CN111509743B - 一种应用储能装置提高电网稳定性的控制方法 - Google Patents
一种应用储能装置提高电网稳定性的控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111509743B CN111509743B CN202010302068.0A CN202010302068A CN111509743B CN 111509743 B CN111509743 B CN 111509743B CN 202010302068 A CN202010302068 A CN 202010302068A CN 111509743 B CN111509743 B CN 111509743B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- energy storage
- power
- mode
- charging
- discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
- H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/381—Dispersed generators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/22—The renewable source being solar energy
- H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/28—The renewable source being wind energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明涉及智能电网技术领域,公开了一种应用储能装置提高电网稳定性的控制方法。其采用双层控制方法,稳定控制层为短时间尺度控制,控制因素为***稳定性,跟踪并入***的风电及光伏出力、电力用户的负荷、电压波动值,通过潮流计算及粒子群算法得到储能有功及无功,并反馈至储能装置并网逆变器接口作为参考值,当发生负荷突变,储能***根据参考值可优先于***其它发电设备给予响应。优化控制层为长时间尺度控制,综合考虑***稳定性、经济性、储能***的实时状态及使用寿命,通过粒子群算法得到储能的充放电功率及剩余容量,对稳定控制层得出的结果进行优化,并上传储能检测控制模块,最终确定运行模式及充放电功率。
Description
技术领域
本发明涉及提高新能源消纳以提高电网稳定性的方法,具体涉及一种应用储能装置提高电网稳定性的控制方法。
背景技术
目前,新能源发展迅速,有大量的风电、光伏接入电网,有些地区甚至全部依靠新能源向电力用户供电,但大量间歇性能源的接入会导致电网电压、频率波动剧烈,并且对于新能源产生的电能***不能完全消纳,造成能源浪费,电网侧建立储能***是一项有效地解决方案。储能***的响应速度十分迅速,可根据负荷的变化及***其它电源的出力情况及时出力,可承担突变负荷给***的稳定性带来的影响,对于提高电网稳定性、增加新能源消纳、减少火力发电的出力发挥着重要作用。
在同一电压等级的配电网***中增设储能检测控制模块,可以有效监控此电压等级下各节点挂接储能电站实时状态,根据其剩余容量可支配度进行统一调配,减少储能不必要的充放电次数,提高储能***的使用寿命。
《主动配电网中电池储能***最优充放电策略》(电力***自动化第40卷第20期第49页)提出一种主动配电网中BESS充放电优化控制模型。主要以经济性为目的,考虑分时电价和售购电价差异,以配电网购电成本和运行过程中BESS等效成本之和最小为目标进行优化。虽然此方法实现了BESS的经济运行,但是在考虑储能的充放电深度时只是将其作为控制条件,并未提出具体的充放电控制策略方式,并且对于配电网***中的储能***并未能统筹规划。
《一种电网储能***出力的控制方法及装置》(中国专利:CN107872065B)提出了一种储能***的出力方式。储能***主要跟踪发电机组的出力,根据储能不同的运行模式与发电机组的出力偏差间的相互调节起到减少运行成本、提高储能运行寿命的作用。但是此方法仅关注到了发电机组,并没有将配电***中的各种发电***相互联结,从配电网整体上通过利用储能***来减少各发电***与负荷间的电力偏差,以达到运行经济的目的的作用。
发明内容
