一种多点布局储能聚合能量管理方法及系统与流程

本发明涉及电力技术领域，更具体地，涉及一种多点布局储能聚合能量管理方法及系统。

背景技术

多点分布式储能系统并网不但可以有效地实现单点应用的峰谷差调节、提升可再生电源接纳能力等功能，还可以接受电网统一调度，实现集中应用的电网安全支撑、提高系统运行稳定性和可靠性、调频、调压等功能。但是其数量多、分布不均衡、成本高，如何使多点分布式储能的潜力得到更大程度的发挥，协调储能系统集中式应用和多点分散式应用等不同功能下的统一调度与本地控制策略间的差异，是储能系统示范工程中的一项迫切需求。而分布式储能系统应用模式众多，各点电池储能系统控制策略、充放电功率、容量、soc、盈利模式均存在差异，有效汇聚时间、汇聚容量潜力、动态响应速度、设备故障率等因素是影响分布式储能汇聚潜力的关键因素。

技术实现要素：

为了解决背景技术存在的分布式储能系统控制调度策略差、电能分布不均衡等问题，本发明提供了一种多点布局储能聚合能量管理方法及系统，所述方法及系统根据模拟退火算法原理，根据多个储能点的储能状态布局最优的各点储能分配；所述一种多点布局储能聚合能量管理方法包括：

步骤1，根据各储能初始状态设定初始解s、初始温度系数t0；所述初始解s为初始时刻各储能点的soc储能状态；所述初始温度系数t0为温度系数的初始值；

步骤2，根据初始解状态及产生函数生成新解s`；所述产生函数包括根据各储能点参数确定的有功平衡函数以及无功平衡函数；

步骤3，确认所述新解s`与初始解状态s在评价函数下的增量值△t；所述评价函数为解对应的各储能点的储能状态的方差；其中△t＝c(s`)-c(s)，c(s)为所述评价函数；

步骤4，根据所述增量值△t是否大于0更新当前的解；当所述△t＜0时，接受所述新解s`作为当前解；当所述△t≥0时，以概率e<sup>-(δt/t)</sup>接受所述新解s`作为当前解；

步骤5，判断是否满足终止条件；

若满足，则输出此时的当前解作为对应的各储能点的出力大小；

若不满足，则将所述温度系数按预设规则在当前温度系数下进行修正，并回到所述的步骤2开始重新执行；

进一步的，所述温度系数的每一个值在计算过程中进行l次迭代；所述每一次迭代均根据当前各储能点参数确定的产生函数生成新解s`；

进一步的，所述每一次迭代产生新解s`后，所述方法还包括：

执行完成所述的步骤3及步骤4后，判断此时的当前解是否满足终止条件，若满足，则输出此时的当前解作为对应的各储能点的出力大小；

若不满足，则判断当前温度系数的迭代次数是否达到l次；

当未达到l次时，进行下一次迭代；

当达到l次时，将所述温度系数按预设规则在当前温度系数下进行修正，并回到所述的步骤2开始重新执行；

进一步的，所述每一次迭代产生新解s`后，所述方法还包括：

执行完成所述步骤3及步骤4后，判断此时温度系数的迭代次数是否达到了l次；

若未达到l次时，进行下一次迭代；

若达到l次时，判断当前解是否满足终止条件；

若满足，则输出此时的当前解作为对应的各储能点的出力大小；

若不满足，则将所述温度系数按预设规则在当前温度系数下进行修正，并回到所述的步骤2开始重新执行；

进一步的，所述按预设规则在当前温度系数下进行修正包括：

使用增量值△t作为修正系数在当前温度基础上进行相加，获得新的当前温度；

进一步的，所述按预设规则在当前温度系数下进行修正包括：

使用预设修正系数α与当前温度进行相乘，获得新的当前温度；所述修正系数α为常数，且0.9＜α＜1；

进一步的，所述终止条件为c(s`)小于预设终止阈值；

进一步的，所述根据各储能点参数确定的有功平衡函数以及无功平衡函数分别为：

其中，pg为发电机有功功率；pd为负荷有功功率；qg为发电机无功功率；qd为负荷无功功率；v为对应储能点的电压、g以及b为对应储能点的导纳；θ为对应储能点的功角。

