[发明专利]储能系统分布式控制策略优化方法及装置

权利要求书

1.一种储能系统分布式控制策略优化方法，其特征在于，包括：

步骤S101，结合全局信息感知方法初始化各储能单元的状态变量，其中储能单元的各状态变量包括输出功率和边际成本；

步骤S102，判断当前迭代次数是否大于最大迭代次数，响应于否，则一致性迭代更新各储能单元的状态变量，并利用全局信息感知方法获取各储能系统的输出总功率和调度总功率，缩放修正各储能单元的状态变量，执行步骤S103，响应于是，则根据上一次迭代后经步骤S103调节产生的储能单元输出功率，输出对应的储能单元输出指令；

步骤S103，判断各储能单元的荷电状态是否全部在阈值范围内，响应于是，则结合输出功率判别条件调节各储能单元的输出功率，执行步骤S104，响应于否，则越限的储能单元退出运行，且刷新储能系统的拓扑结构，返回步骤S101重新初始化；

步骤S104，更新边际成本的局部不平衡功率误差项，判断误差项是否小于收敛精度，响应于是，则迭代更新结束，输出储能单元功率指令，响应于否，则当前迭代次数加一，并返回步骤S102。

2.根据权利要求1所述的储能系统分布式控制策略优化方法，其特征在于，所述一致性迭代更新储能单元的状态变量，并缩放修正储能单元的状态变量，包括：

建立考虑储能荷电状态运行的储能系统调频成本优化模型，获取储能单元输出功率与边际成本的关系；

结合储能单元输出功率与边际成本的关系更新储能单元的状态变量；

利用全局信息感知方法获取储能系统的输出总功率和调度总功率，获取二者的比例差异；

根据比例差异，缩放修正储能单元的输出功率；

引入边际成本误差项，修正储能单元的边际成本。

3.根据权利要求2所述的储能系统分布式控制策略优化方法，其特征在于，所述建立考虑储能荷电状态运行的储能系统调频成本优化模型，包括：

计及储能荷电状态的调频成本评估包括储能充放电功率运行成本和偏移最佳荷电状态容量成本；

其中，S_SOC,j为t时刻第j个储能单元的荷电状态，S_SOC-ref,j为第j个储能单元期待的SOC，通常为0.5；S_j为第j个储能单元的额定容量；τ_j为储能单元充放电功率的权重系数，ω_j为储能单元荷电状态变化的权重系数，依据各储能单元的功率备用和额定容量分别赋值τ_j、ω_j；

储能单元当前时刻的荷电状态与当前充放电实际功率的关联如下所示：

其中，P_j(t)0，储能单元j充电，为该单元充电效率系数；P_j(t)0，储能单元j放电，为该单元放电效率系数；T为采样时间间隔；

将式(2)代入式(1)，得到如下所示的储能单元的调频成本函数：

其中，a_j、b_j和c_j分别为调频成本函数的二次项、一次项和常数项系数，其具体表达式如下：

以储能系统总调频运行成本最小化为目标，结合储能单元功率备用和荷电状态限制的不等式约束以及储能系统供需功率平衡等式约束，建立如下所示的储能系统调频成本优化目标函数：

其中，分别为储能单元j功率备用上、下限值，分别为储能单元j荷电状态允许上、下限值。

利用增广拉格朗日法，当各储能单元调频成本函数C_j(t)对功率P_j(t)的偏导，调频边际成本r_j一致，该目标函数取得最优解，故建立如下所示的求解模型最优解的最优条件。