发明目的:针对现有技术中存在的问题,本发明提供一种应用储能装置提高电网稳定性的控制方法,通过双层控制使***电压和频率在负荷突变等突发情况下产生的剧烈波动能得到及时调节,还可提高电网的经济运行及分布式能源损失率。通过粒子群算法双层求解优化各时刻储能充放电功率及剩余容量,并上传至储能检测模块,由其最终选择各储能电站的运行模式,以减少储能***充放电次数为目的提高储能的使用寿命。
技术方案:本发明提供了一种应用储能装置提高配电网稳定性的控制方法,配电网中并入分布式能源、储能装置及传统发电设备,并设置储能检测控制模块,所述储能装置包含并网逆变器、储能电池组、电池管理***以及能量管理***;
各储能电站的电池管理***与所述储能检测控制模块信息互联,向所述储能检测控制模块上传SOC的实时状态,所述储能检测控制模块向各储能电站下发调度指令并根据各储能电站这一时刻的运行状态及剩余容量状态,确定下一时刻的充放电功率及运行模式,并下发至各储能电站的能量管理***;
所述控制方法为双层控制方式,分为稳定控制层和优化控制层,优化控制层对稳定控制层结果进一步优化,其具体控制方法如下:
所述稳定控制层实质是粒子群算法的外层,***电压波动突然超过安全范围,未长时间维持此状态,此控制层发生作用;选取***各线路间的阻抗值、风电及光伏并网位置及出力、电力用户的负荷、储能电站的数量、位置、功率和容量作为输入条件,以***电压波动值ΔU为目标函数,通过潮流计算及粒子群算法得到电网需要储能支撑的有功及无功功率,并反馈至所述并网逆变器接口作为参考值;当***发生负荷突变,储能***根据所述参考值优先于***中分布式能源及传统发电设备给予响应;
所述优化控制层为粒子群算法的内层优化,***长时间稳定运行,此控制层发生作用;电压波动最小且在合理范围内,通过所述稳定控制层求解出***需要储能提供的功率支撑,再以经济性、分布式能源损失率作为目标函数,计及储能***SOC的实时更新状态及使用寿命,通过粒子群算法求解储能充放电功率参考值,对稳定控制层得出的结果进行优化,并由储能检测控制模块最终确定储能***的充放电功率及运行模式。
进一步地,所述目标函数***电压波动值ΔU公式如下:
式中,Nnod为配电网的节点数;Vm_ref为节点m电压的参考值;Vm为节点m电压的实际值;Vm_max,Vm_min分别为节点电压幅值的最高、最低限值。
进一步地,所述稳定控制层发生作用需满足以下的控制条件:
1)储能充放电功率及荷电状态SOC需满足如下的控制条件:
Pjmin_ch≤Pj_ch≤Pjmax_ch
Pjmin_dis≤Pj_dis≤Pjmax_dis
SOCj_min≤SOCj≤SOCj_max
式中,Pjmin_ch、Pjmax_ch为j储能电站充电功率最小值、最大值,Pjmin_dis、Pjmax_dis为j储能电站放电功率最小值、最大值,Pj_ch、Pj_dis为j储能电站充、放电功率,SOCj_min、SOCj_max为j储能电站SOC最小值、最大值,SOCj为j储能电站荷电状态;
2)储能***的i时刻荷电状态与i+1时刻荷电状态要满足以下条件:
式中,Ej_bess指j储能电站的额定容量,ηch指充电效率,ηdis指放电效率,Δi为i时刻与i+1时刻间的时间间隔;
3)***中各节点功率平衡:
其中,Pm,Qm分别为节点m注入有功、无功功率;Um,Un为节点m、n的电压,θm,θn为节点m、n的相角,Gmn,Bmn分别为节点导纳矩阵m行n列的实部和虚部;Y为节点个数;
4)j储能电站的i时刻容量满足如下控制条件:
进一步地,所述优化控制层中目标函数如下:
其中,ω1、ω2为惯性权重,惯性权重的确定采用德尔菲法,对各指标的重要性进行评定,最终确定有功网损和分布式能源损失率的权重系数;
Ploss为所述优化控制层中经济性的影响因素有功网损,其表达式如下:
式中,Nb为***支路数;Gb(m,n)是连接节点m,n的第b条支路的电导;Vm,Vn分别是节点m,n的电压幅值;θmn为节点m,n之间的电压相角差;
Wm_new为所述优化控制层中分布式能源损失率,其表达式如下:
进一步地,所述储能检测控制模块设有五种运行模式对各储能电站下达运行命令,分别是仅充电模式、仅放电模式、充电速率减缓模式、放电速率减缓模式、正常模式。
进一步地,所述储能检测控制模块五种运行模式具体执行条件如下:
1)仅充电模式:当储能***容量为λj_lowEj_bess时,执行仅充电模式,充电功率为最大充电功率Pjmax_ch,当储能***容量到达时,此模式结束;其中,λj_low指为避免过放设置的下限系数,/>指储能***进入充电减缓模式的临界系数,Ej_bess为j储能电站的容量;
2)仅放电模式:当储能***容量为λj_highEj_bess时,执行仅放电模式,放电功率为最大放电功率Pjmax_dis,当储能***容量到达此模式结束;其中,λj_high指为避免过充设置的上限系数,/>为储能***进入放电减缓模式的临界系。
