[发明专利]多储能电站参与调峰调频双层优化控制方法

说明书

本发明提出一种多储能电站参与调峰调频双层优化控制方法，首先，针对电池储能系统（BESS）只参与调峰或者调频，极大的浪费其资源的问题，提出了一种多个BESS调峰调频双层优化控制方法，根据各个BESS的SOC状态划分成多个工作区域，从而提高BESS的利用率和经济性。而后，在BESS参与调峰过程中，建立净负荷偏差最小和BESS调峰经济最优模型，降低了电力系统负荷峰谷差,减少了弃风，实现经济有效调峰。最后，在BESS参与调频过程中，综合考虑SOC恢复和BESS出力偏离惩罚，提高调频精度和各个BESS的SOC状态，从而维持系统频率稳定。

技术领域

本发明涉及多储能电站参与调峰调频技术领域，尤其涉及一种多储能电站参与调峰调频双层优化控制方法。

背景技术

近年来，以风电、光伏为代表的可再生能源快速发展，有效缓解了世界能源短缺和环境污染问题，为能源结构的转型带来了契机。但另一方面，可再生能源的大规模并网给电网的调峰、调频形势带来了严峻的挑战，威胁电网的安全稳定运行。大规模电池储能技术具备良好的静态特性，可以通过低储高发削弱峰谷差，有效缓解电网的调峰压力。同时，电池储能系统(Battery Energy Storage System，BESS)具有极快的响应速度，能够对电网频率的变化迅速做出反应，调节效果更加精确和高效。BESS良好的有功调节能力可以全面提高大型新能源富集地区电网的调峰、调频能力，从而提高可再生能源消纳水平，并且带来良好的经济收益。然而目前主要是将BESS应用于单一的调峰或者调频场景，只有在特定时段BESS才动作，在其他时段处于闲置状态，极大地浪费了BESS资源。因此，需要制定合理的BESS参与电网调峰、调频的优化控制策略，在实现最小化系统经济成本的同时，有效地进行调峰、调频。此外，BESS参与调峰、调频过程中的频繁充放电，会缩短BESS循环寿命。因此，在制定BESS参与电网调峰、调频的优化控制策略时，需要建立既能准确反映BESS寿命损耗成本模型，又能反映出调频、调峰的效果。

现有技术存在以下缺陷和不足：

首先，现有的BESS调峰、调频控制策略的特征是分散、独立控制，其控制对象往往是单个BESS，但实际的区域电网包含多个BESS，为此仅控制单个BESS进行调峰、调频不适用于实际的工程。其次，现有的多个BESS控制策略只是应用于单一的调峰或者调频场景，极大地浪费了BESS资源。最后，针对多个BESS参与调峰、调频控制策略，现有方法无法统筹区域内所有BESS的充放电功率，很可能导致多个BESS之间相互调节，造成不必要的充放电，同时也无法比较不同BESS的运行成本，很难制定经济性最优的调频、调峰方案。

发明内容

本发明针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明提出一种多储能电站参与调峰调频双层优化控制方法，首先，针对电池储能系统(BESS)只参与调峰或者调频，极大的浪费其资源的问题，提出了一种多个BESS调峰调频双层优化控制方法，根据各个BESS的SOC状态划分成多个工作区域，从而提高BESS的利用率和经济性。而后，在BESS参与调峰过程中，建立净负荷偏差最小和BESS调峰经济最优模型，降低了电力系统负荷峰谷差,减少了弃风，实现经济有效调峰。最后，在BESS参与调频过程中，综合考虑SOC恢复和BESS出力偏离惩罚，提高调频精度和各个BESS的SOC状态，从而维持系统频率稳定。

其设计要点包括：

(1)本发明提出了一种多个BESS调峰调频双层优化控制方法，根据各个BESS的荷电状态(state ofcharge,SOC)划分成多个工作区域，进而提高了BESS的利用率。

(2)在BESS参与调峰过程中，建立净负荷偏差最小和BESS调峰经济最优模型，降低了电力系统负荷峰谷差。

(3)在BESS参与调频过程中，综合考虑SOC恢复和BESS出力偏离惩罚，提高调频精度和各个BESS的SOC状态。

本发明具体采用以下技术方案：