直控型虚拟电厂聚合调控方法及装置

技术领域

本发明属于电力市场技术领域，具体涉及一种直控型虚拟电厂聚合调控方法及装置。

背景技术

在双碳背景下，我国大力发展绿色能源，积极探索电力系统转型，以源网荷储与多能互补相结合、探索发电结构改革以及市场主体的多元化转变、努力构建智能电网。尤其是随着分布式能源和分布式储能的并网，电力系统将面临更大的挑战。由此“虚拟电厂”的概念应运而出，以实现对分布式资源的响应分配、需求侧潜力的探索深挖、以及各类分布式资源的协调调度。电池储能作为虚拟电厂的重要组成部分，其相对高的成本一直是阻碍推广的阻碍。电池储能运行模式的优化以及延长电池储能使用寿命，有助于提升电池储能整体经济性，促进虚拟电厂的发展以及提升需求侧响应能力。

国内外在针对电池储能如何在寿命周期内总成本最小为目标，进行了有关研究并取得相关研究成果和解决办法。例如对电池储能充放电次数设限，或对电池储能充放电功率设限；复杂点考虑电池储能的衰减机制，根据充放电功率以及充放电深度建模，引入寿命成本约束，创建储能经济运行模式，避免储能寿命降低太快，但是现有的寿命模型往往根据放电深度和电池固有曲线拟合参数以幂指数形式拟合的方式建立，这种方式相对简便但准确性不高，导致电池储能整体收益水平降低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种直控型虚拟电厂聚合调控方法及装置，以解决现有技术中的寿命模型准确性不高，导致电池储能整体收益水平降低的问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种直控型虚拟电厂聚合调控方法，包括：

获取电池储能的等效系数，根据所述等效系数确定放电深度与循环使用次数的多项式拟合方程；

根据所述多项式拟合方程计算不同放电深度折算为预设放电深度下的等效循环次数；

将不同放电深度与对应的等效循环次数分段线性化处理，得到线性方程；

利用预设放电深度下的等效循环次数计算电能储能在预设放电深度下的单次循环成本，基于所述单次循环成本和所述线性方程得到实际放电深度单次循环成本；

以电池储能运行约束以及实际放电深度循环成本最小为目标函数构建寿命模型；

求解所述寿命模型，得到调控指令。

进一步的，还包括：

对所述调控指令进行合理性校验；

如果校验结果合理，则输出调控指令，否则更新所述寿命模型参数，再次求解更新后的寿命模型。

进一步的，所述将不同放电深度与对应的等效循环次数分段线性化处理，得到线性方程，包括：

对不同放电深度与对应的等效循环次数分段线性化处理，确定线性化参数；

根据所述线性化参数得到线性方程。

进一步的，所述目标函数为

其中，

进一步的，所述约束条件包括：

充放电状态约束，

累积电量约束，

充放电深度约束，

寿命成本约束，

其中，

进一步的，调用gurobi求解器求解所述寿命模型，得到调控指令。

进一步的，通过数据接口获取电池储能的等效系数；

采用雨流计数法根据所述等效系数确定放电深度与循环使用次数之间的函数关系，确定多项式拟合方程。

本申请实施例提供一种直控型虚拟电厂聚合调控装置，包括：

获取模块，用于获取电池储能的等效系数，根据所述等效系数确定放电深度与循环使用次数的多项式拟合方程；

第一计算模块，用于根据所述多项式拟合方程计算不同放电深度折算为预设放电深度下的等效循环次数；

处理模块，用于将不同放电深度与对应的等效循环次数分段线性化处理，得到线性方程；

第二计算模块，用于利用预设放电深度下的等效循环次数计算电能储能在预设放电深度下的单次循环成本，基于所述单次循环成本和所述线性方程得到实际放电深度单次循环成本；

构建模块，用于以电池储能运行约束以及实际放电深度循环成本最小为目标函数构建寿命模型；

求解模块，用于求解所述寿命模型，得到调控指令。

进一步的，还包括：

校验模块，用于对所述调控指令进行合理性校验；

如果校验结果合理，则输出调控指令，否则更新所述寿命模型参数，再次求解更新后的寿命模型。

本发明采用以上技术方案，能够达到的有益效果包括：

本发明提供一种直控型虚拟电厂聚合调控方法及装置，本申请提出一种针对不同型号电池储能通过数据接口获取等效系数，构建多项式拟合曲线方程，再根据不同充放电深度获取等效全循环次数，构建更精准的拟合曲线方程，即可获得更为准确的寿命模型，进而延长电池储能使用寿命。再根据电池储能运行约束条件，为虚拟电厂计算得出寿命最优的调控指令分解方案，提高电池储能整体收益水平。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明直控型虚拟电厂聚合调控方法的步骤示意图；

