一种移动储能车集群电网支撑调度方法与流程

本发明涉及储能调度，更具体地，本发明涉及一种移动储能车集群电网支撑调度方法。

背景技术：

1、在新型电力系统建设背景下，以移动储能车为载体的分布式储能资源通过负荷聚合商平台代理，批量参与电网辅助服务与需求响应市场，已成为高速公路沿线储能资产实现经济价值的重要途径。移动储能车集群具备地理位置灵活、响应边界清晰的优点，在削峰填谷、准实时响应等辅助服务场景中展现出固定储能难以复制的灵活性。参与准实时响应的结算规则规定，执行时段启动后15分钟内，集群实际压降功率不得低于申报功率的50%，否则当次响应判定为无效，且当月全部备用容量补贴一并取消。

2、现有的移动储能车集群调度方法通常采用两种路径：一种是对集群内所有车辆下发相同功率指令，即均分调度；另一种是以各车辆的电池堆荷电状态作为权重，按比例向各车分配目标功率。这两种方法的共同前提是默认各台车辆的实际放电能力仅受电池堆荷电状态制约，因此电池堆荷电状态较高的车辆承担较大的放电功率，电池堆荷电状态较低的车辆承担较小的放电功率，逻辑直观且易于工程实现。平台侧通过mqtt协议以1秒周期接收各台车辆bms上报的电池堆荷电状态、电压、电流、温度等遥测数据，以及pcs上报的交直流侧功率和告警状态，数据链路完整。

3、然而，随着车队中部分车辆累计充放电次数的增加，电池单体内阻持续上升，健康状态下降。在准实时响应事件启动时，调度平台按电池堆荷电状态比例向各车辆下发功率指令，健康状态已劣化的车辆被要求输出与其电池堆荷电状态相匹配的较大功率。大电流放电条件下，高内阻电池的端电压迅速跌落，当直流母线电压跌破pcs的直流母线欠压保护设定值时，pcs触发降额保护，该车的实际输出功率被pcs自动限制在额定值以下。由于准实时响应要求在15分钟内完成功率压降，而健康状态已劣化的车辆发生的pcs降额事件往往在响应启动后数分钟内集中爆发，导致集群实际总输出功率在关键窗口期内无法维持申报功率，整个集群当次响应被判定为无效，并连带取消当月所有备用容量补贴。本技术方案旨在解决移动储能车集群在准实时电网支撑事件执行过程中，因高内阻车辆端电压跌落触发pcs降额保护，导致集群实际输出功率低于申报功率对应的有效响应阈值，从而引发整批无效响应的问题。

技术实现思路

1、为了解决移动储能车集群在准实时电网支撑事件执行过程中因高内阻车辆端电压跌落触发降额保护导致整批无效响应的技术问题，本发明提供了一种移动储能车集群电网支撑调度方法。

2、本发明提供了一种移动储能车集群电网支撑调度方法，包括：s1：获取移动储能车集群中各车辆的电池管理系统实时参数，结合预设的直流母线欠压保护设定值，计算各车辆在不触发降额保护条件下的可调出力上限，并汇总形成可调出力上限向量；s2：基于可调出力上限向量计算集群的最大安全功率，结合电网侧下发的总目标功率以及基于历史降额率确定的裕度系数，为各车辆分配初始功率指令并下发执行；s3：在响应事件执行期间，监测各车辆的告警状态以识别降额车辆，计算所述降额车辆对应的功率缺口，并基于正常运行车辆的可用余量将所述功率缺口进行分摊，生成更新后的功率指令并重新下发；s4：在所述响应事件结束后，提取各车辆的实测电气数据进行在线内阻辨识以更新可调出力上限，并基于更新后的可调出力上限分布特征判定低可用状态车辆，并在下一调度周期的资源申报列表中将所述低可用状态车辆进行剔除。

3、通过采用上述技术方案，本发明通过将电池等效电路模型的临界欠压推导引入事件前的功率分配环节，使每台车辆的下发指令均严格受限于当前的安全放电边界，消除了高内阻车辆在大电流负荷下端电压跌落触发欠压降额的条件，有效降低了响应事件执行期间集群内降额事件的发生率。

4、优选地，所述获取移动储能车集群中各车辆的电池管理系统实时参数，结合预设的直流母线欠压保护设定值，计算各车辆在不触发降额保护条件下的可调出力上限，并汇总形成可调出力上限向量，包括：提取各车辆的当前电池堆荷电状态以及电池堆内阻均值；基于当前电池堆荷电状态查询开路电压特性曲线，获取对应的电池堆开路电压；计算电池堆开路电压与直流母线欠压保护设定值的差值，并将差值与电池堆内阻均值进行除法运算，得到临界电流；将临界电流与直流母线欠压保护设定值相乘，并乘以预设的功率交直流转换设备逆变效率，得到各车辆在不触发降额保护条件下折算至交流侧的可调出力上限，汇总形成可调出力上限向量。

5、通过采用上述技术方案，本发明将实时上报的内阻数据与标定曲线相结合，把临界欠压推导直接嵌入出力上限计算环节，使得每台车辆的安全放电边界在事件启动前便得到精确量化，为后续功率分配提供了以内阻为核心维度的实时约束输入。

6、优选地，所述基于可调出力上限向量计算集群的最大安全功率，结合电网侧下发的总目标功率以及基于历史降额率确定的裕度系数，为各车辆分配初始功率指令并下发执行，包括：将可调出力上限向量中所有车辆的可调出力上限进行求和，得到集群的最大安全功率；统计历史响应事件中发生降额的车辆比例作为历史降额率，基于历史降额率并结合预设的裕度系数下限值确定裕度系数；计算各车辆的可调出力上限与最大安全功率的比值；若最大安全功率不小于总目标功率，将比值、总目标功率以及裕度系数进行连乘；若最大安全功率小于总目标功率，则将总目标功率替换为最大安全功率进行连乘，最终得到各车辆对应的初始功率指令并下发执行。

