專利名稱：用于調(diào)頻的電池儲能電站功率控制方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于智能電網(wǎng)以及能量存儲與轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于大功率大容量兆瓦級鋰離子電池儲能電站的實(shí)時(shí)功率控制方法，尤其適用于兆瓦級電池儲能電站參與系統(tǒng)AGC調(diào)頻時(shí)，儲能電站內(nèi)的儲能機(jī)組實(shí)時(shí)功率分配以及儲能電站能量管理。
背景技術(shù)：
隨著電池及其集成技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)用電池儲能電站參與自動發(fā)電控制系統(tǒng)調(diào)頻(以下簡稱:AGC調(diào)頻)逐漸成為了一種可行方案。電池儲能電站內(nèi)的電池儲能機(jī)組與傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組相比具有響應(yīng)速度快，啟停時(shí)間短等優(yōu)勢，將在配電網(wǎng)系統(tǒng)及智能電網(wǎng)的調(diào)頻控制中發(fā)揮重要作用。電池儲能系統(tǒng)中目前常用的幾種大容量儲能電池有鈉硫電池，液流電池以及鋰離子電池等類型。從電池儲能的角度來說，過度的充電和過度的放電都會對電池的壽命造成影響。因此,監(jiān)控好電池荷電狀態(tài)、在儲能電站內(nèi)部合理分配好AGC調(diào)頻用有功功率需求，并將電池的荷電狀態(tài)控制在一定范圍內(nèi)是必要的。目前有關(guān)基于兆瓦級大規(guī)模電池儲能電站的AGC調(diào)頻控制方面的專利、文獻(xiàn)、技術(shù)報(bào)告等非常少，需要深入研究和探索大規(guī)模多類型電池儲能電站綜合控制和參與ACG調(diào)頻時(shí)的儲能電站應(yīng)用技術(shù)，解決大規(guī)模電池儲能電站協(xié)調(diào)控制及并網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種在實(shí)際工程應(yīng)用上易于實(shí)現(xiàn)和掌握的兆瓦級鋰離子電池儲能電站參與系統(tǒng)調(diào)頻時(shí)的實(shí)時(shí)功率控制方法，可以同時(shí)滿足儲能電站的AGC調(diào)頻用有功功率需求及大容量電池儲能電站存儲能量的實(shí)時(shí)監(jiān)管要求。本發(fā)明的控制方法是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:—種用于調(diào)頻的電池儲能電站功率控制方法，該方法包括以下步驟:步驟A、實(shí)時(shí)讀取電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值及該電站的相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并對上述有功功率需求和數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和管理；步驟B、根據(jù)調(diào)頻用有功功率需求值判斷電池儲能電站的狀態(tài)，并通過相應(yīng)的預(yù)設(shè)規(guī)則計(jì)算待分配給電池儲能電站中各電池儲能機(jī)組的功率命令值；步驟C、將待分配給各電池儲能機(jī)組的功率命令值進(jìn)行匯總后輸出至電池儲能電站。進(jìn)一步地，在步驟A中，所述電池儲能電站的相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)包括:電池儲能電站中各電池儲能機(jī)組的可控狀態(tài)值、荷電狀態(tài)值(簡稱SOC值)、最大允許放電功率和最大允許充電功率等等。進(jìn)一步地，所述步驟B包括如下步驟:判斷電池儲能電站的狀態(tài)；當(dāng)電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值為正值時(shí)，表示該電池儲能電站將處于放電狀態(tài)，則根據(jù)第一預(yù)設(shè)規(guī)則獲得各電池儲能機(jī)組的功率命令值；當(dāng)電池儲能電站的調(diào)頻用用功功率需求值為負(fù)值時(shí)，表示該電池儲能電站將處于充電狀態(tài)，則根據(jù)第二預(yù)設(shè)規(guī)則獲得各電池儲能機(jī)組的初始功率命令值；所述放電狀態(tài)值等于I減去荷電狀態(tài)值；當(dāng)電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值為零時(shí)，表示該鋰電池儲能子站將處于零功率狀態(tài)，則將各電池儲能機(jī)組的有功功率命令值設(shè)為零。