图2为本发明直控型虚拟电厂聚合调控方法的流程示意图；

图3为本发明直控型虚拟电厂聚合调控装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

下面结合附图介绍本申请实施例中提供的一个具体的直控型虚拟电厂聚合调控方法及装置。

如图1所示，本申请实施例中提供的直控型虚拟电厂聚合调控方法，包括：

S101，获取电池储能的等效系数，根据所述等效系数确定放电深度与循环使用次数的多项式拟合方程；

一些实施例中，通过数据接口获取电池储能的等效系数；

采用雨流计数法根据所述等效系数确定放电深度与循环使用次数之间的函数关系，确定多项式拟合方程。

本申请中电池储能的等效系数来自于数据接口，根据雨流计数法测得的数据进行多项式拟合，得出放电深度与循环使用次数之间函数关系即多项式拟合方程。例如，某型号磷酸铁锂电池在不同放电深度下对应的循环使用次数数据为：

N

其中，D

S102，根据所述多项式拟合方程计算不同放电深度折算为预设放电深度下的等效循环次数；

其中，预设放电深度为100％放电深度下的等效全循环次数。

具体的，本申请中基于放电深度与循环使用次数的多项式拟合方程将各次不同放电深度的循环次数折算为100％放电深度下的等效全循环次数：

其中，

S103，将不同放电深度与对应的等效循环次数分段线性化处理，得到线性方程；

一些实施例中，所述将不同放电深度与对应的等效循环次数分段线性化处理，得到线性方程，包括：

对不同放电深度与对应的等效循环次数分段线性化处理，确定线性化参数；

根据所述线性化参数得到线性方程。

具体的，根据式(2)针对不同放电深度进行分段线性化得到，

其中，

S104，利用预设放电深度下的等效循环次数计算电能储能在预设放电深度下的单次循环成本，基于所述单次循环成本和所述线性方程得到实际放电深度单次循环成本；

具体的，首先计算电池储能在100％放电深度下的单次循环成本：

其中，

然后基于所述单次循环成本和所述线性方程计算实际放电深度单次循环成本为：

其中，

S105，以电池储能运行约束以及实际放电深度循环成本最小为目标函数构建寿命模型；

所述目标函数为

其中，

所述约束条件包括：

充放电状态约束，

累积电量约束，

充放电深度约束，

寿命成本约束，

其中，

S106，求解所述寿命模型，得到调控指令。

一些实施例中，调用gurobi求解器求解所述寿命模型，得到调控指令。

本申请中通过对模型的计算求解得出的结果进行合理性校验，校验结果合理则输出寿命最优模式调控指令结果，否则通过自适应修正更新模型参数，再次进行结果计算。

本申请提出一种针对不同型号电池储能通过数据接口获取等效系数，再根据充放电深度利用多项式拟合法构建更精准的拟合曲线方程，即可获得更为准确的寿命模型。多项式拟合法的结果更贴近于放电深度与其对应的循环次数实际关系，有效地提高了电池储能寿命模型的准确性。寿命最优调控指令方案也为直控型储能虚拟电厂的调度指令分解提供新的模式。

如图所示，本申请提供一种直控型虚拟电厂聚合调控装置，包括：

获取模块201，用于获取电池储能的等效系数，根据所述等效系数确定放电深度与循环使用次数的多项式拟合方程；

第一计算模块202，用于根据所述多项式拟合方程计算不同放电深度折算为预设放电深度下的等效循环次数；

处理模块203，用于将不同放电深度与对应的等效循环次数分段线性化处理，得到线性方程；

第二计算模块204，用于利用预设放电深度下的等效循环次数计算电能储能在预设放电深度下的单次循环成本，基于所述单次循环成本和所述线性方程得到实际放电深度单次循环成本；

构建模块205，用于以电池储能运行约束以及实际放电深度循环成本最小为目标函数构建寿命模型；

求解模块206，用于求解所述寿命模型，得到调控指令。

一些实施例中，还包括：

校验模块207，用于对所述调控指令进行合理性校验；

如果校验结果合理，则输出调控指令，否则更新所述寿命模型参数，再次求解更新后的寿命模型。

本申请提供的直控型虚拟电厂聚合调控装置的工作原理为，通过获取模块201获取电池储能的等效系数，根据所述等效系数确定放电深度与循环使用次数的多项式拟合方程；第一计算模块202根据所述多项式拟合方程计算不同放电深度折算为预设放电深度下的等效循环次数；处理模块203将不同放电深度与对应的等效循环次数分段线性化处理，得到线性方程；第二计算模块204利用预设放电深度下的等效循环次数计算电能储能在预设放电深度下的单次循环成本，基于所述单次循环成本和所述线性方程得到实际放电深度单次循环成本；构建模块205以电池储能运行约束以及实际放电深度循环成本最小为目标函数构建寿命模型；求解模块206求解所述寿命模型，得到调控指令，校验模块207对所述调控指令进行合理性校验；如果校验结果合理，则输出调控指令，否则更新所述寿命模型参数，再次求解更新后的寿命模型。

综上所述，本发明提供一种直控型虚拟电厂聚合调控方法及装置，通过提出针对不同型号电池储能获取等效系数，构建多项式拟合曲线方程，再根据不同充放电深度获取等效全循环次数，构建寿命模型，进而延长电池储能使用寿命，再计算得出寿命最优的调控指令分解方案，提高电池储能整体收益水平。

可以理解的是，上述提供的方法实施例与上述的装置实施例对应，相应的具体内容可以相互参考，在此不再赘述。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令方法的制造品，该指令方法实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。