本發明專利技術涉及一種基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的方法，包括以下步驟：根據儲能單元的應用電壓范圍，使用若干不同拓撲結構的儲能變流器劃分儲能單元；根據預設時間定期采集儲能單元的動態指標與靜態指標，使用分群算法將同一拓撲結構的儲能變流器的動態指標與靜態指標平均加權整合為等值模型的參數；根據等值模型的參數，得到在階躍響應作用下的系統的動態特性指標，將動態特性指標代入二階系統得到二階系統的傳遞函數；根據傳遞函數表示儲能單元的運行特性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的方法，屬于大規模電池儲能。
技術介紹
1、隨著可再生能源的快速發展，超大規模儲能電站成為支撐電網穩定與提升能源利用效率的重要基礎設施。電池儲能電站由于其資源配置靈活、響應速度快、不受天氣以及地理位置的影響等優勢，在促進可再生資源整合和提高系統運行靈活性中體現了巨大的潛力。在不可調度的間歇發電資源滲透率較高的系統中，大規模電網側儲能電站可以有效地抑制頻率波動、電壓波動，具有削峰填谷的作用，受到了國內外儲能領域的重點關注。然而，由于儲能電站內部電池組存在顯著的參數差異和動態行為不一致性，傳統簡化模型難以準確反映其實際運行特性。
2、現有技術如專利號為“cn117543628a”的中國專利公開了一種光伏電站分區方法及系統。該方法包括以下步驟：s1根據受擾后電力系統不同區域節點動態頻率響應特性表現出明顯的空間分布特性，從電力系統的動態頻率響應曲線抽取描述動態頻率響應相似度指標；s2構建光伏電站節點動態頻率響應相似度指標矩陣，并進行標準化處理；s3對于本身沒有自帶分區屬性的電力系統，采用聚類算法對光伏電站節點進行分區。
3、上述現有技術存在的問題是，需要抽取并處理大量的動態頻率響應數據，構建相似度指標矩陣，并進行標準化和聚類分析。這一過程可能涉及復雜的計算和數據處理，計算成本可能較高。通過動態頻率響應的空間分布特性進行分區，主要關注的是頻率穩定性方面的問題。然而，它可能無法全面反映電力系統在其他方面的動態特性，如電壓穩定性、功角穩定性等。
技術實現思路
1、為了解決上述現有技術中存在的問題，本專利技術提出了一種基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的方法。
2、本專利技術的技術方案如下：
3、一方面，本專利技術提供了一種基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的方法，包括以下步驟：
4、根據儲能單元的應用電壓范圍，使用若干不同拓撲結構的儲能變流器劃分儲能單元；
5、根據預設時間定期采集儲能單元的動態指標與靜態指標，使用分群算法將同一拓撲結構的儲能變流器的動態指標與靜態指標平均加權整合為等值模型的參數；
6、根據等值模型的參數，得到在階躍響應作用下的系統的動態特性指標，將動態特性指標代入二階系統得到二階系統的傳遞函數；根據傳遞函數表示儲能單元的運行特性。
7、作為優選實施方式，所述的拓撲結構包括兩電平拓撲結構、三電平拓撲結構以及級聯h橋拓撲結構；
8、針對應用電壓低于1kv的儲能單元，使用兩電平拓撲結構的儲能變流器進行劃分；
9、針對應用電壓范圍在1kv至35kv的儲能單元，使用三電平拓撲結構的儲能變流器進行劃分；
10、針對應用電壓范圍在36kv至220kv的儲能單元，使用級聯h橋拓撲結構的儲能變流器進行劃分。
11、作為優選實施方式，所述靜態指標包括電池荷電狀態soc以及當前最大可充放電功率pc、pd；
12、所述動態指標包括充電調度延遲時間tdc、放電調度延遲時間tdd、充電上升時間trc、放電上升時間trd、充電調節時間tsc、放電調節時間tsd、充電調節超調量σc以及放電調節超調量σd；
13、等值模型的參數整合方法為：
14、
15、其中，k表示等值聚類數，l表示等值儲能單元內儲能機組的個數，soc表示等值電池組荷電狀態，p表示等值充放電功率，td表示等值延遲時間，tr表示等值上升時間，ts表示等值調節時間，σ表示等值超調量，trk表示第k個等值上升時間，sock表示第k個等值電池組荷電狀態，pk表示第k個等值充放電功率，tdk表示第k個等值延遲時間，tsk表示第k個等值調節時間，σk表示第k個等值超調量，σi表示第i個等值儲能單元內儲能機組的等值超調量，soci表示第i個等值儲能單元內儲能機組的等值電池組荷電狀態，tsi表示第i個等值儲能單元內儲能機組的等值調節時間，tri表示第i個等值儲能單元內儲能機組的等值上升時間，tdi表示第i個等值儲能單元內儲能機組的等值延遲時間，pi表示第i個等值儲能單元內儲能機組的等值充放電功率。
16、作為優選實施方式，所述二階系統的傳遞函數計算方法為：
17、等值調節時間ts和等值超調量σ與二階系統的頻域指標的關系分別為：
18、
19、其中，ωn表示自然頻率，ζ表示阻尼比；
20、根據等值調節時間ts和等值超調量σ與二階系統的頻域指標的關系，得到自然頻率ωn表示為：
21、
22、阻尼比ζ表示為：
23、
24、將自然頻率ωn和阻尼比ζ代入二階系統，得到二階系統的傳遞函數：
25、
26、其中，φ(s)表示二階系統的傳遞函數，s表示復數變量，s2表示復數變量的評分，σ表示超調量。
27、另一方面，本專利技術還提供了一種基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的系統，包括：
28、儲能單元劃分模塊，根據儲能單元的應用電壓范圍，使用若干不同拓撲結構的儲能變流器劃分儲能單元；
29、參數整合模塊，根據預設時間定期采集儲能單元的動態指標與靜態指標，使用分群算法將同一拓撲結構的儲能變流器的動態指標與靜態指標平均加權整合為等值模型的參數；