7、优选地，所述监测各车辆的告警状态以识别降额车辆，包括：持续接收各车辆包含的功率交直流转换设备的实时告警状态；检测所述实时告警状态中是否出现直流母线欠压告警标识；若出现所述直流母线欠压告警标识，则同步核查交流侧功率降额告警标识是否置位；若所述交流侧功率降额告警标识同步置位，最终将对应的车辆识别为所述降额车辆。

8、通过采用上述技术方案，本发明在降额车辆识别环节引入了直流母线欠压与交流侧功率降额的双重状态字核查机制。该机制要求引起降额的物理动因与实际降额结果同步置位，有效排除了因电网瞬态扰动、母线电压毛刺或通信测量噪声引发的单次电压误报干扰，彻底切断了功率转移补偿程序的误触发路径，大幅提升了集群调度控制系统在复杂工况下的抗干扰能力和执行准确性。

9、优选地，所述计算所述降额车辆对应的功率缺口，并基于正常运行车辆的可用余量将所述功率缺口进行分摊，生成更新后的功率指令并重新下发，包括：读取所述降额车辆的实测功率，计算所述降额车辆的当前执行功率指令与所述实测功率的差值，得到所述功率缺口；计算所述正常运行车辆的可调出力上限与对应的当前执行功率指令的差值，得到所述正常运行车辆的可用余量；计算各正常运行车辆的可用余量在所有正常运行车辆的总可用余量中的占比；基于占比对所述功率缺口进行加权分配，并叠加至对应的当前执行功率指令上，若相加结果大于对应的可调出力上限，则将其限幅至可调出力上限，最终生成所述更新后的功率指令并重新下发。

10、通过采用上述技术方案，本发明通过基于预留余量的加权功率转移计算，使集群实际总输出在降额事件发生后仍维持在申报功率对应的有效响应阈值以上，满足准实时响应有效认定条件，规避了因单台车辆降额拖累整集群响应有效性的风险。

11、优选地，所述提取各车辆的实测电气数据进行在线内阻辨识以更新可调出力上限，包括：读取各车辆在所述响应事件执行期间的端电压采样序列与放电电流采样序列；从所述放电电流采样序列中提取放电电流相对变化幅度低于稳态判定阈值的时间段，作为稳态放电段；在所述稳态放电段内，获取该稳态放电段对应的电池堆荷电状态以查询得到此时的开路电压，基于所述开路电压与所述端电压采样序列、所述放电电流采样序列的稳态均值，根据欧姆定律公式计算得到更新后的电池堆内阻均值；基于所述更新后的电池堆内阻均值重新执行计算，最终得到更新后的可调出力上限。

12、通过采用上述技术方案，本发明直接利用事件本身产生的实测电气数据进行工况在线辨识，无需专门的内阻测量激励，使出力上限向量在每次事件后得到及时刷新，持续跟踪车队健康度的动态变化。

13、优选地，所述从所述放电电流采样序列中提取放电电流相对变化幅度低于稳态判定阈值的时间段，作为稳态放电段，包括：获取同车型历史事件中的历史放电电流序列；计算所述历史放电电流序列相邻采样点之间的电流变化量绝对值的预设百分位数；计算所述历史放电电流序列的平均放电电流；将所述预设百分位数与所述平均放电电流进行除法运算，最终得到所述稳态判定阈值以提取所述稳态放电段。

14、优选地，所述基于更新后的可调出力上限分布特征判定低可用状态车辆，并在下一调度周期的资源申报列表中将所述低可用状态车辆进行剔除，包括：获取集群内全部在册车辆更新后的可调出力上限，计算中位数；提取历史响应事件中集群内未发生降额保护的正常运行车辆可调出力上限的最小值，计算所述最小值与该历史响应事件发生时的中位数的比值；对多次历史响应事件的所述比值进行滚动均值计算，得到正常运行车辆出力下界比值；将所述中位数与所述正常运行车辆出力下界比值相乘得到剔除门槛，最终将更新后的可调出力上限低于所述剔除门槛的车辆判定为所述低可用状态车辆，并予以剔除。

15、优选地，所述基于可调出力上限向量计算集群的最大安全功率之后，还包括：将所述最大安全功率与所述总目标功率进行大小比对；若所述最大安全功率小于所述总目标功率，则生成响应能力不足的预警通知并发送；将所述最大安全功率作为本次事件的内部执行目标，并在事件结束后的结算申报材料中附注所述最大安全功率。

16、优选地，所述获取移动储能车集群中各车辆的电池管理系统实时参数，包括：建立与各车辆电池管理系统的远程通信连接；按照预设的采集周期，持续接收各车辆上报的遥测数据帧；解析所述遥测数据帧，最终提取出各车辆的电池管理系统实时参数。

17、本发明的技术方案具有以下有益技术效果：

18、本发明通过引入电池等效电路模型的临界欠压推导，将传统的静态荷电状态分配转变为基于动态内阻的实时约束分配，避免了高内阻车辆在大电流负荷下因端电压跌落而触发降额保护的风险，显著提升了集群在准实时响应窗口内维持总输出功率的稳定性，保障了电网辅助服务的执行质量。

19、此外，本发明结合预留裕度的加权功率转移计算与事件后的在线内阻辨识，不仅在突发降额时能够快速补偿功率缺口，还实现了对车队健康度的持续动态跟踪。基于历史数据推导的低可用状态判定准则，能够自适应地剔除低可用状态车辆，进一步优化了资源申报列表的整体健康度，有效维护了集群参与电网支撑调度的长期可靠性与经济效益。