[发明专利]基于AOE网络和事件驱动的储能功率分配控制方法

说明书

本发明公开了一种基于AOE网络和事件驱动的储能功率分配控制方法，该方法为：首先列写考虑储能SOC均衡度和储能功率跳变惩罚指标的目标函数；其次结合储能容量约束、SOC约束、指令精确跟随约束建立优化模型；然后将优化模型线性化，将其转化为混合整数线性规划问题(Mixed integer linear programming,MILP)；最后以事件驱动逻辑建立AOE网络(Activity on edge network,AOE)，按照控制策略计算功率，并下发到对应测点。本发明方法能够有效实现储能出力对下发指令地跟踪，减少运算量，能快速得到功率分配的结果。

技术领域

本发明涉及事件驱动技术和工业控制领域，尤其涉及一种基于AOE网络和事件驱动的储能功率分配控制方法。

背景技术

随着近些年储能技术的发展，储能系统的建设成本逐渐降低，而且储能在调频、调峰等方面逐渐大规模应用。目前许多地区以火电机组作为主要调频资源，但是随着新能源的大规模并网，面临着调频资源紧张的问题。通过引入储能系统，保证了系统运行中功率的及时供给，在一定程度上解决了调频问题。受新旧程度及品牌规格等因素影响，不同储能单元的容量、荷电状态(State of charge,SOC)的差异可能造成储能单元过充过放、提前退出等问题，难以保障系统正常运行，通过功率分配实现储能SOC均衡能够有效避免上述问题的发生。

目前，储能系统之间主要采用平均分配的方法为每个储能子系统分配功率，但是由于各个储能子系统之间存在一定的差异，经过长时间运行后，储能的各个子系统之间会出现不平衡，导致储能系统的储能效率会明显降低。这种方式主要存在以下三个方面的问题：第一，对设计控制算法的技术人员编程能力提出了很高的要求。实现策略可能需要编写大量代码，而且代码需要反复调试和优化，以确保其正确性和比较高的执行效率；第二，采用平均分配的方法为每个储能子系统分配功率存在储能效率明显降低的问题；第三，传统储能功率分配方法通常没有考虑指令功率在相邻断面发生突变而导致储能功率在短时间内频繁跳变的问题，储能功率发生无意义地高频变动可能对储能的使用寿命产生不利影响。因此，需要发明一种新型的储能功率分配控制方法，显著降低代码编写量，提高储能效率，减少运算量，快速得到功率分配的结果。

发明内容

针对上述背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种基于AOE网络和事件驱动的储能功率分配控制方法，能减少运算量，快速得到功率分配的结果。储能功率分配控制的流程为：首先列写考虑储能SOC均衡度和储能功率跳变惩罚指标的目标函数；其次结合储能容量约束、SOC约束、指令精确跟随约束建立优化模型；然后将优化模型线性化，将其转化为混合整数线性规划问题(Mixed integer linear programming,MILP)；最后以事件驱动逻辑建立AOE网络(Activity on edge network,AOE)，按照控制策略计算功率，并下发到对应测点。

为此，本发明采取以下技术方案：

一种基于AOE网络和事件驱动的储能功率分配控制方法，包括以下步骤：

1)设计策略

101)设计基于事件驱动的控制策略。

以SOC均衡度和功率变动惩罚最小为目标建立目标函数，考虑到方差优化的复杂性，尽量避免将二次式作为优化目标，以SOC相对平均值的总偏差的绝对值和功率相对平均值的偏差绝对值作为目标函数。

式中，ω₁表示SOC均衡的影响权重；ω₂表示功率变动带来的代价权重；SOC_mean为各SOC均值；为当前电池的SOC值；P_i表示当前电池的功率值；P_mean表示当前电池功率的平均值；SOC_i表示在功率分发策略所计算出的功率工作下，下一时刻第i个电池的SOC值，具体计算式如下：