一种分布式储能电池的联合调度方法和相关装置转让专利
申请号 : CN201911383165.0
文献号 : CN111130133B
文献日 : 2021-08-27
发明人 : 罗钢 , 赵晨 , 张轩 , 林少华 , 陈雨果 , 张乔榆 , 龚超 , 张兰 , 白杨
申请人 : 广东电网有限责任公司电力调度控制中心
摘要 :
权利要求 :
1.一种分布式储能电池的联合调度方法,其特征在于,包括:根据各储能电池的性能参数,构建以负荷聚集商的总收益最大化为目标的第一目标函数模型;
基于第一竞标信息和第二竞标信息的一致性约束,将所述第一目标函数模型转换为第二目标函数模型,其中,所述第一竞标信息为所述负荷聚集商的竞标信息,所述第二竞标信息为各所述储能电池的竞标信息;
将所述第二目标函数模型中的所述一致性约束按照预置松弛因子进行松弛后,得到第三目标函数模型;
基于各所述储能电池的约束条件,通过交替方向乘子法,对所述第三目标函数模型进行迭代,求解所述第一竞标信息和所述第二竞标信息,直至求解得到的所述第一竞标信息和所述第二竞标信息相等,停止迭代,得到第一目标竞标信息和第二目标竞标信息;
根据所述第一目标竞标信息和第二目标竞标信息对所述储能电池进行联合调度;
所述第一目标函数模型为:
其中,γs为电价场景s的概率,S为电价场景s的总场景集合,H为时间t的总时间段集合,V为储能电池v的集合, 为在电价场景s下的能量市场获利, 为在电价场景s下的调频备用市场获利, 为储能电池v的运营成本, 为储能电池v的折损成本, 为储能电池v的维持成本。
2.根据权利要求1所述的分布式储能电池的联合调度方法,其特征在于,所述第二目标函数模型为:
其中,xv为第一竞标信息,x=[x1,x2,..xv...,xN],N为储能电池总数量,yv为第二竞标信息,f(x)为 gv(yv)为 xv‑yv=0为第一竞标信息和第二竞标信息的一致性约束。
3.根据权利要求2所述的分布式储能电池的联合调度方法,其特征在于,所述第三目标函数模型为:
T
其中,λv为一致性约束的拉格朗日乘子,ρ为惩罚项的罚因子,λv为λv的转置。
4.根据权利要求3所述的分布式储能电池的联合调度方法,其特征在于,所述通过交替方向乘子法,对所述第三目标函数模型进行迭代,求解所述第一竞标信息和所述第二竞标信息,直至求解得到的所述第一竞标信息和所述第二竞标信息相等,停止迭代,得到第一目标竞标信息和第二目标竞标信息具体包括:S1、基于各所述储能电池的约束条件,当所述第一竞标信息为第一定值时,根据第一预置公式求解所述第二竞标信息,其中,所述第一预置公式为:其中, 为第k次迭代中的拉格朗日乘子, 为第k次迭代过程中的拉格朗日乘子的转置, 为第k+1次迭代中求解得到的第二竞标信息, 为储能电池v在第k+1次迭代中的第一竞标信息,为第一定值;
所述储能电池的约束条件包括:Hv(yv)≤0,v∈V,其中,Hv(yv)≤0为储能电池v的约束条件;
S2、当所述第二竞标信息为第二定值时,根据第二预置公式求解所述第一竞标信息,其中,所述第二预置公式为:
k+1
其中,x 为第k+1次迭代中求解得到的第一竞标信息, 为第k次迭代中的第二竞标信息;
S3、计算求解得到的所述第一竞标信息和所述第二竞标信息的差值;
S4、当所述差值不为0时,根据所述差值更新所述拉格朗日乘子后,重新求解所述第二竞标信息和所述第一竞标信息并返回步骤S3;
S5、当所述差值为0时,将差值为0时对应的所述第一竞标信息和所述第二竞标信息分别作为第一目标竞标信息和第二目标竞标信息。
5.根据权利要求4所述的分布式储能电池的联合调度方法,其特征在于,所述根据所述差值更新所述拉格朗日乘子具体为:基于第三预置公式,根据所述差值更新所述拉格朗日乘子,其中,所述第三预置公式为:
6.根据权利要求1所述的分布式储能电池的联合调度方法,其特征在于,所述第一竞标信息为:负荷聚集商优化的储能电池向电网售出的竞标容量、购电功率和调频竞标容量;
所述第二竞标信息为:各储能电池本身向电网售出的竞标容量、购电功率和调频竞标容量。
7.一种分布式储能电池的联合调度装置,其特征在于,包括:模型构建单元,用于根据各储能电池的性能参数,构建以负荷聚集商的总收益最大化为目标的第一目标函数模型;