所述第一預(yù)設(shè)規(guī)則包括:B10)判斷調(diào)頻用有功功率需求是否滿足當(dāng)前電池儲能電站的最大允許放電功率約束條件，如果違反該約束條件，直接將所有電池儲能機(jī)組的最大允許放電功率設(shè)為相應(yīng)機(jī)組的功率命令值；否則執(zhí)行步驟Bll ；Bll)設(shè)定電池儲能電站中被限制在最大允許放電功率的電池儲能機(jī)組數(shù)量為Μ，并對該變量M進(jìn)行初始化，通過可控電池儲能機(jī)組荷電狀態(tài)值占電池儲能電站中所有可控電池儲能機(jī)組荷電狀態(tài)值總和的比例值、再乘以電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值，來計(jì)算所有電池儲能機(jī)組的功率命令值；所述可控電池儲能機(jī)組荷電狀態(tài)值為該機(jī)組的荷電狀態(tài)值與其可控狀態(tài)值的乘積；Β12)判斷所有電池儲能機(jī)組的功率命令值是否滿足電池儲能機(jī)組最大允許放電功率約束條件，如果有電池儲能機(jī)組違反該約束條件時(shí)，則進(jìn)行M = Μ+1，并執(zhí)行步驟Β13 ；否則跳轉(zhuǎn)至步驟Β15 ；Β13)通過計(jì)算違反電池儲能機(jī)組最大允許放電功率約束條件的電池儲能機(jī)組功率命令值占該機(jī)組最大允許放電功率的比例值，分別求得違反電池儲能機(jī)組最大允許放電功率約束條件的各電池儲能機(jī)組的放電功率特征值；Β14)基于貪婪算法從違反電池儲能機(jī)組最大允許放電功率約束條件的各電池儲能機(jī)組中選出一個電池儲能機(jī)組，將該機(jī)組的最大允許放電功率設(shè)為其功率命令值，重新計(jì)算其余沒有被限制在最大允許放電功率的各電池儲能機(jī)組的功率命令值后，跳轉(zhuǎn)至步驟Β12 ；Β15)判斷上述步驟所得的各電池儲能機(jī)組的功率命令值之和是否滿足有功功率供需平衡約束條件，如果不滿足該約束條件，則重新計(jì)算其余沒有被限制在最大允許放電功率的各電池儲能機(jī)組的功率命令值；否則，結(jié)束判斷。所述第二預(yù)設(shè)規(guī)則包括:Β20)判斷調(diào)頻用有功功率需求值是否滿足當(dāng)前電池儲能電站的最大允許充電功率約束條件，如果違反該約束條件，則直接將所有電池儲能機(jī)組的最大允許充電功率設(shè)為相應(yīng)機(jī)組的功率命令值；否則執(zhí)行步驟Β21 ；Β21)設(shè)定電池儲能電站中被限制在最大允許充電功率的電池儲能機(jī)組數(shù)量為N，并對該變量N進(jìn)行初始化，通過可控電池儲能機(jī)組放電狀態(tài)值占電池儲能電站中所有可控電池儲能機(jī)組的放電狀態(tài)值總和的比例值、再乘以電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值，來計(jì)算所有電池儲能機(jī)組功率命令值；所述可控電池儲能機(jī)組放電狀態(tài)值為該機(jī)組的放電狀態(tài)值與其可控狀態(tài)值的乘積；Β22)判斷所有電池儲能機(jī)組的功率命令值是否滿足電池儲能機(jī)組最大允許充電功率約束條件，如果有電池儲能機(jī)組違反該約束條件時(shí)，則進(jìn)行N = Ν+1，并執(zhí)行步驟Β23 ；否則跳轉(zhuǎn)至步驟B25 ；B23)通過計(jì)算違反電池儲能機(jī)組最大允許充電功率約束條件的電池儲能機(jī)組功率命令值占該機(jī)組最大允許充電功率的比例值，分別求得違反電池儲能機(jī)組最大允許充電功率約束條件的各電池儲能機(jī)組的充電功率特征值；B24)基于貪婪算法從違反電池儲能機(jī)組最大允許充電功率約束條件的各電池儲能機(jī)組中選出一個電池儲能機(jī)組，將該機(jī)組的最大允許充電功率值設(shè)為其功率命令值，重新計(jì)算其余沒有被限制在最大允許充電功率的各電池儲能機(jī)組的功率命令值后，跳轉(zhuǎn)至步驟 B22 ；B25)判斷上述步驟所得的各電池儲能機(jī)組的功率命令值之和是否滿足有功功率供需平衡約束條件，如果不滿足該約束條件，則重新計(jì)算其余沒有被限制在最大允許充電功率的各電池儲能機(jī)組的功率命令值。