减缓其充电速率,作为将到达充电上限的缓冲区,此时的充电功率
Pj_ch表达式如下:
有益效果:
1、本发明的控制方式为双层控制方式,分为稳定控制层和优化控制层,优化控制层对稳定控制层结果进行优化。而稳定控制层和优化控制层分别为短时间尺度控制与长时间尺度控制,既可对突发情况快速反应又避免了储能***过度反应。
2、本发明稳定控制层为粒子群算法外层,在发生负荷突变等突发情况下,维持***电压、频率稳定,避免对其它电力用户产生重大影响为当前重点,稳定控制层在此时可将算法求解的储能有功及无功功率直接反馈至其并网逆变器接口,储能***利用其自身特点迅速做出响应,减少***反应时间。
3、本发明优化控制层为粒子群算法双层优化结果,外层计算各节点电压波动情况,内层考虑电网运行经济性、分布式能源消纳率及储能荷电状态,提高了储能***的利用率且避免了过度使用,增加了储能装置的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例中IEEE33节点***分布式电源分布图;
图2为储能电站的运行模式;
图3为本发明提出的控制方法的具体实现流程。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的介绍。
为了能更为清楚地描述本发明,以IEEE33节点***为例进行说明,IEEE33节点***分布式电源分布图参见附图1。***总的有功负荷为3715kW,无功负荷为2300kvar,基准电压为12.66kV,节点电压允许范围为0.95~1.05p.u.。在此***节点6、节点25挂接有光伏电站,每个光伏电站的额定功率为300kW,节点12、节点29挂接有风力发电站,每个风力发电站的额定功率为400kW,节点7、节点13、节点27挂接有储能电站,每组储能***装置的充放电功率上限为500kW,容量为1MW。
可以看到,在此***中分布式电源包含有风电、光伏及储能,由于风、光发电是间歇性的,不能跟随负荷的需要出力,不仅会对***产生一定冲击,而且会造成能源的浪费,而此***中的储能电站可以改善此现象,提高***稳定性,增加***中分布式能源出力的消纳。同时,在此***中增设储能检测控制模块,用来对各储能电站进行调配。
此控制方法中,配电网中并入分布式能源、储能装置及传统发电设备,并设置储能检测控制模块,向各储能电站下发调度指令并确定各储能电站的运行模式,储能装置包含并网逆变器、储能电池组、电池管理***、能量管理***。各储能电站的电池管理***与储能检测控制模块信息互联,向储能检测控制模块上传SOC的实时状态,储能检测控制模块向各储能电站下发调度指令并根据各储能电站这一时刻的运行状态及剩余容量状态,确定下一时刻的充放电功率及运行模式,并下发至各储能电站的能量管理***。
此控制方法为双层控制方式,分为稳定控制层和优化控制层,优化控制层对稳定控制层结果进一步优化,其过程如下:
一、稳定控制层:其为短时间尺度控制,即***电压波动突然超过安全范围,未长时间维持此状态,此控制层发生作用。控制目标为***稳定性,选取***各线路间的阻抗值、风电及光伏并网位置及出力、电力用户的负荷、储能电站的数量、位置、功率和容量作为输入条件,以***电压波动值为目标函数,通过潮流计算及粒子群算法得到电网需要储能支撑的有功及无功功率,并反馈至储能装置并网逆变器接口作为参考值。当***发生负荷突变,储能***根据参考值优先于***中分布式能源及传统发电设备迅速给予响应。
其中,稳定控制层的目标函数电压波动值ΔU表达式如下:
式中,Nnod为配电网的节点数;Vm_ref为节点m电压的参考值;Vm为节点m电压的实际值;Vm_max,Vm_min分别为节点电压幅值的最高、最低限值。
稳定控制层需要满足的控制条件如下:
1)储能充放电功率及荷电状态SOC需满足如下的控制条件:
Pjmin_ch≤Pj_ch≤Pjmax_ch
Pjmin_dis≤Pj_dis≤Pjmax_dis
SOCj_min≤SOCj≤SOCj_max
式中,Pjmin_ch、Pjmax_ch为j储能电站充电功率最小值、最大值,Pjmin_dis、Pjmax_dis为j储能电站放电功率最小值、最大值,Pj_ch、Pj_dis为j储能电站充、放电功率,SOCj_min、SOCj_max为j储能电站SOC最小值、最大值,SOCj为j储能电站荷电状态。
2)储能***的i时刻荷电状态与i+1时刻荷电状态要满足以下条件:
式中,Ej_bess指j储能电站的额定容量,ηch指充电效率,ηdis指放电效率,。
3)***中各节点功率平衡:
其中,Pm,Qm分别为节点m注入有功、无功功率;Um,Un为节点m、n的电压,θm,θn为节点m、n的相角,Gmn,Bmn分别为节点导纳矩阵m行n列的实部和虚部;Y为节点个数。
4)j储能电站的i时刻容量满足如下控制条件:
稳定控制层实现具体过程如下:
稳定控制层实质是粒子群算法的外层,通过输入***各线路间的阻抗值、风电及光伏并网位置及出力、电力用户的负荷、储能电站的数量、位置、功率和容量的具体信息,建立***节点模型,在上述各控制条件的约束下,求解电压波动最小时各储能电站的有功、无功功率,并作为逆变器接口输入参考值。当出现负荷突变引起***电压、频率剧烈波动时,根据各节点电压波动情况,由粒子群算法求解出各节点挂接的储能电站的有功、无功,各并网逆变器根据求解值通过下垂控制调节电压和频率。储能***因其响应速度快的特点优先于***其他发电设备迅速给予响应。
二、优化控制层:其为长时间尺度控制,即***长时间稳定运行,此控制层发生作用。以经济性、分布式能源损失率作为目标函数,计及储能***SOC的实时更新状态及使用寿命,通过粒子群算法求解储能充放电功率参考值,对稳定控制层得出的结果进行优化,并由储能检测控制模块最终确定储能***的工作模式及工作量。
上述优化控制层中经济性的影响因素为有功网损Ploss,其表达式如下:
式中,Nb为***支路数;Gb(m,n)是连接节点m,n的第b条支路的电导;Vm,Vn分别是节点m,n的电压幅值;θmn为节点m,n之间的电压相角差。
上述优化控制层分布式能源损失率Wm_new表达式如下:
综上所述,优化控制层目标函数如下:
其中,ω1、ω2为惯性权重,惯性权重的确定采用德尔菲法,由专家对各指标的重要性进行评定,最终确定有功网损和分布式能源损失率的权重系数。
所以,优化控制层的控制过程如下:
优化控制层为粒子群算法的内层优化,在保证稳定性的前提下,即电压波动最小且在合理范围内,通过稳定控制层求解出***需要储能提供的功率支撑,再结合经济性、分布式能源损失率确定储能输入或输出功率参考值及工作模式。经济性最高即为网损最小,以网损最小、分布式能源损失率最小为目标函数,内层求解出不同储能的充放电功率,对稳定控制层的结果进行优化,求解结果上传至储能检测控制模块,确定储能***最终充放电功率及运行模式。
配电网中设置的储能检测控制模块,当优化控制层通过粒子群算法计算各储能***的输入输出功率并将数据向储能检测控制模块上传。该储能检测控制模块设有五种模式对各储能电站下达运行命令,分别是仅充电模式、仅放电模式、充电速率减缓模式、放电速率减缓模式、正常模式,根据各储能电站这一时刻的运行状态及剩余容量状态,确定下一时刻的充放电功率及运行模式,并下发至各储能电站的能量管理***。
储能检测控制模块调度指令中五种运行控制模式具体执行条件如下:
1)仅充电模式:当储能***容量为λj_lowEj_bess时,执行仅充电模式,充电功率为最大充电功率Pjmax_ch,当储能***容量到达时,此模式结束。其中,λj_low指为避免过放设置的下限系数,/>指储能***进入充电减缓模式的临界系数,Ej_bess为j储能电站的容量,以锂离子电池为例,一般设置λj_low为0.1,/>为0.8。
2)仅放电模式:当储能***容量为λj_highEj_bess时,执行仅放电模式,放电功率为最大放电功率Pjmax_dis,当储能***容量到达此模式结束。其中,λj_high指为避免过充设置的上限系数,/>为储能***进入放电减缓模式的临界系,以锂离子电池为例,一般设置λj_high0.9,/>为0.2。
减缓其充电速率,作为将到达充电上限的缓冲区,此时的充电功率
Pj_ch表达式如下:
表1为应用储能装置提高电网稳定性的控制方法前后12:00-22:00Ploss变化情况,可以看出,采用双层控制方式后,Ploss得到降低,配电网的运行经济性得到提高。
表1应用储能装置提高电网稳定性的控制方法前后Ploss变化
表2为应用储能装置提高电网稳定性的控制方法前后12:00-22:00分布式能源损失情况,可以看到,采用双层控制方式后,分布式能源并网功率提高,减少了能源浪费。
表2应用储能装置提高电网稳定性的控制方法前后分布式能源有功损失对比
上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种应用储能装置提高配电网稳定性的控制方法,其特征在于,配电网中并入分布式能源、储能装置及传统发电设备,并设置储能检测控制模块,所述储能装置包含并网逆变器、储能电池组、电池管理***以及能量管理***;
各储能电站的电池管理***与所述储能检测控制模块信息互联,向所述储能检测控制模块上传SOC的实时状态,所述储能检测控制模块向各储能电站下发调度指令并根据各储能电站这一时刻的运行状态及剩余容量状态,确定下一时刻的充放电功率及运行模式,并下发至各储能电站的能量管理***;
