本申請(qǐng)屬于新能源發(fā)電，具體地講，涉及考慮儲(chǔ)能soc狀態(tài)區(qū)間的光儲(chǔ)孤網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制方法。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展，以光伏為首的新能源電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大改變。由于光伏發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性，結(jié)合儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行有效的能量管理和控制成為關(guān)鍵問(wèn)題。在孤網(wǎng)運(yùn)行模式下，光伏光儲(chǔ)系統(tǒng)的有功控制顯得尤為重要，直接影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。研究光伏光儲(chǔ)系統(tǒng)孤網(wǎng)有功控制，不僅可以提高電力系統(tǒng)的自給自足能力，減少對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴，還能為電網(wǎng)故障和極端天氣條件下的應(yīng)急供電提供有力保障。因此，研究光伏光儲(chǔ)系統(tǒng)孤網(wǎng)有功控制意義重大。

2、目前，關(guān)于求解光儲(chǔ)孤網(wǎng)有功控制策略的算法主要包括動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法、智能算法等。針對(duì)動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法，動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法在處理較大規(guī)模的問(wèn)題時(shí)，其計(jì)算復(fù)雜度和內(nèi)存需求都會(huì)急劇增加。針對(duì)智能算法具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和靈活性，能夠處理多種類型的目標(biāo)函數(shù)和約束條件。這使得它們?cè)趹?yīng)對(duì)不同類型的光儲(chǔ)孤網(wǎng)優(yōu)化問(wèn)題時(shí)表現(xiàn)良好。智能算法不依賴于系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)模型，而是基于啟發(fā)式搜索和評(píng)估。這使得它們能夠在復(fù)雜、不確定和非線性系統(tǒng)中應(yīng)用，而不需要精確的系統(tǒng)建模。無(wú)論是動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法、智能算法求解光儲(chǔ)孤網(wǎng)有功控制策略時(shí)均未考慮soc的狀態(tài)，難以獲得更加準(zhǔn)確的控制策略。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)解決的技術(shù)問(wèn)題是：如何提供一種可實(shí)時(shí)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)變化趨勢(shì)并進(jìn)行缺額補(bǔ)償?shù)目紤]儲(chǔ)能soc狀態(tài)區(qū)間的光儲(chǔ)孤網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制方法。

2、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N考慮儲(chǔ)能soc狀態(tài)區(qū)間的光儲(chǔ)孤網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制方法，所述控制方法包括：

3、將儲(chǔ)能系統(tǒng)soc狀態(tài)劃分為若干狀態(tài)區(qū)間；

4、設(shè)定各個(gè)狀態(tài)區(qū)間的功率控制系數(shù)，并根據(jù)所述功率控制系數(shù)和光伏系統(tǒng)負(fù)荷建立功率控制策略公式；

5、分別以儲(chǔ)能系統(tǒng)、孤網(wǎng)安全運(yùn)行和所述功率控制策略公式構(gòu)建約束條件，建立多目標(biāo)的有功協(xié)調(diào)控制模型；

6、求解所述有功協(xié)調(diào)控制模型，獲得最優(yōu)解。

7、可選地，所述將儲(chǔ)能系統(tǒng)soc狀態(tài)劃分為若干狀態(tài)區(qū)間的方法包括：

8、將儲(chǔ)能系統(tǒng)soc狀態(tài)劃分為三個(gè)狀態(tài)區(qū)間，分別是低soc區(qū)間、中soc區(qū)間和高soc區(qū)間，其中，所述低soc區(qū)間的soc值小于預(yù)設(shè)下限值，所述高soc區(qū)間的soc值大于預(yù)設(shè)上限值，所述中soc區(qū)間的soc值大于預(yù)設(shè)下限值且小于預(yù)設(shè)上限值。

9、可選地，所述功率控制策略公式表示為：

10、

11、式中，pcontrol為控制后的功率，ppv為光伏發(fā)電功率，pload為當(dāng)前負(fù)荷功率，klow表示低soc區(qū)間的功率控制系數(shù)，kmedium表示中soc區(qū)間的功率控制系數(shù)，khigh表示高soc區(qū)間的功率控制系數(shù)，表示預(yù)設(shè)下限值，表示預(yù)設(shè)上限值。

12、可選地，以儲(chǔ)能系統(tǒng)構(gòu)建的約束條件為：

13、

14、式中：rdis_max為最大放電速率，rch_max為最大充電速率，pdis為儲(chǔ)能充電功率，pch為儲(chǔ)能放電功率。

15、可選地，以孤網(wǎng)安全運(yùn)行構(gòu)建的約束條件為：

16、δf≤δfmax、δv≤δvmax

17、式中，δfmax是允許的最大頻率，δvmax分別是允許的最大電壓波動(dòng)；δf為頻率，δv為電壓波動(dòng)。

18、可選地，以功率控制策略公式構(gòu)建的約束條件為：

19、低soc區(qū)間的約束條件為：klow·(ppv-pload)≤pdis_max，pdis_max為儲(chǔ)能系統(tǒng)的最大放電功率；

20、中soc區(qū)間的約束條件為：pch_max≥kmedium·(ppv-pload)≥pdis_max，pch_max為儲(chǔ)能系統(tǒng)的最大充電功率；

