申请/专利权人：东北电力大学

申请日：2021-12-14

公开（公告）日：2024-06-07

公开（公告）号：CN114493743B

主分类号：G06Q30/0601

分类号：G06Q30/0601;G06Q10/0631;G06Q50/06;H02J3/00;H02J3/28;H02J3/38;H02J3/48

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.07#授权;2022.05.31#实质审查的生效;2022.05.13#公开

摘要：一种基于AGC调频分区控制光储联合系统参与市场投标方法，属于电力系统技术领域。本发明的目的是在保证电网频率安全稳定性的同时，尽可能地提高光储联合系统收益的基于AGC调频分区控制光储联合系统参与市场投标方法。本发明步骤是：光储系统参与能量‑调频市场的日前‑实时两阶段交易方法，根据区域控制偏差所处控制域动态分配光储系统所承担的频率调节量，提出光储系统参与AGC的实时调频控制方法。本发明在计及多种不确定因素的场景下实现了光储联合系统的最优投标曲线，对于指导光储系统参与电力市场具有重要的意义。充分发挥光储联合系统参与调频辅助服务的能力，在保证电网频率安全稳定性的同时，尽可能地提高光储联合系统的收益。

主权项：1.一种基于AGC调频分区控制光储联合系统参与市场投标方法，其特征在于：其步骤是：S1、光储系统参与能量-调频市场的日前-实时两阶段交易方法第一阶段为日前市场投标优化阶段，光储系统根据日前24h的光伏预测出力、日前市场以及实时平衡市场的电价预测情况，在日前市场交易关闭之前，提前上报次日各时段的竞标出力；第二阶段为实时市场滚动优化投标阶段，光储系统根据光伏电站最新的光伏出力预测信息以及实时市场电价对日前投标进行修正；S2、根据区域控制偏差所处控制域动态分配光储系统所承担的频率调节量，提出光储系统参与AGC的实时调频控制方法依据ACE的绝对值大小和给定的静态门槛值对ACE的控制区域进行划分，可划分为4个区间：紧急调节区、次紧急调节区、正常调节区以及死区，具体分配策略如下所示：1当ACE位于紧急调节区时，AGC系统分配给光储系统的频率调节量为 式中：和分别为储能充电与放电的额定功率；表示k时段储能资源的功率；表示k时段光伏实际出力；表示k时段光伏在电能量市场的中标功率；β为电能量市场调控比率；γ1和γ2为调节系数；2当ACE位于次紧急调节区时，系统分配给光储系统的频率调节量为 3当ACE位于正常调节区时，调度中心将根据光储系统在日内市场中所申报的期望调频量进行功率分配 式中和分别为k时段光伏电站在调频市场中标的上调出力和下调出力；和分别为k时段储能在调频市场中标的上调出力和下调出力；4当ACE位于调节死区时，依靠常规调频机组进行调节，光储联合系统不参与电网频率调节ΔPACE,k4＝05光储联合系统参与电力市场的多时间尺度投标优化模型是：①日前市场：联合系统的总利润WDA包括光储系统在日前能量-调频市场的收益、在实时平衡市场的预计收益以及储能运行成本；目标函数如式6所示： 式中：Ns为场景数；Nk为交易时段总数；πs为第s个场景发生的概率；和分别为k时段场景s下光储联合系统在日前电能量市场、调频市场以及实时平衡市场的收益；表示k时段场景s下储能的运行成本；光储联合系统在日前能量-调频市场的收益如式7、8所示： 式中：和分别为在k时段场景s下日前电能量市场电价、向上调频电价和向下调频电价；和分别为在k时段场景s下光伏电站在日前电能量市场、向上及向下调频市场申报的竞标出力；和分别为在k时段场景s下储能在日前电能量市场中的放电功率和充电功率；Δt为单个时段长度；和分别表示在k时段场景s下储能在调频市场申报的上调出力和下调出力；光储联合系统在实时平衡市场的预计收益如下所示： 式中：和分别为在k时段场景s下实时平衡市场中正负不平衡电量的结算电价；和分别为在k时段场景s下的正负不平衡功率，其中，正不平衡电价为日前能量市场电价和实时平衡市场电价之间的较低值，负不平衡电价为日前能量市场电价和实时平衡市场电价之间的较高值；设定ε为调频电量系数，表示储能每提供1MW的调频功率在实际运行时会充放εMW·h的能量，储能运行成本如下所示： 式中：为储能运行费用系数；约束条件：1功率平衡约束： 式中：为储能跟踪光伏出力计划的充电功率；为储能在k时段场景s下的功率，其中在充电时为负，放电时为正；2光伏出力约束： 式中：为光伏在k时段场景s下的最大出力，由光照条件决定；us,k为表示不平衡功率状态的0-1变量，当光伏实际出力大于光伏总决策出力值时，us,k取1，反之取0；为光伏不平衡功率最大限值；3储能功率约束： 式中：和分别为储能充、放电的0-1变量，其保证对任一场景s任一时段k储能只能处于充电或者放电的一个工作状态；4储能电量约束： -Es,k+SOCmin·Ebat≤029Es,k-SOCmax·Ebat≤030式中：Es,k为储能在k时段场景s下的剩余电量，储能在k时段的剩余电量取决于k-1时段下的储能电量和k时段内的电量变化；α为储能自放电率，表示由于储能自放电导致的能量损耗；ηc和ηd分别为储能电池的充电和放电效率；Ebat为储能系统的额定电量；SOCmin和SOCmax为储能荷电状态的最小值和最大值；②实时市场：以滚动时段内光储系统在实时市场利润最大为目标，建立了实时市场投标模型目标函数如式31所示，实时市场约束条件与日前市场基本一致 式中：第一部分为光储系统在实时平衡市场的收益第二部分为光储系统在调频市场的收益第三部分为储能的运行成本在每一次滚动窗口结束后，需要对这些不确定因素进行修正 式中：为修正后的储能运行功率；光储系统实际频率调节量ΔPACE,k实时调频控制方法得到；储能的电量Ek依据式27、28重新计算获得，实时操作输出变量作为下一时间步长中的输入变量，继续进行滚动优化，以制定最优的投标策略。

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百度查询： 东北电力大学 基于AGC调频分区控制光储联合系统参与市场投标方法

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