn)注入功率矩陣；α為節(jié)點(diǎn)-線路功率靈敏度，即節(jié)點(diǎn)i注入1mw功率在相關(guān)線路引起αmw波動；為線路允許功率波動的上下限。
43、進(jìn)一步地，步驟s2中，充放電抗拒系數(shù)基于儲能單元健康狀態(tài)，其表達(dá)式如下：
44、
45、式中，δsohi,j(t)為儲能電站i內(nèi)部單元j的壽命折損；δei,j(t)為儲能電站i內(nèi)部單元j的充放電電量；ωi,j(t)為儲能單元soh抗拒系數(shù)；為儲能電站i內(nèi)部單元j的額定容量；
46、多儲能單元調(diào)頻功率分配模型的目標(biāo)函數(shù)的表達(dá)式如下：
47、
48、式中，si,j(t-1)、si,mean(t-1)分別表示t-1時刻下儲能電站i內(nèi)部單元j的soc實(shí)際值和所有儲能單元的soc平均值；δsi,j(t)為t時刻下儲能單元j的soc變化量；
49、多儲能單元調(diào)頻功率分配模型的約束條件包括多儲能單元的功率平衡約束、出力上下限約束、以及容量上下限約束；
50、多儲能單元的功率平衡約束的表達(dá)式如下：
51、
52、式中，pi,j(t)為儲能電站i中第j個儲能單元出力；為儲能電站i中第j個儲能單元放電功率；為為儲能電站i中第j個儲能單元充電功率；
53、多儲能單元的出力上下限約束的表達(dá)式與多儲能電站的出力上下限約束的表達(dá)式相同，多儲能單元的容量上下限約束的表達(dá)式與多儲能電站的容量上下限約束的表達(dá)式相同。
54、進(jìn)一步地，步驟s3中，儲能資源響應(yīng)偏差率指標(biāo)的表達(dá)式如下：
55、
56、式中，σ％為儲能資源響應(yīng)偏差率；
57、儲能資源單位調(diào)頻成本指標(biāo)的表達(dá)式如下：
58、
59、式中，μ表示儲能資源的單位調(diào)頻功率的運(yùn)行成本，μ越小，經(jīng)濟(jì)性越好；...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種計(jì)及可用容量和調(diào)頻成本的多儲能電站調(diào)頻功率分配方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)及可用容量和調(diào)頻成本的多儲能電站調(diào)頻功率分配方法，其特征在于，步驟S1中，所述多儲能電站成本包括儲能電站的能量損耗成本及壽命折損成本；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)及可用容量和調(diào)頻成本的多儲能電站調(diào)頻功率分配方法，其特征在于，所述基于可用容量系數(shù)的多儲能電站充放電成本中，可用容量系數(shù)的表達(dá)式如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)及可用容量和調(diào)頻成本的多儲能電站調(diào)頻功率分配方法，其特征在于，所述可用容量系數(shù)非作用區(qū)間內(nèi)的功率分配模型包括表征儲能電站SOC均衡程度的自適應(yīng)系數(shù)、表征低成本儲能電站的調(diào)節(jié)能力的自適應(yīng)系數(shù)；
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)及可用容量和調(diào)頻成本的多儲能電站調(diào)頻功率分配方法，其特征在于，所述多儲能電站調(diào)頻功率分配模型的約束條件包括多儲能電站的AGC指令平衡約束、出力上下限約束、容量上下限約束、以及潮流約束；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)及可用容量和調(diào)頻成本的多儲能電站調(diào)頻功率分配方法，其特征在于，步驟
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)及可用容量和調(diào)頻成本的多儲能電站調(diào)頻功率分配方法，其特征在于，步驟S3中，所述儲能資源響應(yīng)偏差率指標(biāo)的表達(dá)式如下：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種計(jì)及可用容量和調(diào)頻成本的多儲能電站調(diào)頻功率分配方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)及可用容量和調(diào)頻成本的多儲能電站調(diào)頻功率分配方法，其特征在于，步驟s1中，所述多儲能電站成本包括儲能電站的能量損耗成本及壽命折損成本；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)及可用容量和調(diào)頻成本的多儲能電站調(diào)頻功率分配方法，其特征在于，所述基于可用容量系數(shù)的多儲能電站充放電成本中，可用容量系數(shù)的表達(dá)式如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)及可用容量和調(diào)頻成本的多儲能電站調(diào)頻功率分配方法，其特征在于，所述可用容量系數(shù)非作用區(qū)間內(nèi)的功率分配模型包括表征儲能電站soc均衡程...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭琦，閆軍，李軍徽，宋清龍，郝乾鵬，李強(qiáng)，李翠萍，朱星旭，姚順，張敏昊，王司宇，任杰，李文澤，陳震宇，戴瑋，
申請(專利權(quán))人：內(nèi)蒙古電力集團(tuán)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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