[发明专利]计及电网频率和电压支撑的储能系统优化控制方法及系统

说明书

本发明公开一种计及电网频率和电压支撑的储能系统优化控制方法及系统，包括：首先，根据电网频率和电压技术要求以及调控机理，建立储能系统参与下的多目标函数以及约束条件；然后，在模型中输入预测的未来一段时间内电力系统的功率变化以及储能系统状态；最后，利用交替迭代优化思想形成储能系统最佳有功和无功功率输出，完成对于电网频率和电压的有效支撑。通过对储能系统主动支撑电网频率和电压的建模以及优化求解，在考虑储能系统的实际状态的情况下，有效地兼顾了电网频率和电压的综合需求，最大程度地发挥了储能系统的综合服务能力，将有利于提升了储能系统对于电力辅助服务水平。

技术领域

本发明属于储能系统技术领域，尤其涉及一种计及电网频率和电压支撑的储能系统优化控制方法及系统。

背景技术

随着新型电力系统中高比例新能源和高比例电力电子装备日益加深，电网运行安全性和可靠性面临严峻挑战。高比例新能源随机性造成电网有功功率不平衡下的频率偏差以及高比例电力电子设备造成电网无功功率不平衡下的电压波动问题越发严重。作为灵活可控资源的储能系统，具备改善电能质量、主动支撑潮流、动态无功补偿等功能，通过主动有效地控制可以降低上述影响，极大地提升了电网运行安全。如何挖掘储能系统的应用潜力，合理地最大化储能系统服务能力已经成为储能系统应用研究的热门课题。

目前，国内外专家学者针对储能系统在电源侧、电网侧和用户侧提供特定单一电力辅助服务开展了大量研究，围绕新能源消纳、电力调峰、调压、调频等辅助服务需求的储能系统控制和规划技术已经日渐成熟，而面向多个电力服务主体、多种电力服务要求的多目标储能系统控制问题有待完善。同时，随着新型电力系统建设，新能源以及储能系统也开始从传统的跟网型向构网型方向发展。这意味着储能系统控制需要向电力服务主动性和电力服务兼容性的方向进一步发展。

发明内容

本发明提供一种计及电网频率和电压支撑的储能系统优化控制方法及系统用于解决高比例新能源和分布式电源接入对电网频率和电压波动影响的技术问题。

第一方面，本发明提供一种计及电网频率和电压支撑的储能系统优化控制方法，包括：根据获取的电力网络结构信息、电源信息、负荷用户信息和储能系统的物理信息，构建储能系统参与电力调频的第一模型以及储能系统参与电网调压的第二模型；获取在未来T时段内电力系统各节点上的预测功率值；初始化储能系统在未来T时段内的无功功率输出序列以及最大迭代次数；将所述无功功率输出序列输入至所述第一模型中，并基于所述预测功率值计算得到储能系统用于调频的最优输出有功功率序列，以及将所述最优输出有功功率序列输入至所述第二模型中，并基于所述预测功率值计算得到储能系统用于调压的最优输出无功功率序列；判断当前迭代次数是否达到最大迭代次数；若未达到，则判断相邻两次迭代间的有功功率输出序列误差是否大于第一设定阈值和无功功率输出序列误差是否大于第二设定阈值；若相邻两次迭代间的有功功率输出序列误差不大于第一设定阈值和无功功率输出序列误差不大于第二设定阈值，则获取当前时刻储能系统优化控制的有功功率和无功功率，并进入下一时刻的优化控制。