所述控制方法为双层控制方式,分为稳定控制层和优化控制层,优化控制层对稳定控制层结果进一步优化,其具体控制方法如下:
所述稳定控制层实质是粒子群算法的外层,***电压波动突然超过安全范围,未长时间维持此状态,此控制层发生作用;选取***各线路间的阻抗值、风电及光伏并网位置及出力、电力用户的负荷、储能电站的数量、位置、功率和容量作为输入条件,以***电压波动值ΔU为目标函数,通过潮流计算及粒子群算法得到电网需要储能支撑的有功及无功功率,并反馈至所述并网逆变器接口作为参考值;当***发生负荷突变,储能***根据所述参考值优先于***中分布式能源及传统发电设备给予响应;
所述优化控制层为粒子群算法的内层优化,***长时间稳定运行,此控制层发生作用;电压波动最小且在合理范围内,通过所述稳定控制层求解出***需要储能提供的功率支撑,再以经济性、分布式能源损失率作为目标函数,计及储能***SOC的实时更新状态及使用寿命,通过粒子群算法求解储能充放电功率参考值,对稳定控制层得出的结果进行优化,并由储能检测控制模块最终确定储能***的充放电功率及运行模式。
3.根据权利要求1所述的应用储能装置提高配电网稳定性的控制方法,其特征在于,所述稳定控制层发生作用需满足以下的控制条件:
1)储能充放电功率及荷电状态SOC需满足如下的控制条件:
Pjmin_ch≤Pj_ch≤Pjmax_ch
Pjmin_dis≤Pj_dis≤Pjmax_dis
SOCj_min≤SOCj≤SOCj_max
式中,Pjmin_ch、Pjmax_ch为j储能电站充电功率最小值、最大值,Pjmin_dis、Pjmax_dis为j储能电站放电功率最小值、最大值,Pj_ch、Pj_dis为j储能电站充、放电功率,SOCj_min、SOCj_max为j储能电站SOC最小值、最大值,SOCj为j储能电站荷电状态;
2)储能***的i时刻荷电状态与i+1时刻荷电状态要满足以下条件:
式中,Ej_bess指j储能电站的额定容量,ηch指充电效率,ηdis指放电效率,Δi为i时刻与i+1时刻间的时间间隔;
3)***中各节点功率平衡:
其中,Pm,Qm分别为节点m注入有功、无功功率;Um,Un为节点m、n的电压,θm,θn为节点m、n的相角,Gmn,Bmn分别为节点导纳矩阵m行n列的实部和虚部;Y为节点个数;
4)j储能电站的i时刻容量满足如下控制条件:
4.根据权利要求1所述的应用储能装置提高配电网稳定性的控制方法,其特征在于,所述优化控制层中目标函数如下:
其中,ω1、ω2为惯性权重,惯性权重的确定采用德尔菲法,对各指标的重要性进行评定,最终确定有功网损和分布式能源损失率的权重系数;
Ploss为所述优化控制层中经济性的影响因素有功网损,其表达式如下:
式中,Nb为***支路数;Gb(m,n)是连接节点m,n的第b条支路的电导;Vm,Vn分别是节点m,n的电压幅值;θmn为节点m,n之间的电压相角差;
Wm_new为所述优化控制层中分布式能源损失率,其表达式如下:
5.根据权利要求1所述的应用储能装置提高配电网稳定性的控制方法,其特征在于,所述储能检测控制模块设有五种运行模式对各储能电站下达运行命令,分别是仅充电模式、仅放电模式、充电速率减缓模式、放电速率减缓模式、正常模式。
6.根据权利要求5所述的应用储能装置提高配电网稳定性的控制方法,其特征在于,所述储能检测控制模块五种运行模式具体执行条件如下:
1)仅充电模式:当储能***容量为λj_lowEj_bess时,执行仅充电模式,充电功率为最大充电功率Pjmax_ch,当储能***容量到达时,此模式结束;其中,λj_low指为避免过放设置的下限系数,/>指储能***进入充电减缓模式的临界系数,Ej_bess为j储能电站的容量;
2)仅放电模式:当储能***容量为λj_highEj_bess时,执行仅放电模式,放电功率为最大放电功率Pjmax_dis,当储能***容量到达此模式结束;其中,λj_high指为避免过充设置的上限系数,/>为储能***进入放电减缓模式的临界系数;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010302068.0A CN111509743B (zh) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | 一种应用储能装置提高电网稳定性的控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010302068.0A CN111509743B (zh) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | 一种应用储能装置提高电网稳定性的控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111509743A CN111509743A (zh) | 2020-08-07 |
