[发明专利]基于二次规划的功率型储能调频责任划分方法

摘要

本发明公开了一种基于二次规划的功率型储能调频责任划分方法，该方法根据调频电源的基本信息及其实时状态信息，利用二次规划优化调频电源的输出功率，实现对区域误差信号的精确跟踪。同时，对于客观因素(如调频功率不足)造成跟踪失败时，利用线性规划方法实现跟踪误差的最小化。本发明充分利用储能装置的快速反应能力，对系统的二次调频信号进行最大程度的精确跟踪，提高了电网的调频能力。此外，该方法还能将电池储能的电荷状态维持在设定值附近，保证其剩余可充放电能力，增加其使用寿命；同时也有效减少了传统电机在调频过程中因为频繁爬坡造成的设备损耗。

主权项

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)。