進(jìn)一步地,所述步驟BlO中當(dāng)前電池儲能電站的最大允許放電功率約束條件為:電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值小于等于各電池儲能機(jī)組的最大允許放電功率總和；所述步驟B12中電池儲能機(jī)組的最大允許放電功率約束條件為:電池儲能機(jī)組功率命令值小于等于該機(jī)組的最大允許放電功·率；所述步驟B20中當(dāng)前電池儲能電站的最大允許充電功率約束條件為:電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求的絕對值小于等于各電池儲能機(jī)組最大允許充電功率總和的絕對值；所述步驟B22中電池儲能機(jī)組的最大允許充電功率約束條件為:電池儲能機(jī)組功率命令值的絕對值小于等于該機(jī)組最大允許充電功率的絕對值；所述步驟B15和B25中有功功率供需平衡約束條件為:各電池儲能機(jī)組的功率命令值總和等于當(dāng)前電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值。進(jìn)一步地，所述步驟B14的具體方法包括:從違反電池儲能機(jī)組最大允許放電功率約束條件的各電池儲能機(jī)組中挑選放電功率特征值最大的電池儲能機(jī)組，如果有一個以上的儲能機(jī)組滿足條件時(shí)，再從中選取一個荷電狀態(tài)值最大的電池儲能機(jī)組，然后將該機(jī)組的最大允許放電功率設(shè)為其功率命令值；并通過下式重新計(jì)算其余沒有被限制在最大允許放電功率的各電池儲能機(jī)組的功率命令值:
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)頻的電池儲能電站功率控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟A、實(shí)時(shí)讀取電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值及該電站的相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并對上述有功功率需求值和相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲； 步驟B、根據(jù)調(diào)頻用有功功率需求值判斷電池儲能電站的狀態(tài)，并通過相應(yīng)的預(yù)設(shè)規(guī)則計(jì)算電池儲能電站中各電池儲能機(jī)組的功率命令值； 步驟C、將各電池儲能機(jī)組的功率命令值進(jìn)行匯總后輸出至電池儲能電站。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟A中，所述電池儲能電站的相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)包括:電池儲能電站中各電池儲能機(jī)組的可控狀態(tài)值、荷電狀態(tài)值、最大允許放電功率和最大允許充電功率。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B具體包括: 判斷電池儲能電站的狀態(tài)； 當(dāng)電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值為正值時(shí)，表示該電池儲能電站將處于放電狀態(tài)，則根據(jù)第一預(yù)設(shè)規(guī)則獲得各電池儲能機(jī)組的功率命令值； 當(dāng)電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值為負(fù)值時(shí)，表示該電池儲能電站將處于充電狀態(tài)，則根據(jù)第二預(yù)設(shè)規(guī)則獲得各電池儲能機(jī)組的功率命令值；所述放電狀態(tài)值等于I減去荷電狀態(tài)值； 當(dāng)電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值為零時(shí)，表示該鋰電池儲能子站將處于零功率狀態(tài)，則將各電池儲能機(jī)組的功率命令值設(shè)置為零。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于， 所述第一預(yù)設(shè)規(guī)則包括: BlO)判斷調(diào)頻用有功功率需求值是否滿足當(dāng)前電池儲能電站的最大允許放電功率約束條件，如果違反該約束條件，則直接將所有電池儲能機(jī)組的最大允許放電功率設(shè)置為相應(yīng)機(jī)組的功率命令值；否則執(zhí)行步驟Bll ； Bll)設(shè)定電池儲能電站中被限制在最大允許放電功率的電池儲能機(jī)組數(shù)量為M，并對該變量M進(jìn)行初始化，通過可控電池儲能機(jī)組荷電狀態(tài)值占電池儲能電站中所有可控電池儲能機(jī)組荷電狀態(tài)值總和的比例值、再乘以電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值，來計(jì)算所有電池儲能機(jī)組的功率命令值；所述可控電池儲能機(jī)組荷電狀態(tài)值為該機(jī)組的荷電狀態(tài)值與其可控狀態(tài)值的乘積； B12)判斷所有電池儲能機(jī)組的功率命令值是否滿足電池儲能機(jī)組最大允許放電功率約束條件，如果有電池儲能機(jī)組違反該約束條件時(shí)，則進(jìn)行M = M+1、并執(zhí)行步驟B13 ;否則跳轉(zhuǎn)至步驟B15 ; B13)通過計(jì)算違反電池儲能機(jī)組最大允許放電功率約束條件的電池儲能機(jī)組功率命令值占該機(jī)組最大允許放電功率的比例值，分別求得違反電池儲能機(jī)組最大允許放電功率約束條件的各電池儲能機(jī)組的放電功率特征值；B14)基于貪婪算法從違反電池儲能機(jī)組最大允許放電功率約束條件的各電池儲能機(jī)組中選出一個電池儲能機(jī)組，將該機(jī)組的最大允許放電功率設(shè)置為其功率命令值，計(jì)算其余沒有被限制在最大允許放電功率的各電池儲能機(jī)組的功率命令值后，跳轉(zhuǎn)至步驟B12 ；B15)判斷上述步驟所得的各電池儲能機(jī)組功率命令值之和是否滿足有功功率供需平衡約束條件，如果不滿足該約束條件， 則重新計(jì)算其余沒有被限制在最大允許放電功率的各電池儲能機(jī)組的功率命令值；否則結(jié)束判斷。
當(dāng)電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值為負(fù)值時(shí)，各電池儲能機(jī)組功率命令值的計(jì)算方法包括: B20)判斷調(diào)頻用有功功率需求值是否滿足當(dāng)前電池儲能電站的最大允許充電功率約束條件，如果違反該約束條件，則直接將所有電池儲能機(jī)組的最大允許充電功率設(shè)置為相應(yīng)機(jī)組的功率命令值；否則執(zhí)行步驟B21 ； B21)設(shè)定電池儲能電站中被限制在最大允許充電功率的電池儲能機(jī)組數(shù)量為N，并對該變量N進(jìn)行初始化，通過可控電池儲能機(jī)組放電狀態(tài)值占電池儲能電站中所有可控電池儲能機(jī)組放電狀態(tài)值總和的比例值、再乘以電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值，來計(jì)算所有電池儲能機(jī)組的功率命令值；所述可控電池儲能機(jī)組放電狀態(tài)值為該機(jī)組的放電狀態(tài)值與其可控狀態(tài)值的乘積； B22)判斷所有電池儲能機(jī)組的功率命令值是否滿足電池儲能機(jī)組最大允許充電功率約束條件，如果有電池儲能機(jī)組違反該約束條件時(shí)，則進(jìn)行N= N+1，并執(zhí)行步驟B23 ;否則跳轉(zhuǎn)至步驟B25 ； B23)通過計(jì)算違反電池儲能機(jī)組最大允許充電功率約束條件的電池儲能機(jī)組功率命令值占該機(jī)組最大允許充電功率的比例值，分別求得違反電池儲能機(jī)組最大允許充電功率約束條件的各電池儲能機(jī)組的充電功率特征值； B24)基于貪婪算法從違反電池儲能機(jī)組最大允許充電功率約束條件的各電池儲能機(jī)組中選出一個電池儲能機(jī)組，將該機(jī)組的最大允許充電功率設(shè)置為其功率命令值，計(jì)算其余沒有被限制在最大允許充電功率的各電池儲能機(jī)組的功率命令值后，跳轉(zhuǎn)至步驟B22 ； B25)判斷上述步驟所得的各電池儲能機(jī)組功率命令值之和是否滿足有功功率供需平衡約束條件，如果不滿足 該約束條件，則重新計(jì)算其余沒有被限制在最大允許充電功率的各電池儲能機(jī)組的功率命令值；否則結(jié)束判斷。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于， 所述步驟BlO中當(dāng)前電池儲能電站的最大允許放電功率約束條件為:電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值小于等于各電池儲能機(jī)組的最大允許放電功率總和； 所述步驟B12中電池儲能機(jī)組的最大允許放電功率約束條件為:電池儲能機(jī)組功率命令值小于等于該電池儲能機(jī)組的最大允許放電功率； 所述步驟B20中當(dāng)前電池儲能電站的最大允許充電功率約束條件為:電池儲能電站調(diào)頻用有功功率需求值的絕對值小于等于各電池儲能機(jī)組最大允許充電功率總和的絕對值； 所述步驟B22中電池儲能機(jī)組的最大允許充電功率約束條件為:電池儲能機(jī)組功率命令值的絕對值小于等于該電池儲能機(jī)組最大允許充電功率的絕對值。
所述步驟B15和B25中有功功率供需平衡約束條件為:各電池儲能機(jī)組的功率命令值總和等于當(dāng)前電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值。
