基于储能系统的主动负荷多目标协调控制方法_3

文档序号:9419674阅读:来源:国知局
放电总次数,td。为储能 系统从充电状态转变为放电或热备用状态的时间点,t。。为储能系统从放电状态转变为充电 或热备用状态的时间点,td与t。为储能系统从充/放电或热备用状态转变为放/充电状态 的时间点,Qew为C(n)的取值约束。
[0076] 实施本发明,具有如下有益效果:
[0077] 1、引入了储能系统出力控制曲线的概念,储能系统作为双极性主动负荷,既能作 为负载,又能作为电源,对它的控制主要W电网功率平抑为出发点,同时考虑储能系统本身 的成本效益。基于气象预测和日前负荷量做出对应各时段需求侧发电功率曲线和负荷功率 曲线;在得到上述参数之后,依次计算出储能系统不同出力控制曲线所对应多目标函数,再 利用冒泡法所得F最小时所对应的出力控制曲线即为所需规划的目标控制曲线,最后将该 曲线作为当日储能系统出力控制指令;
[007引 2、在保证电网安全和不改变用户用能意愿的前提下,优化馈电和用电行为,建立 了同时实现了区域电网联络线功率、用户经济效益和电力公司运营效益运=个目标的最优 化模型,该模型的策略可W显著提高智能需求侧的经济效益和社会效益;
[0079] 3、该发明所提的多目标主动负荷协调控制技术还可应用到智能需求侧建设初期 的储能容量规划投资中,W得到最佳投入/产出比。
[0080] 需要说明的是,在本文中,术语"包括"、"包含"或者其任何其他变体意在涵盖非排 他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而 且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为运种过程、方法、物品或者装置所固有 的要素。在没有更多限制的情况下,由语句"包括一个……"限定的要素,并不排除在包括 该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0081] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0082]在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所掲露的系统和方法可W通过其 它的方式实现。例如,W上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅 仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可W有另外的划分方式,例如多个单元或组件可W结 合或者可W集成到另一个系统,或一些特征可W忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的 相互之间的禪合或直接禪合或通信连接可W是通过一些接口,装置或单元的间接禪合或通 信连接,可W是电性,机械或其它的形式。
[0083] 专业人员还可W进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元 及算法步骤,能够W电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和 软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。运些 功能究竟W硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业 技术人员可W对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是运种实现不应 认为超出本发明的范围。
[0084] 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可W直接用硬件、处理器执 行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可W置于随机存储器(RAM)、内存、只读存 储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术 领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0085] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对运些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的 一般原理可W在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明 将不会被限制于本文所示的运些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
【主权项】