所述一种多点布局储能聚合能量管理系统包括：

状态设置单元，所述状态设置单元用于根据各储能初始状态设定初始解s、初始温度系数t0；所述初始解s为初始时刻各储能点的soc储能状态；所述初始温度系数t0为温度系数的初始值；

新解产生单元，所述新解产生单元用于根据初始解状态及产生函数生成新解s`；所述产生函数包括根据各储能点参数确定的有功平衡函数以及无功平衡函数；

评价单元，所述评价单元用于确认新解产生单元产生的所述新解s`与初始解状态s在评价函数下的增量值△t；所述评价函数为解对应的各储能点的储能状态的方差；其中△t＝c(s`)-c(s)，c(s)为所述评价函数；

所述评价单元用于根据所述增量值△t是否大于0更新当前的解；当所述△t＜0时，接受所述新解s`作为当前解；当所述△t≥0时，以概率e<sup>-(δt/t)</sup>接受所述新解s`作为当前解；

第一判断单元所述第一判断单元用于判断是否满足终止条件；若满足，则输出此时的当前解作为对应的各储能点的出力大小；若不满足，则向所述状态设置单元发送修正指令，使所述状态设置单元按照预设规则对当前温度系数进行修正；

进一步的，所述系统还包括第二判断单元；

所述状态设置单元用于设置温度系数的每一个值在计算过程中进行l次迭代；

所述第二判断单元判断当前温度系数的迭代次数是否达到l次；当未达到l次时，所述第二判断单元用于想所述新解产生单元发送工作指令，进行下一次迭代；当达到l次时，则向所述状态设置单元发送修正指令，使所述状态设置单元按照预设规则对当前温度系数进行修正；

进一步的，所述状态设置单元按预设规则在当前温度系数下进行修正是指使用增量值△t作为修正系数在当前温度基础上进行相加，获得新的当前温度；

进一步的，所述状态设置单元按预设规则在当前温度系数下进行修正是指使用预设修正系数α与当前温度进行相乘，获得新的当前温度；所述修正系数α为常数，且0.9＜α＜1；

进一步的，所述第一判断单元的终止条件为c(s`)小于预设终止阈值。

本发明的有益效果为：本发明的技术方案，给出了一种多点布局储能聚合能量管理方法及系统，所述方法及系统将模拟退火算法应用到多点布局储能聚合能量管理中，随着温度系数的不断下降，结合概率突跳特性在解空间中随机寻找目标函数的全局最优解，即在当前情况下的储能布局最优方案，所述方法及系统以储能电荷状态soc作为判断条件，以各点分布式储能的储能电荷状态一致作为调度要求，充分利用个体间的互补性，弱化群体的随机性，将分布式储能的无序、自主运行整合成接受统一调度，变成电网的潜在优势资源。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为本发明具体实施方式的一种多点布局储能聚合能量管理方法的流程图；

图2为本发明具体实施方式的一种多点布局储能聚合能量管理系统的结构图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为本发明具体实施方式的一种多点布局储能聚合能量管理方法的流程图；所述方法及系统根据模拟退火算法原理，根据多个储能点的储能状态布局最优的各点储能分配；所述一种多点布局储能聚合能量管理方法包括：

步骤110，根据各储能初始状态设定初始解s、初始温度系数t0；所述初始解s为初始时刻各储能点的soc储能状态；所述初始温度系数t0为温度系数的初始值；

步骤120，根据初始解状态及产生函数生成新解s`；所述产生函数包括根据各储能点参数确定的有功平衡函数以及无功平衡函数；

进一步的，所述根据各储能点参数确定的有功平衡函数以及无功平衡函数分别为：

其中，pg为发电机有功功率；pd为负荷有功功率；qg为发电机无功功率；qd为负荷无功功率；v为对应储能点的电压、g以及b为对应储能点的导纳；θ为对应储能点的功角。

步骤130，确认所述新解s`与初始解状态s在评价函数下的增量值△t；所述评价函数为解对应的各储能点的储能状态的方差；其中△t＝c(s`)-c(s)，c(s)为所述评价函数；

所述△t＜0，则说明新解s`的方差比原解s的方差更小，其代表的储能分布布局更加稳定；

步骤140，根据所述增量值△t是否大于0更新当前的解；当所述△t＜0时，接受所述新解s`作为当前解；当所述△t≥0时，以概率e<sup>-(δt/t)</sup>接受所述新解s`作为当前解；