CN111509743B true CN111509743B (zh) | 2023-06-30 |
Family
ID=71874386
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010302068.0A Active CN111509743B (zh) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | 一种应用储能装置提高电网稳定性的控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111509743B (zh) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112526262B (zh) * | 2020-11-26 | 2022-07-19 | 国网宁夏电力有限公司电力科学研究院 | 高比例新能源接入的直流送端电网稳定性判断方法 |
CN113162078B (zh) * | 2021-03-15 | 2022-07-26 | 国网浙江义乌市供电有限公司 | 一种考虑充放电需求的储能设备无功响应控制方法 |
CN113452141B (zh) * | 2021-06-29 | 2022-04-08 | 方心科技股份有限公司 | 基于物联数据的封闭式集成控制*** |
CN113991723B (zh) * | 2021-10-22 | 2024-04-26 | 广东电网有限责任公司 | 一种提高多馈入直流***电压稳定性的储能电站配置方法 |
CN114069676B (zh) * | 2021-11-19 | 2023-11-28 | 许继集团有限公司 | 一种基于soc均分的电池储能电站agc控制方法 |
CN115333162B (zh) * | 2022-10-17 | 2023-01-31 | 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 | 一种综合能源配电***的控制方法以及配电*** |
CN116544936B (zh) * | 2023-07-07 | 2023-09-22 | 北京国网电力技术有限公司 | 一种用于储能***的智能控制调度方法及*** |
CN117526369A (zh) * | 2023-11-14 | 2024-02-06 | 国网宁夏电力有限公司经济技术研究院 | 一种电力***配电网储能的稳定性调控方法、介质及*** |
CN117713174B (zh) * | 2023-12-15 | 2024-07-19 | 国网青海省电力公司清洁能源发展研究院 | 一种储能***功率调节方法 |
CN117728498B (zh) * | 2023-12-19 | 2024-06-07 | 国网青海省电力公司清洁能源发展研究院 | 一种应用储能装置的电网稳定性的控制方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108695903A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-10-23 | 南京邮电大学 | 基于粒子群优化算法的微电网优化调度方法 |
CN110119886A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-08-13 | 深圳供电局有限公司 | 一种主动配网动态规划方法 |
CN110502814A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-11-26 | 国家电网有限公司 | 考虑储能和负荷管理技术的主动配电网多目标规划方法 |
-
2020
- 2020-04-16 CN CN202010302068.0A patent/CN111509743B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108695903A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-10-23 | 南京邮电大学 | 基于粒子群优化算法的微电网优化调度方法 |