1. 一种基于储能系统的主动负荷多目标协调控制方法,其特征在于,包括: 设置参数,所述参数包括:控制精度T,控制权重系数' @^和〃\。,储能系统 最大充放电转换次数^dlliax,储能系统最小充/放电持续时间T_,储能系统充电截止荷 电状态SOCniax,储能系统放电截止荷电状态SOC_;其中,所述控制精度T = 1440/N,表示 将当日的1440分钟分成N个长度为T的时间段,表示联络线功率Pp。。的权重系数, 表示用户经济效益L的权重系数,表示电力公司运营效SBra的权重系数,且 获取数据,所述数据包括基于气象预测的当日第n个时间段的需求侧电源出力Ppv (n)、 储能系统荷电状态SOC(n)、用户用电需求L(n),以及电网高峰时间段tp、电网低谷时间段 t v、电网高峰电价U11和电网低谷电价u 12;其中,n = 1,2, 3*"N ; 从储能系统的出力控制曲线中筛选出符合约束条件的有效控制曲线组合C(n)= IC1 (n),C2(n),…,C1(Ii),…,Cni(n)},其中,m为有效控制曲线数量; 根据所述有效控制曲线组合和采集的所述数据计算得到联络线功率Pp。。、用户经济效 益Bu6和电力公司运营效益B。。; 将联络线功率Pp。。、用户经济效益Bue和电力公司运营效益B 行归一化处理后,得到 优化目标函数F,其中,分别表示联络线功率Pp。。、用户经济效益Bue和电力公司运营效益B ^的归一化系数; 依次将所述有效控制曲线组合带入优化目标函数F,逐步计算并获取优化目标函数F 为最小值时的有效控制曲线,作为最优出力曲线; 储能系统按照所述最优出力曲线的控制指令进行额定功率充/放电。2. 如权利要求1所述的基于储能系统的主动负荷多目标协调控制方法,其特征在于, 所述根据所述有效控制曲线组合和采集的所述数据计算得到联络线功率P p。。、用户经济效 益Bue和电力公司运营效益B。。,具体包括: 根据所述有效控制曲线组合和采集的所述数据,计算得到联络线功率Pp。。,其中,,式中,Ppcc (n) = Ppv (n) +C (n) ? Pes-Pflx (n) - (Pac (n) -Pacr (n) ),Ppcc (n) 表示第n个时间段的联络线功率,Pes表示储能系统的额定充电/放电功率,PaJn)为第n 个时间段可转移用电时间的负荷总功率,PaCT(n)为第n个时间段参与响应的主动负荷功率 和,P flx (n)第n个时间段的用电时间固定的负荷总功率; 根据所述有效控制曲线和采集的所述数据计算得到用户经济收益B%,其中,BuJn)表示第n个时间段的用户经济收益,Pn(n)为第n个时间段的余电上网功率, Cb>)为第n个时间段的用户支出的购电费用,Brc(n)为第n个时间段的用户余电上网补 贴的收益,B ss(n)为第n个时间段的用户自发自用补贴收益,1!2为用户余电上网电价,1!3为 用户自发自用电价; 根据采集的所述数据计算得到电力公司运营效益L,其中, ,式中, Bco (n) = Cbt (n) -Crbt (n) +Cal (n) -Cral (n) +Brse (n)-Bse (n)+B ' ld (n)-Bld (n),Bra(n)表示第n个时间段的电力公司运营效益,Cbt(n)表示第n个时间段电力公司向 电厂购电成本及输电成本,Cal (n)表示第n个时间段电力公司实施主动负荷补偿的成本, Bs>)表示第n个时间段电力公司卖电收益,B ld(n)表示第n个时间段电力公司间接收益; 如和u。2分别为电力公司有功功率和无功功率的购买电价,U 1。为主动负荷补偿电价,kuS 单位视在功率收益单价,P(n)为每个时段用能总需求,保持不变,AP( n)为第n个时间段主 动负荷响应功率,S (n)和P1 (n)+JQ1(Ii)为主动负荷响应前第n个时间段电力公司购买功率 和线路损耗功率,S'(n)和P' JrO+jQ' Jn)为主动负荷响应后第n个时间段电力公司购 买功率和线路损耗功率。3.如权利要求2所述的基于储能系统的主动负荷多目标协调控制方法,其特征在于, 所述约束条件具体为:= -(l-k(n)) 彡 Pacr(n)彡 Pac,-Pes-Ppv(n) < AP(n)彡 P(n)+Pes,Pacr(n) =k(n) .P1 =AP(n)-C(n) ? Pes-Ppv(n),0 ^ k(n) ^ I, C(n) G Qc(n) N。和\分别为持续充电和放电时间段个数,为一天内充放电总次数,t d。为储能系统 从充电状态转变为放电或热备用状态的时间点,t。。为储能系统从放电状态转变为充电或热 备用状态的时间点,、与t。为储能系统从充/放电或热备用状态转变为放/充电状态的时 间点,Q cw为C(n)的取值约束。
【专利摘要】本发明公开了一种基于储能系统的主动负荷多目标协调控制方法,所述多目标包括区域电网联络线功率和、用户经济效益和电力公司运营效益,由用户根据实际需求调整运行目标的权重,通过分析需求侧电源出力、储能系统荷电状态、用户用能需求、实时电价自动规划储能系统的实时出力,实现多目标运行整体结果最优。控制步骤包括:数据采集;参数设置;数据筛选;逐步寻优;指令执行。本发明所述的控制方法可以兼顾用户和电网的利益,显著提高智能需求侧的经济效益和社会效益,同时该策略可以用于智能需求侧建设初期的储能容量规划投资中,以得到最佳投入/产出比。
【IPC分类】H02J3/28
【公开号】CN105140939
【申请号】CN201510487376
【发明人】杜先波, 徐钢, 陈斌, 李辰龙, 顾文, 喻建, 蒋琛, 杨春, 闫涛, 徐泳淼, 叶渊灵
【申请人】江苏方天电力技术有限公司, 江苏省电力公司, 东南大学, 国家电网公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月10日
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