步骤150，判断是否满足终止条件；

进一步的，所述终止条件为c(s`)小于预设终止阈值；

若满足，则执行步骤160，输出此时的当前解作为对应的各储能点的出力大小；

若不满足，则执行步骤151，判断当前温度系数的迭代次数是否达到l次；

当未达到l次时，执行步骤152，所述温度系数进行下一次迭代；然后进一步回到步骤120开始重新执行；

当达到l次时，执行步骤153，将所述温度系数按预设规则在当前温度系数下进行修正，并回到所述的步骤2开始重新执行；

进一步的，所述按预设规则在当前温度系数下进行修正包括：

使用增量值△t作为修正系数在当前温度基础上进行相加，获得新的当前温度；一般增量值△t＜0，这使得修正后的温度进一步降低；问所述△t在多次循环后越来越趋于0，使得修正的温度系数也会越来越趋于稳定；

进一步的，所述按预设规则在当前温度系数下进行修正包括：

使用预设修正系数α与当前温度进行相乘，获得新的当前温度；所述修正系数α为常数，且0.9＜α＜1；

进一步的，执行完成所述步骤140后，优先执行步骤151，判断此时温度系数的迭代次数是否达到了l次；

若未达到l次时，执行步骤152，进行下一次迭代；

若达到l次时，执行步骤150，判断当前解是否满足终止条件；

若满足，执行步骤160，则输出此时的当前解作为对应的各储能点的出力大小；

若不满足，则执行步骤153，将所述温度系数按预设规则在当前温度系数下进行修正，并回到所述的步骤120开始重新执行；

图2为本发明具体实施方式的一种多点布局储能聚合能量管理系统的结构图，如图2所示，所述系统包括：

状态设置单元201，所述状态设置单元201用于根据各储能初始状态设定初始解s、初始温度系数t0；所述初始解s为初始时刻各储能点的soc储能状态；所述初始温度系数t0为温度系数的初始值；

进一步的，所述状态设置单元201按预设规则在当前温度系数下进行修正是指使用增量值△t作为修正系数在当前温度基础上进行相加，获得新的当前温度；

进一步的，所述状态设置单元201按预设规则在当前温度系数下进行修正是指使用预设修正系数α与当前温度进行相乘，获得新的当前温度；所述修正系数α为常数，且0.9＜α＜1；

新解产生单元202，所述新解产生单元202用于根据初始解状态及产生函数生成新解s`；所述产生函数包括根据各储能点参数确定的有功平衡函数以及无功平衡函数；

评价单元203，所述评价单元203用于确认新解产生单元202产生的所述新解s`与初始解状态s在评价函数下的增量值△t；所述评价函数为解对应的各储能点的储能状态的方差；其中△t＝c(s`)-c(s)，c(s)为所述评价函数；

所述评价单元203用于根据所述增量值△t是否大于0更新当前的解；当所述△t＜0时，接受所述新解s`作为当前解；当所述△t≥0时，以概率e<sup>-(δt/t)</sup>接受所述新解s`作为当前解；

第一判断单元204所述第一判断单元204用于判断是否满足终止条件；若满足，则输出此时的当前解作为对应的各储能点的出力大小；若不满足，则向所述状态设置单元201发送修正指令，使所述状态设置单元201按照预设规则对当前温度系数进行修正；

进一步的，所述第一判断单元204的终止条件为c(s`)小于预设终止阈值；

进一步的，所述系统还包括第二判断单元；

所述状态设置单元201用于设置温度系数的每一个值在计算过程中进行l次迭代；

所述第二判断单元205判断当前温度系数的迭代次数是否达到l次；当未达到l次时，所述第二判断单元205用于想所述新解产生单元202发送工作指令，进行下一次迭代；当达到l次时，则向所述状态设置单元201发送修正指令，使所述状态设置单元201按照预设规则对当前温度系数进行修正。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本公开的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。本说明书中涉及到的步骤编号仅用于区别各步骤，而并不用于限制各步骤之间的时间或逻辑的关系，除非文中有明确的限定，否则各个步骤之间的关系包括各种可能的情况。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本公开的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本公开的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本公开还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者系统程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本公开的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本公开进行说明而不是对本公开进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本公开可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干系统的单元权利要求中，这些系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开精神的前提下，可以作出若干改进、修改、和变形，这些改进、修改、和变形都应视为落在本申请的保护范围内。