6.如權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于， 所述步驟B14的具體方法包括:從違反電池儲能機(jī)組最大允許放電功率約束條件的各電池儲能機(jī)組中挑選放電功率特征值最大的電池儲能機(jī)組，如果有一個以上的電池儲能機(jī)組滿足條件時(shí)，再從中選取一個荷電狀態(tài)值最大的電池儲能機(jī)組，然后將該機(jī)組的最大允許放電功率設(shè)為其功率命令值；并通過下式重新計(jì)算其余沒有被限制在最大允許放電功率的各電池儲能機(jī)組的功率命令值:
7.一種用于調(diào)頻的電池儲能電站功率控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括: 通訊模塊，用于實(shí)時(shí)讀取電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值及該電站的相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)，以及將各電池儲能機(jī)組的功率命令值輸出至電池儲能電站； 數(shù)據(jù)存儲與管理模塊，用于存儲電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值和該電站的相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)，以及將調(diào)頻功率分配控制模塊返回的各電池儲能機(jī)組的功率命令值匯總后傳至通訊模塊；和 調(diào)頻功率分配控制模塊，用于根據(jù)調(diào)頻用有功功率需求值判斷電池儲能電站的狀態(tài)，并計(jì)算相應(yīng)狀態(tài)時(shí)電池儲能電站中各電池儲能機(jī)組的功率命令值。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)頻功率分配控制模塊包括:判斷模塊，用于判斷當(dāng)前電池儲能電站的狀態(tài):當(dāng)電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值為正值時(shí)，表示該電池儲能電站將處于放電狀態(tài)，則通過第一執(zhí)行模塊計(jì)算各電池儲能機(jī)組的功率命令值；當(dāng)電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值為負(fù)值時(shí)，表示該電池儲能電站將處于充電狀態(tài)，則通過第二執(zhí)行模塊計(jì)算各電池儲能機(jī)組的功率命令值；當(dāng)電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值為零時(shí)，表示該電池儲能電站將處于零功率狀態(tài)，則通過第三執(zhí)行模塊設(shè)置各電池儲能機(jī)組的功率命令值； 第一執(zhí)行模塊，用于當(dāng)電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值為正值時(shí)，計(jì)算各電池儲能機(jī)組的功率命令值； 第二執(zhí)行模塊，用于當(dāng)電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值為負(fù)值時(shí)，計(jì)算各電池儲能機(jī)組的功率命令值； 第三執(zhí)行模塊，用于當(dāng)電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值為零時(shí)，設(shè)置所有電池儲能機(jī)組的功率命令值為零。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一執(zhí)行模塊包括: 第一判斷子模塊，用于設(shè)置當(dāng)前電池儲能電站的最大允許放電功率約束條件，并判斷調(diào)頻用有功功率需求值是否滿足該約束條件，如果違反該約束條件，則通過第一計(jì)算子模塊計(jì)算電池儲能電站中所有電池儲能機(jī)組的功率命令值；否則通過第二計(jì)算子模塊計(jì)算電池儲能電站中所有電池儲能機(jī)組的功率命令值； 第一計(jì)算子模塊，用于將電池儲能機(jī)組的最大允許放電功率設(shè)為相應(yīng)機(jī)組的功率命令值； 第二計(jì)算子模塊，用于對電池儲能電站中被限制在最大允許放電功率的電池儲能機(jī)組數(shù)量進(jìn)行初始化，并計(jì)算電池儲能電站中所有電池儲能機(jī)組的功率命令值； 第二判斷子模塊，用于設(shè)置電池儲能機(jī)組最大允許放電功率約束條件，并根據(jù)該約束條件對電池儲能電站中所有電池儲能機(jī)組進(jìn)行判斷，如果有違反該約束條件的電池儲能機(jī)組，則先通過第三計(jì)算子模塊重新計(jì)算違反該約束條件的電池儲能機(jī)組的功率命令值，再通過該子模塊繼續(xù)進(jìn)行判斷，直至所有電池儲能機(jī)組的功率命令值全部滿足電池儲能機(jī)組最大允許放電功率約束條件時(shí)，通過第三判斷子模塊進(jìn)行判斷； 