CN114825378B 一种考虑运行经济成本和储能soc一致性的双层agc调频控制方法 （东南大学）

一种考虑运行经济成本和储能SOC一致性的本发明公开了考虑运行经济成本和储能SOC电机组调频运行成本函数；(2)构建储能调频运行成本函数；(3)制定区域控制层级的二次调频考虑了不同扰动工况对火储AGC调频责任分配方2U,i,k表示第i个火电机组k时刻的调频出力值；火电机组参与调频时会产生温室气体的排放，处理发电排污的环境成本的计算式如储能系统的运维成本指系统设备在投产运行时所造成的成本，包含B1,k表示储能系统k时刻的调频运维成本；cm,j表示第j个储能电B,j,k表示第j个储能单元k时刻的调频出力值；储能电池的深充深放会加速电池的磨损及老化，其在参与调频3B2,k表示储能系统k时刻的调频老化成本；cn,j表示第j个储能电池的老化系数；U,i,k为第i个火电机组k时刻的调频出U3,k分别表示火电机组k时刻的调频煤耗成本、调频环境成本和调频B1,kB2,k分别表示储能系统k时刻的调频运维成本和调频老化成agc,k为k时刻调度中心下发的AGC调频对于调频能力来说，包括火电机组的爬坡率和负荷备用容量、储能充4为第i个机组在k时刻的实际调频出力；Pb,j,k为第j个储能单元在k时刻的实际调频出力；SOCj,k为第j个储能单元在k时刻的荷电状态；Pj,max、Pj,min为第j个储能单元出力上下限；2.根据权利要求1所述的考虑运行经济成本和储能SOC一致性的双层AGC调频控制方3.根据权利要求1所述的考虑运行经济成本和储能SOC一致性的双层AGC调频控制方且储能电池调频空闲状态时进行储能电池SOC微调管理，通过对储能电池进行合理地充放4.根据权利要求3所述的考虑运行经济成本和储能SOC一致性的双层AGC调频控制方首先判断是否需要进行储能SOC的粗调管理，即储能电池SOC是否处于深充/深放范围若储能SOC处于正常范围内时，判断是否可以进行储能电池SO只要调频指令和火电机组出力不满足进入SOC微调管理的要求，或储能需要参与新的调频5.根据权利要求1所述的考虑运行经济成本和储能SOC一致性的双层AGC调频控制方56.根据权利要求1所述的考虑运行经济成本和储能SOC一致性的双层AGC调频控制方6一种考虑运行经济成本和储能SOC一致性[0001]本发明涉及储能调频控制方法，尤其涉及考虑运行经济成本和储能SOC一致性的[0003]在火储联合调频控制策略的研究中，X.采用的满功率补偿的控制策略，即由储能系统自动补偿机组实际出力与AGC指令之间的差衰减、移相、失真等影响而造成调频指令分配的不准确，不利于调频效果的改善。MANOJ元的协调控制研究较少，而在调频过程中储能单元间存在的差异(如SOC差异等)会降低调扰动工况对火储AGC调频责任分配方式的影响，基于充分发挥储能快速灵活响应的调频特7[0014]作为本发明进一步的方案，所述步骤(2)中储能调频运行成本包括运维成本和老[0019]作为本发明进一步的方案，所述AGC调频控制约束条件包括调频需求和调频两个动变化缓慢的工况下且储能电池调频空闲状态时进行储能电池SOC微调管理，通过对储能[0025]首先判断是否需要进行储能SOC的粗调管理，即储能电池SOC是否处于深充/深放否已达到调频指令变化速率及其加速度较小，且火电机组出力已基本达到指令要求的条8放电直到储能SOC回归到参考范围内，设定范围为49.950.1储能SOC的微调管理优[0027]作为本发明进一步的方案，所述步骤(6)的评价指标包括阶跃负荷扰动下性能评9是将调度中心下发的AGC指令在火电机组与储能系统间进行合理的调频责任分配。在区域束条件下利用改进粒子群算法进行实时求解，实现机组与储能间的调频责任动态优化分B2,k分别表示储能系统k时刻的调频运维成本和调频老化成要求，因此火电机组和储能所承担的调频有功功率指令之和应当与这一刻总的AGC指令相i个火电机组调频出力上下限；Pu,i,k为第i个机组在k时刻的实际调频出力；Pb,j,k为第j个储能单以得到储能电池单元的SOC与其充放电功率的关系j个储能单元的额定容量。j个储能单元在k时刻的荷电状态经比例变换后的值。j个储能单元在k时刻的功率步长因子。[0102](42)制定基于leader-follower多智能体一致性的储能系统协同控制算法。大规[0103]在二阶领导跟随结构的多智能体系统理论中，主要运用了图论和矩阵论的知[0108]对于由储能站EMS层的领导智能体与各组储能电池单元跟随智能体组成的二阶领表示储能单元k时刻所要跟随的调频出力值；PrefB,k表示k时刻储能系统被分配到的总的[0117]多智能体储能系统若要实现协同一致，对于通信拓扑的要求是至少存在1条路径[0119](51)为了实现储能电池能够可持续性地参与到AGC调频服务中，本发明对储能站负荷扰动变化缓慢的工况下且储能电池调频空闲状态时进行储能电池SOC微调管理。通过[0121]储能电池SOC管理具体实施策略为：首先判断是否需要进行即储能电池SOC是否处于深充/深放范围(本发明设定储能电池SOC的上下限阈值分别为加速度较小(负荷扰动变化缓慢的工况)，且火电机组出力已基本达到指令要求(储能电池若储能SOC不在较好范围内(本发明设定为4951％)，则对储能电池进行恒功率充/放电(设定其值为1/15*PBN)，直到储能SOC回归到参考范围内(本发明设定为49.9%~《并网发电厂辅助服务管理实施细则》中的调频性能指标，结合频率调节过程性能评价方biasm为频率偏差绝对值的N分别是用于SOC管理情况，综合考虑连续负荷扰动下调频特性，本发明引入2项细化指标如表2所示，RegulationRequirement,ARR)信号分配模式，构建火电机组配备储能进行联合调频的区区域控制偏差量；PAGC表示AGC调频出力指令；PrefGi表示第i台常规火电机组的AGC指令；t[0157]基于区域电网调频动态模型，将本发明方法与工程及现有研究中2种常见方法进[0161]图6反映了本发明方法下各储能单元SOC变化情况以及与方法1、方法2的对比结[0163]如表5所示，在阶跃负荷扰动工况下，本发明方法的绝大多数细化指标值均为最[0168]在上述扰动工况下，将本发明方法与工程及现有研究中2种常见方法进行仿真对各储能单元的SOC逐渐回调至基准值。相较其他两种方法，采用本发明方法时储能系统的[0175]图14反映了采用方法2(无荷电状态管理)时各储能单元的SOC变化情况。可以看[0178]在上述两种扰动工况下，3种调频控制方法(同上)的调频补偿收益经济指标值FJ工况对火储AGC调频责任分配方式的影响，提出了一种考虑运行经济成本和储能荷电状态储动态调频责任分配