[发明专利]计及SOC排序的储能AGC分配PCS有功功率的方法及系统

说明书

本发明公开了一种计及SOC排序的储能AGC分配PCS有功功率的方法及系统，本发明方法包括获取各PCS对应电池的SOC值；将电池的SOC值进行排序，并根据SOC值的排序设定各PCS的优先级；将AGC下发功率按照各PCS的优先级，结合各PCS的最大可充/放最大功率值依次下发给各PCS直至AGC下发功率全部分配完毕。本发明能够兼顾功率充放与电池一致性、SOC均衡的要求，在满足功率调度的情况下，兼顾电池的一致性与SOC在充放电过程中的均衡，减少电池的不一致性，提供给电力调度部门最准确的控制信息。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种计及SOC排序的储能AGC分配PCS(储能变流器)有功功率的方法及系统。

背景技术

电化学储能大规模发展对控制设备提出了越来越高的要求，AGC作为EMS对储能站进行系统控制的重要模块，对有功功率的合理分配、全站稳定运行起到了关键作用，因此其控制算法日益受到重视。目前国家标准、行业标准中均未明确储能AGC分配PCS有功功率的要求，各设备厂商各自提出适合自身产品特性的功率分配算法。从已有的文献来看，常用的功率分配算法相对较为简单，通常偏重于满足某一个特性的要求。比如以满足各PCS功率输出为目的算法，是基于PCS能力的大小实现功率输出的按比例分配，总体来说不考虑或者较少考虑电池方面的情况，比如电池一致性、电池单元SOC(荷电状态)。在正常情况下，此控制算法能够满足各功率输出的要求，但因为未考虑电池的特性，储能系统长期运行后/电池的一致性将有较大差异，进而影响SOC的计算及充放电控制区间，最终将导致电池单元无法正常受控。因此需要有一种功率分配算法来兼顾储能电站功率充放能力与电池一致性的要求，保证储能站的输出能力，使储能站能够长期安全稳定运行。

针对上述问题，余斌，孟庆强，周卫华，等.《大型电池储能电站系统运行控制策略研究》([J].供用电，2021，38(3)：78-83)(简称文献1)分析了电池储能电站系统控制策略，提出有AGC运行模式可采用比例分配模式和电池荷电状态(state of charge，SOC)优化控制模式。比例分配模式，即按照当前每台正常运行的PCS的最大可用功率进行比例分配，算法如式(1)所示：

上式中，P_i为第i个储能变流器的功率值；P_i,max为储能变流器i的最大可充(放)电功率值。该方法的优点为算法简单，缺点为未考虑电池的一致性、SOC的均衡，容易导致长久充放电后电池单元差异性较大、SOC计算不准，可能需要频繁进行SOC标定校正。由于调度部门将SOC与容量进行正相关的对应，SOC不准或者因标定期间储能系统不可用，均将影响储能站的输出能力。

SOC优化控制模式，即综合考虑最大可充放电功率值与电池堆SOC来分配各PCS的功率目标值，算法如式(2)所示。

上式中，f_pi为第i组的最大可充放电功率值与所有组中最大的可充放电功率的比值；当计算充电功率目标值时，f_si为100％与第i组的电池堆SOC百分比值的差值。该方法的优点为通过加权的形式综合考虑了充放电功率与SOC均衡，使充放电过程中功率受SOC值的制约，最终表现为电池一致性较好；缺点为采用的加权值并无相关依据，不同的加权值的意义也不明确，在加权值在取极限值时可能导致失控。但是，上述常用的两种算法并不能很好的兼顾功率充放与电池一致性、SOC均衡的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种计及SOC排序的储能AGC分配PCS有功功率的方法及系统，本发明能够兼顾功率充放与电池一致性、SOC均衡的要求，在满足功率调度的情况下，兼顾电池的一致性与SOC在充放电过程中的均衡，减少电池的不一致性，提供给电力调度部门最准确的控制信息。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种计及SOC排序的储能AGC分配PCS有功功率的方法，包括：