第三計(jì)算子模塊，用于計(jì)算違反電池儲能機(jī)組最大允許放電功率約束條件的各電池儲能機(jī)組的放電功率特征值；以及基于貪婪算法從違反電池儲能機(jī)組最大允許放電功率約束條件的各電池儲能機(jī)組中選出一個電池儲能機(jī)組，將該機(jī)組的最大允許放電功率作為其功率命令值，計(jì)算其余沒有被限制在最大允許放電功率的各電池儲能機(jī)組的功率命令值；第三判斷子模塊，用于設(shè)置有功功率供需平衡約束條件，并判斷各電池儲能機(jī)組的功率命令值總和是否滿足該約束條件，如果違反約束條件，通過第四計(jì)算子模塊重新確定其余沒有被限制在最大允許放電功率的各電池儲能機(jī)組的功率命令值；否則，結(jié)束判斷；和第四計(jì)算子模塊，用于計(jì)算其余沒有被限制在最大允許放電功率的各電池儲能機(jī)組的功率命令值,從而最終確定各鋰電池儲能機(jī)組的功率命令值。
所述第二執(zhí)行模塊包括: 第四判斷子模塊，用于設(shè)置當(dāng)前電池儲能 電站的最大允許充電功率約束條件，并判斷調(diào)頻用有功功率需求值是否滿足該約束條件，如果違反約束條件，通過第五計(jì)算子模塊計(jì)算所有電池儲能機(jī)組的功率命令值；否則通過第六計(jì)算子模塊計(jì)算電池儲能電站中所有電池儲能機(jī)組的功率命令值； 第五計(jì)算子模塊，用于將電池儲能機(jī)組的最大允許充電功率設(shè)為相應(yīng)機(jī)組的功率命令值； 第六計(jì)算子模塊，用于對電池儲能電站中被限制在最大允許充電功率的電池儲能機(jī)組數(shù)量進(jìn)行初始化，并計(jì)算電池儲能電站中所有電池儲能機(jī)組的功率命令值； 第五判斷子模塊，用于設(shè)置電池儲能機(jī)組最大允許充電功率約束條件，并根據(jù)該約束條件對電池儲能電站中所有電池儲能機(jī)組進(jìn)行判斷，如果有違反該約束條件的電池儲能機(jī)組，則先通過第七計(jì)算子模塊重新計(jì)算違反該約束條件的電池儲能機(jī)組的功率命令值，再通過該子模塊繼續(xù)進(jìn)行判斷，直至所有電池儲能機(jī)組的功率命令值全部滿足電池儲能機(jī)組最大允許充電功率約束條件時(shí)，通過第六判斷子模塊進(jìn)行判斷； 第七計(jì)算子模塊，用于計(jì)算違反電池儲能機(jī)組最大允許充電功率約束條件的各電池儲能機(jī)組的充電功率特征值；以及基于貪婪算法從違反電池儲能機(jī)組最大允許充電功率約束條件的各電池儲能機(jī)組中選出一個電池儲能機(jī)組，將該機(jī)組的最大允許充電功率作為其功率命令值，計(jì)算其余沒有被限制在最大允許充電功率的各電池儲能機(jī)組的功率命令值； 第七判斷子模塊，用于設(shè)置有功功率供需平衡的約束條件，并根據(jù)該約束條件，對電池儲能機(jī)組的功率命令值的和進(jìn)行判斷，如果違反約束條件，通過第八計(jì)算子模塊重新確定其余沒有被限制在最大允許充電功率的各電池儲能機(jī)組的功率命令值； 第八計(jì)算子模塊，用于計(jì)算其余沒有被限制在最大允許充電功率的各鋰電池儲能機(jī)組的功率命令值，以 最終確定各鋰電池儲能機(jī)組的功率命令值。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種用于調(diào)頻的電池儲能電站功率控制方法和系統(tǒng)，該方法包括A)實(shí)時(shí)讀取電池儲能電站的調(diào)頻用有功功率需求值及該電站運(yùn)行時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)，并對上述有功功率需求和數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和管理；B)計(jì)算待分配給電池儲能電站中各電池儲能機(jī)組的功率命令值；C)將各電池儲能機(jī)組的功率命令值進(jìn)行匯總后輸出至電池儲能電站。該系統(tǒng)括通訊模塊、數(shù)據(jù)存儲與管理模塊和調(diào)頻功率分配控制模塊。本發(fā)明通過工控機(jī)和通信平臺完成用于調(diào)頻的電池儲能電站功率控制方法，該方法和系統(tǒng)不但可實(shí)現(xiàn)用電池儲能電站來支持AGC相對應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)頻功能，還實(shí)現(xiàn)了對兆瓦級鋰離子電池儲能電站實(shí)時(shí)功率的有效控制和分配目的。
文檔編號H02J15/00GK103187806SQ20111045944
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者李相俊, 惠東, 郭光朝, 張亮, 雷偉民, 何紅光 申請人:中國電力科學(xué)研究院, 國網(wǎng)新源張家口風(fēng)光儲示范電站有限公司