第一转换单元,用于基于第一竞标信息和第二竞标信息的一致性约束,将所述第一目标函数模型转换为第二目标函数模型,其中,所述第一竞标信息为所述负荷聚集商的竞标信息,所述第二竞标信息为各所述储能电池的竞标信息;
第二转换单元,用于将所述第二目标函数模型中的所述一致性约束按照预置松弛因子进行松弛后,得到第三目标函数模型;
迭代单元,用于基于各所述储能电池的约束条件,通过交替方向乘子法,对所述第三目标函数模型进行迭代,求解所述第一竞标信息和所述第二竞标信息,直至求解得到的所述第一竞标信息和所述第二竞标信息相等,停止迭代,得到第一目标竞标信息和第二目标竞标信息;
调度单元,用于根据所述第一目标竞标信息和第二目标竞标信息对所述储能电池进行联合调度;
所述第一目标函数模型为:
其中,γs为电价场景s的概率,S为电价场景s的总场景集合,H为时间t的总时间段集合,V为储能电池v的集合, 为在电价场景s下的能量市场获利, 为在电价场景s下的调频备用市场获利, 为储能电池v的运营成本, 为储能电池v的折损成本, 为储能电池v的维持成本。
8.一种分布式储能电池的联合调度设备,其特征在于,包括处理器以及存储器;
所述存储器用于存储程序代码,并将所述程序代码传输给所述处理器;
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1至6中任一项所述的分布式储能电池的联合调度方法。
9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质用于存储程序代码,所述程序代码用于执行权利要求1至6中任一项所述的分布式储能电池的联合调度方法。
说明书 :
一种分布式储能电池的联合调度方法和相关装置
技术领域
背景技术
力市场。
小,不可以单独参与电力市场调度,通常由电力代理商中的负荷聚集商进行联合调度。
身经济性最优是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
标信息为各所述储能电池的竞标信息;
信息和所述第二竞标信息相等,停止迭代,得到第一目标竞标信息和第二目标竞标信息;
调频备用市场获利, 为储能电池v的运营成本, 为储能电池v的折损成本, 为储能电
池v的维持成本。
第二竞标信息的一致性约束。
息相等,停止迭代,得到第一目标竞标信息和第二目标竞标信息具体包括:
代中的第一竞标信息,为第一定值;
竞标信息,所述第二竞标信息为各所述储能电池的竞标信息;
所述第一竞标信息和所述第二竞标信息相等,停止迭代,得到第一目标竞标信息和第二目
标竞标信息;
息和第二竞标信息的一致性约束,将第一目标函数模型转换为第二目标函数模型,其中,第
一竞标信息为负荷聚集商的竞标信息,第二竞标信息为各储能电池的竞标信息,将第二目
标函数模型中的一致性约束按照预置松弛因子进行松弛后,得到第三目标函数模型,基于
各储能电池的约束条件,通过交替方向乘子法,对第三目标函数模型进行迭代,求解第一竞
标信息和第二竞标信息,直至求解得到的第一竞标信息和第二竞标信息相等,停止迭代,得
到第一目标竞标信息和第二目标竞标信息,根据第一目标竞标信息和第二目标竞标信息对
储能电池进行联合调度,本申请中的负荷聚集商在进行联合调度时,考虑了收益最大化和
成本最小化,使得自身经济性能最优。
附图说明
具体实施方式
申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在
没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
各储能电池的竞标信息。
标信息相等,停止迭代,得到第一目标竞标信息和第二目标竞标信息。
函数模型转换为第二目标函数模型,其中,第一竞标信息为负荷聚集商的竞标信息,第二竞
标信息为各储能电池的竞标信息,将第二目标函数模型中的一致性约束按照预置松弛因子
进行松弛后,得到第三目标函数模型,基于各储能电池的约束条件,通过交替方向乘子法,
对第三目标函数模型进行迭代,求解第一竞标信息和第二竞标信息,直至求解得到的第一
竞标信息和第二竞标信息相等,停止迭代,得到第一目标竞标信息和第二目标竞标信息,根