21、高soc區(qū)間的約束條件為：khigh·(ppv-pload)≤pch_max。

22、可選地，所述多目標(biāo)的有功協(xié)調(diào)控制模型表示為：

23、f(x)＝min(f1+f2)，

24、式中，f1為頻率波動(dòng)目標(biāo)函數(shù)，f2為soc越限率目標(biāo)函數(shù)，f(t)是時(shí)間t時(shí)刻的實(shí)際頻率，frate為額定頻率，f1為整個(gè)時(shí)間段內(nèi)頻率波動(dòng)的總和，為越過(guò)上限值的時(shí)間段，為越過(guò)下限值的時(shí)間段。

25、可選地，求解所述有功協(xié)調(diào)控制模型的方法為在標(biāo)準(zhǔn)螢火蟲(chóng)算法基礎(chǔ)上引入粒子群算法形成螢火蟲(chóng)—粒子群混合算法對(duì)有功協(xié)調(diào)控制模型進(jìn)行求解。

26、本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N考慮儲(chǔ)能soc狀態(tài)區(qū)間的光儲(chǔ)孤網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制方法，具有如下技術(shù)效果：

27、通過(guò)考慮soc狀態(tài)并將其進(jìn)行劃分，可以實(shí)現(xiàn)更細(xì)化的控制策略，從而更有效地、精準(zhǔn)地管理儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電過(guò)程，考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)和功率控制系數(shù)，可以確保系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)頻率穩(wěn)定的同時(shí)，最大化儲(chǔ)能系統(tǒng)的效用。

技術(shù)特征：

1.一種考慮儲(chǔ)能soc狀態(tài)區(qū)間的光儲(chǔ)孤網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮儲(chǔ)能soc狀態(tài)區(qū)間的光儲(chǔ)孤網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述將儲(chǔ)能系統(tǒng)soc狀態(tài)劃分為若干狀態(tài)區(qū)間的方法包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的考慮儲(chǔ)能soc狀態(tài)區(qū)間的光儲(chǔ)孤網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述功率控制策略公式表示為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的考慮儲(chǔ)能soc狀態(tài)區(qū)間的光儲(chǔ)孤網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，以儲(chǔ)能系統(tǒng)構(gòu)建的約束條件為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮儲(chǔ)能soc狀態(tài)區(qū)間的光儲(chǔ)孤網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，以孤網(wǎng)安全運(yùn)行構(gòu)建的約束條件為：

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的考慮儲(chǔ)能soc狀態(tài)區(qū)間的光儲(chǔ)孤網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，以功率控制策略公式構(gòu)建的約束條件為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮儲(chǔ)能soc狀態(tài)區(qū)間的光儲(chǔ)孤網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述多目標(biāo)的有功協(xié)調(diào)控制模型表示為：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮儲(chǔ)能soc狀態(tài)區(qū)間的光儲(chǔ)孤網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，求解所述有功協(xié)調(diào)控制模型的方法為在標(biāo)準(zhǔn)螢火蟲(chóng)算法基礎(chǔ)上引入粒子群算法形成螢火蟲(chóng)—粒子群混合算法對(duì)有功協(xié)調(diào)控制模型進(jìn)行求解。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N考慮儲(chǔ)能SOC狀態(tài)區(qū)間的光儲(chǔ)孤網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制方法，該控制方法包括：將儲(chǔ)能系統(tǒng)SOC狀態(tài)劃分為若干狀態(tài)區(qū)間，設(shè)定各個(gè)狀態(tài)區(qū)間的功率控制系數(shù)，并根據(jù)功率控制系數(shù)和光伏系統(tǒng)負(fù)荷建立功率控制策略公式，分別以儲(chǔ)能系統(tǒng)、孤網(wǎng)安全運(yùn)行和功率控制策略公式構(gòu)建約束條件，建立多目標(biāo)的有功協(xié)調(diào)控制模型，求解有功協(xié)調(diào)控制模型，獲得最優(yōu)解。通過(guò)考慮SOC狀態(tài)并將其進(jìn)行劃分，可以實(shí)現(xiàn)更細(xì)化的控制策略，從而更有效地、精準(zhǔn)地管理儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電過(guò)程，考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)和功率控制系數(shù)，可以確保系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)頻率穩(wěn)定的同時(shí)，最大化儲(chǔ)能系統(tǒng)的效用。

技術(shù)研發(fā)人員：李曉峰,楊祺,楊若婷,馬麗,呂子奎,王子璇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)家電投集團(tuán)青海光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15