30、等值建模模塊，根據等值模型的參數，得到在階躍響應作用下的系統的動態特性指標，將動態特性指標代入二階系統得到二階系統的傳遞函數；根據傳遞函數表示儲能單元的運行特性。
31、再一方面，本專利技術還提供一種電子設備，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如本專利技術任一實施例所述的基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的方法。
32、再一方面，本專利技術還提供一種計算機可讀介質，用于存儲一個或者多個程序，當所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執行時，使得所述一個或多個處理器實現如本專利技術任一實施例所述的基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的方法。
33、本專利技術具有如下有益效果：
34、本專利技術通過考慮儲能單元的儲能容量以及不同拓撲結構的儲能變流器，進行更為細致的劃分。這種劃分方式使得每個儲能單元都能夠根據其實際特性和拓撲結構進行建模，從而提高了模型的精確性。將同一拓撲結構的儲能變流器的動態指標與靜態指標平均加權整合為等值模型的參數。這種方法能夠更準確地反映儲能單元在電力系統中的實際運行特性，為系統仿真和穩定性分析提供更為可靠的基礎。采用了等值建模的方法，將多個具有相似特性的儲能單元整合為一個等值模型，從而減少了仿真模型中的節點數和變量數。這不僅降低了仿真的計算復雜度，還提高了仿真的效率。
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【技術保護點】
1.一種基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的方法，其特征在于，所述拓撲結構包括兩電平拓撲結構、三電平拓撲結構以及級聯H橋拓撲結構；
3.根據權利要求1所述基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的方法，其特征在于，所述靜態指標包括電池荷電狀態SOC以及當前最大可充放電功率Pc、Pd；
4.根據權利要求3所述基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的方法，其特征在于，所述二階系統的傳遞函數計算方法為：
5.一種基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的系統，其特征在于，包括：
6.根據權利要求5所述基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的系統，其特征在于，所述儲能單元劃分模塊，拓撲結構包括兩電平拓撲結構、三電平拓撲結構以及級聯H橋拓撲結構；
7.根據權利要求5所述基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的系統，其特征在于，所述參數整合模塊，靜態指標包括電池荷電狀態SOC以及當前最大可充放電功率Pc、Pd；</p>8.根據權利要求7所述基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的系統，其特征在于，所述建模模塊，二階系統的傳遞函數計算方法為：
9.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現如權利要求1至4任一項所述的基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的方法。
10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現如權利要求1至4任一項所述的基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的方法。
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【技術特征摘要】
1.一種基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的方法，其特征在于，所述拓撲結構包括兩電平拓撲結構、三電平拓撲結構以及級聯h橋拓撲結構；
3.根據權利要求1所述基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的方法，其特征在于，所述靜態指標包括電池荷電狀態soc以及當前最大可充放電功率pc、pd；
4.根據權利要求3所述基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的方法，其特征在于，所述二階系統的傳遞函數計算方法為：
5.一種基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的系統，其特征在于，包括：
6.根據權利要求5所述基于加權平均實現超大規模儲能電站等效模型的系統，其特征在于，所述儲能單元劃分模塊，拓撲結構包括兩...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張偉駿，李智誠，高統彤，鄧超平，李彪，張抒凌，陳雨鴿，陳大瑋，郭威，鄭紅旭，郭健生，
申請(專利權)人：國網福建省電力有限公司，
類型：發明
國別省市：
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