[发明专利]基于AHP和GA的储能装置参与电网调频的参数优化方法

说明书

本发明公开了一种基于AHP和GA的储能装置参与电网调频的参数优化方法，其包括在区域调频模型中加入储能装置及其控制器；利用层次分析法对控制器影响控制效果的因素进行权重确定，得到适应度函数；通过遗传算法优化控制参数，得到优化参数；根据适应度函数对优化参数进行筛选，得到优化个体；将优化个体输送至储能装置中，控制储能装置的输出功率。该基于AHP和GA的储能装置参与电网调频的参数优化方法采用储能装置辅助AGC的调频方式，有效地改善了调频性能，可很好的抑制频率扰动，有效减小系统频率偏差，缩短调节时间；且通过层次分析法和遗传算法整定控制器参数，具有较高的准确性和灵活性。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种基于AHP和GA的储能装置参与电网调频的参数优化方法。

背景技术

电力系统中传统的调频装置对扰动的响应速度慢，具有不适合参与短周期调频的问题；储能装置具有响应速度快、跟踪精确以及能量双向流动等特点，能够有效地辅助传统的调频装置对扰动后的电网频率进行调整；因此，储能装置辅助参与电力系统调频对电网的安全稳定运行具有一定的实际价值。

对于储能装置辅助参与调频的研究，目前采用将不同类型的储能装置应用于两区域系统参与辅助调频；其对比了不同类型储能装置辅助调频的特点，但忽略了实际工程应用中储能装置是由多个单体相互串并联构成的特点，应用性较弱。

部分基于模糊控制对电池储能进行控制，辅助AGC进行调频，但使用的BESS模型是用一阶惯性环节来模拟的，没有考虑储能的荷电状态、容量等限制；利用时间绝对偏差乘积积分(ITAE)作为改进粒子群算法的适应度函数来整定储能系统的PI控制器参数，又存在ITAE准则判断因素单一，可能存在判断不精确的缺陷。

目前的研究虽已注意到储能控制器的参数对控制效果具有一定影响，但其控制策略中选用的评价指标较为单一，未从系统整体性能出发评估各评价指标(如最大偏差幅值、稳态偏差、调节时间等)之间的权重关系，进而对储能控制器的控制参数进行优化。

利用最大偏差幅值、稳态偏差、调节时间等指标构建遗传算法适应度函数可以使遗传算法优化储能装置控制参数的效果达到最佳，但是构建适应度函数的难点在于三者之间以及区域间的权重比例关系较为模糊且难以判断，往往需要人为去判定其权重大小，但人为判断又会由于不了解其中的复杂关系而导致主观判断出的权重大小前后矛盾。

名词解析：AHP为层次分析法，GA为遗传算法。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的基于AHP和GA的储能装置参与电网调频的参数优化方法可使储能装置更好地辅助AGC进行动态调频，有效地降低电网扰动对电网频率的影响。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：提供一种基于AHP和GA的储能装置参与电网调频的参数优化方法，其包括：

S1、在区域调频模型中加入储能装置及其控制器；

S2、利用层次分析法对控制器影响控制效果的因素进行权重确定，得到适应度函数；影响控制效果的因素包括最大偏差幅值、稳态偏差和调节时间；

S3、通过遗传算法优化控制参数，得到优化参数；

S4、根据适应度函数对优化参数进行筛选，得到优化个体；

S5、将优化个体输送至储能装置中，控制储能装置的输出功率。

进一步地，S2的具体步骤为：通过层次分析法对最大偏差幅值、稳态偏差和调节时间的权值关系进行分析，得到总排序权值和准则层权值，并根据总排序权值和准则层权值构建所述适应度函数。

进一步地，通过层次分析法确立权值关系的具体步骤为：

S21、构建递阶层次结构模型；