[发明专利]基于二次规划的功率型储能调频责任划分方法

权利要求书

1.一种基于二次规划的功率型储能调频责任划分方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)获取参与二次调频的各个装置的基本信息；包括：调频电源的功率最大偏移量P^min、P^max；调频电源的爬坡速率的最大限值R^min、R^max，爬坡速率即前后两次采样时间功率偏移值的变化率R；调频电源的功率基准值P^b；储能的充放电效率η^c、η^d；储能的最佳荷电状态S^v状态及允许达到的电量限值S^min、S^max；储能的初始电量S⁰；

(2)确定配置目标为所有参与二次调频电源的劣势指标总和最小；二次调频的系统劣势指标函数DI，表达式为：

其中，I表示所有参与二次调频的电源集合，G表示所有发电机组集合，B表示所有储能的集合，I＝G+B，k代表第k个采样时刻，i代表参与二次调频的第i个设备；用表示储能的充电功率偏移值，表示储能的放电功率偏移值，规定

对于发电机和储能两种调频电源，选择不同的劣势函数表达式；对发电机，DI_ik表示发电机功率偏移功率基准值带来的劣势，用常系数a_i衡量；对储能，DI_ik第一项代表储能功率偏移带来的劣势，用常系数a_i衡量其权重；第二项代表荷电状态偏移所带来的劣势，用常系数b_i衡量其权重；

(3)获取系统的ACE信号，将其转化为功率信号P^ACE；

(4)确定劣势函数DI_ik的约束条件，包括等式约束条件和不等式约束条件；其中，等式约束条件根据步骤(3)获取的功率信号P^ACE确定，不等式约束条件由设备的初始基本信息和当前的荷电状态确定；

(5)利用二次规划优化方法，基于二次调频电源的劣势指标总和DI最小的目标，得到一种责任划分方案；

(6)根据步骤(5)的计算结果，如果计算失败，则更改配置目标为二次调频跟踪误差最小，利用线性规划方法，得到一种责任划分方案；

(7)根据步骤(5)和步骤(6)的计算结果，更新调频电源的状态量和函数的各参数，如果二次调频继续进行，则返回步骤(3)。

2.如权利要求1所述的基于二次规划的功率型储能调频责任划分方法，其特征在于，步骤(2)中，调频电源的劣势指标函数形式为二次函数形式，用调频电源功率偏移量的平方表示功率偏移带来的劣势，用储能电荷状态偏移量的平方表示电量偏移带来的劣势，总的劣势指标用这两项的平方表示，并分别用两个跟调频电源有关的系数衡量其所占权重。

3.如权利要求1所述的基于二次规划的功率型储能调频责任划分方法，其特征在于，步骤(2)中，在进行调频电源的功率配置时，考虑下述限制条件，并在约束条件和劣势指标函数表达式中体现出来：考虑调频电源的功率偏移的最大、最小值；考虑调频电源的爬坡速率的最大、最小值；考虑储能的荷电状态的限值，当荷电状态达到上限和下限时不再继续充放电；考虑储能的充放电效率，在基本信息中给定各储能充、放电效率，在劣势指标计算时，考虑不同充放电效率对系统配置结果的影响。

4.如权利要求1所述的基于二次规划的功率型储能调频责任划分方法，其特征在于，步骤(5)中，当采样二次规划函数计算失败时，更改配置目标为跟踪误差E最小；利用线性规划函数，求跟踪误差E最小时的责任划分方案；所述跟踪误差E表达式由以下公式确定：

5.如权利要求1所述的基于二次规划的功率型储能调频责任划分方法，其特征在于，步骤(7)中，每次计算后，根据上一次计算的结果，实时更新二次规划函数的约束条件，不等式约束条件用以下公式进行更新：

对于发电机组：

对于储能：