[发明专利]储能系统分布式控制策略优化方法及装置

说明书

本发明涉及一种储能系统控制技术领域，是一种储能系统分布式控制策略优化方法及装置，前者包括结合全局信息感知方法初始化储能单元的状态变量；一致性迭代更新各储能单元的状态变量，结合全局信息感知缩放修正各储能单元的状态变量；判断储能单元的荷电状态是否越限；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。本发明利用全局信息感知方法初始化储能单元的状态变量，并通过一致性迭代更新各储能单元的状态变量，依据全局信息感知的储能系统的输出总功率和调度总功率，修正储能单元迭代过程的输出功率和边际成本，保证储能系统供需平衡，优化储能单元荷电状态，降低储能系统调频成本，具有良好的经济性与鲁棒性。

技术领域

本发明涉及一种储能系统控制技术领域，是一种储能系统分布式控制策略优化方法及装置。

背景技术

风电机组大规模并网响应“双碳”目标的同时，由于其利用变频器控制并网并运行于最大功率跟踪方式，导致与系统频率解耦，无法为电网频率提供转动惯量和一次调频支撑，给高比例新能源并网系统的频率稳定带来严峻挑战。目前，大多数风电机组因控制策略而具有一定调频能力。随着储能技术的发展及成本降低，利用具有独特功率-频率特性、响应速度快、双向精准跟踪特点优势的储能系统，协助风电场参与系统调频的方法也成为当前研究热点。

现有研究围绕储能平滑风电功率，跟踪系统发电计划展开研究，如考虑风电不确定性，利用超短期功率预测技术，实现储能系统平抑风电功率的波动,显然该策略效果依赖于超短期预测精度；利用用模型预测控制和实时滚动优化求解，优化储能出力及运行状态，精准风储系统追踪发电计划。以上策略大多未考虑风电场不同风速下风电机组之间、不同状态储能单元之间协调对风储系统频率支撑能力以及系统经济运行的影响，而且储能系统采用集中式控制，难以适应储能单元故障退出运行等工况，通信成本较高，可靠性差。

基于一致性理论的分布式优化调度由于具有传输信息量少、计算效率高、可靠性高、“即插即用”特性等优点，成为多代理多源结构系统优化调度的有效方法。在以经济性为优化目标的功率调度中，常根据“等耗微增率原则”，完成功率最佳分配，现有研究根据储能运行成本函数，通过增量成本一致原则对储能单元运行成本进行优化，在分布式自治区域使用一致性算法时，需要对所有当前发电机输出功率进行求和计算获取总功率偏差，作为收敛条件。因此，现有多数分布式一致性控制策略，仍需要一个集中处理器收集所有或邻近智能体单元的功率信息并求和处理以满足系统全局供需功率平衡计算需要。

发明内容

本发明提供了一种储能系统分布式控制策略优化方法及装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有储能系统分布式一致性控制策略存在的需要设置集中器收集所有或邻近智能体单元的功率信息并求和处理，以满足系统全局供需功率平衡需求的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种储能系统分布式控制策略优化方法，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设置的最大迭代次数，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。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：