CN110119886A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-08-13 | 深圳供电局有限公司 | 一种主动配网动态规划方法 |
CN110502814A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-11-26 | 国家电网有限公司 | 考虑储能和负荷管理技术的主动配电网多目标规划方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111509743A (zh) | 2020-08-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111509743B (zh) | 一种应用储能装置提高电网稳定性的控制方法 | |
Chong et al. | Hybrid energy storage systems and control strategies for stand-alone renewable energy power systems | |
CN110311421B (zh) | 基于需求侧响应的微电网多时间尺度能量管理方法 | |
CN107947231B (zh) | 一种面向配电网优化运行的混合储能***控制方法 | |
CN101510686B (zh) | 基于多代理技术的微电网协调控制*** | |
CN108306331A (zh) | 一种风光储混合***的优化调度方法 | |
CN106099965B (zh) | 交流微电网并网状态下复杂混合储能***的协调控制方法 | |
CN112821470B (zh) | 基于小生境混沌粒子群算法的微网群优化调度策略 | |
CN104135025A (zh) | 基于模糊粒子群算法和储能***的微网经济运行优化方法 | |
CN102710013A (zh) | 基于微电网的园区能源网能量优化管理***及其实现方法 | |
Meng et al. | Energy storage auxiliary frequency modulation control strategy considering ACE and SOC of energy storage | |
CN105226689A (zh) | 考虑运行和维护的多类型储能***能量管理方法和*** | |
Singh et al. | Frequency regulation of an isolated hybrid power system with battery energy storage system | |
CN105226694A (zh) | 基于模糊经验模态分解的储能平滑新能源发电控制方法 | |
CN109599881A (zh) | 一种基于锰酸锂电池储能***的电网调频调压方法 | |
CN115147245A (zh) | 一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法 | |
CN111884221A (zh) | 一种微电源与储能实时调控方法 | |
CN114336694A (zh) | 一种混合储能电站能量优化控制方法 | |
CN116805803A (zh) | 基于自适应mpc的风光储离网制氢***能量调度方法 | |
CN113890114B (zh) | 一种主配用多层级电网灵活调节能力挖掘方法 | |
CN116169700A (zh) | 一种配电网储能配置模型及其求解方法 | |
CN114123171A (zh) | 一种基于势博弈的增量配电网分布式优化规划方法及介质 | |
Hongli et al. | Day-ahead optimal dispatch of regional power grid based on electric vehicle participation in peak shaving pricing strategy | |
Cong et al. | A power smoothing approach based on battery energy storage system for power fluctuations of wind power generation | |
Meena et al. | Impact of storage energy on operation and control of smart grid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |