[发明专利]基于储能系统的主动负荷多目标协调控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种基于储能系统的主动负荷多目标协调控制方法。

背景技术

智能需求侧是智能电网在用电侧的延伸，属于智能电网的重点和热点研究领域。与传统需求侧不同，智能需求侧中不仅出现了分布式可再生能源和储能装置，新能源发电的波动性带来的电能质量问题、潮流的双向流通特性都对原有的检测与控制方法都提出了极大地挑战；同时，得益于通信技术的高速发展，用电设备与电网之间存在信息交互的可能，使得需求侧的可观性和可控性得到极大加强，为智能需求侧的实现提供了坚实保障。

智能需求侧将通信技术与电力控制技术相结合，控制对象由传统的被动式负荷转变为具有主动性的分布式电源、储能，以及可控负荷。分布式可再生能源出力的随机性、间歇性和波动性对电能质量、系统稳定和电网调度提出了挑战，需要利用储能装置改善电能质量、抑制功率波动、提高电能利用效率。此外，储能系统还可为智能需求侧提供电压支撑和不间断电源供应(Uninterrupted Power Supply，UPS)，缓解电网高峰阻塞以及分时电价管理等。

因此，结合储能系统参与响应的特点，研究一种基于多目标优化来同时兼顾用户侧和电网侧利益的储能系统参与响应的主动负荷协调控制方法，在确保用户和电网安全的前提下，实现搜集、整理电价信息、气象信息和用户用能需求，规划、控制储能系统的出力。在不改变用户用能意愿的前提下，优化馈电和用电行为，提高经济效益。

目前，有关文献对于智能需求侧储能系统的协调控制研究仅限于理论阶段，现有控制策略主要缺陷在于：一方面，没有综合需求侧负荷的控制特性和供电信息，没能在最大限度满足用户用能需求的前提下制定合理的控制方案；另一方面，现有的优化策略没能同时兼顾电网运营商和用户的利益，没能同时实现经济效益和社会效益的提升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服现有智能需求侧控制策略的缺陷，从避免联络线功率过大以及提高用户和电力公司经济效益的角度出发，提出一种基于储能系统的主动负荷多目标协调控制方法，在保证用户和电网安全的前提下，通过收集整理电价信息、气象信息和用户用能需求，来规划、控制智能需求侧储能系统出力，实现经济效益和社会效益的提升。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于储能系统的主动负荷多目标协调控制方法，包括：

设置参数，所述参数包括：控制精度T，控制权重系数和储能系统最大充放电转换次数N_cdmax，储能系统最小充/放电持续时间T_min，储能系统充电截止荷电状态SOC_max，储能系统放电截止荷电状态SOC_min；其中，所述控制精度T＝1440/N，表示将当日的1440分钟分成N个长度为T的时间段，表示联络线功率P_pcc的权重系数，表示用户经济效益B_ue的权重系数，表示电力公司运营效益B_co的权重系数，且

获取数据，所述数据包括基于气象预测的当日第n个时间段的需求侧电源出力P_pv(n)、储能系统荷电状态SOC(n)、用户用电需求L(n)，以及电网高峰时间段t_p、电网低谷时间段t_v、电网高峰电价u₁₁和电网低谷电价u₁₂；其中，n＝1,2,3…N；

从储能系统的出力控制曲线中筛选出符合约束条件的有效控制曲线组合C(n)＝{C₁(n)，C₂(n)，…，C_i(n)，…，C_m(n)}，其中，m为有效控制曲线数量；

根据所述有效控制曲线组合和采集的所述数据计算得到联络线功率P_pcc、用户经济效益B_ue和电力公司运营效益B_co；

将联络线功率P_pcc、用户经济效益B_ue和电力公司运营效益B_co进行归一化处理后，得到优化目标函数F，其中，

式中，表示归一化后的联络线功率，表示归一化后的用户经济效益，表示归一化后的电力公司运营效益，和分别表示联络线功率P_pcc、用户经济效益B_ue和电力公司运营效益B_co的归一化系数；