据第一目标竞标信息和第二目标竞标信息对储能电池进行联合调度,本申请中的负荷聚集
商在进行联合调度时,考虑了收益最大化和成本最小化,使得自身经济性能最优。
阅图2。
调频备用市场获利, 为储能电池v的运营成本, 为储能电池v的折损成本, 为储能电
池v的维持成本。
为从电网购电功率。
能电池参与调频市场的获利 由容量收入和绩效收入两部分构成:
电功率, 为储能电池v的购电功率。
峰时需要吸收的能量,其中βt取决于该段时间内的RegD的调峰信号; 为储能电池v的设
备成本,BCv为储能电池v的容量,储能电池的mv为储能电池随着循环周期折损的系数,取决
于储能电池的新旧程度和储能电池使用的技术,一般情况下BCv与 mv之间存在关系。
各储能电池的竞标信息。
第二竞标信息的一致性约束。
代中的第一竞标信息,为第一定值。
等方面也存在差异,而负荷聚集商难以获取各储能电池的私有信息,因此需要由各分布式
储能电池分散决策。
型号的储能电池、储能电池在不同的运营工况下,在容量、功率、成本、能量效率、寿命折损
等方面也存在差异,而负荷聚集商难以获取各储能电池的私有信息,因此需要由各分布式
储能分散决策。
变化可以为为
即第一目标竞标信息后,通过公式 和公式
得到联合投标容量 与 可用
于协同配电侧的分布式储能电池参与能量市场与辅助服务市场,解决了海量分布式储能电
池联合竞标的可扩展性问题,使负荷聚集商能够协调海量分布式储能电池的竞标容量,优
化各储能电池的出力分配,并且通过分散决策的模式避免了用户将自有数据上传到负荷聚
集商带来的隐私泄露,有利于促进分布式储能的发展建设,调动分布式储能电池参与市场
交易的积极性,完善储能参与电力市场的机制。
函数模型转换为第二目标函数模型,其中,第一竞标信息为负荷聚集商的竞标信息,第二竞
标信息为各储能电池的竞标信息,将第二目标函数模型中的一致性约束按照预置松弛因子
进行松弛后,得到第三目标函数模型,基于各储能电池的约束条件,通过交替方向乘子法,
对第三目标函数模型进行迭代,求解第一竞标信息和第二竞标信息,直至求解得到的第一
竞标信息和第二竞标信息相等,停止迭代,得到第一目标竞标信息和第二目标竞标信息,根
据第一目标竞标信息和第二目标竞标信息对储能电池进行联合调度,本申请中的负荷聚集
商在进行联合调度时,考虑了收益最大化和成本最小化,使得自身经济性能最优。
二竞标信息为各储能电池的竞标信息;
和第二竞标信息相等,停止迭代,得到第一目标竞标信息和第二目标竞标信息;
化的同时,其的收益又受到其他分区的影响,实现对综合能源园区的综合考量,避免出现能
源分配不均衡,以达到能源利用最大化的目的,解决了现有调度时未对综合能源园区进行
综合考量,出现能源分配不均衡,导致能源利用率不高的技术问题。
的分布式储能电池的联合调度方法。
一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或
者可以集成到另一个待安装电网网络,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或
讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦
合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式
体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机
设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全
部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read‑
OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储
程序代码的介质。
述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些
修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。