一种多类型储能设备频率电压响应一致性验证方法和系统与流程

技术特征：
1.一种多类型储能设备频率电压响应一致性验证方法，其特征在于，包括：上层调度中心或中央控制器发出频率或者电压调整目标；参与调频或调压的储能设备分别基于自身的下垂控制曲线对所述调整目标进行响应，得到支撑所述调整目标的功率；所述上层调度中心或中央控制器按预先设定的时间间隔，采用预先设定的一致性验证模型对参与调频或调压储能设备的频率或电压响应一致性进行验证。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用预先设定的一致性验证模型对参与调频储能设备的频率响应一致性进行验证，包括：以参与调频的储能设备中功率调整的最长时间为频率响应一致性验证的时间间隔；经所述频率响应一致性验证的时间间隔，计算基于最小二乘的频率偏差最小平方和、基于最小二乘的频率—有功功率下垂控制系数最小平方和与频率响应结果误差；若所述最小二乘的频率偏差最小平方和、基于最小二乘的频率—有功功率下垂控制系数最小平方和与频率响应结果误差满足一致性验证模型中频率响应一致性要求，则参与调频的储能设备其频率响应结果满足一致性要求；反之，参与调频的储能设备其频率响应结果不满足一致性要求。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述频率响应一致性要求如下所示：其中，
△
ω
i
为第i台储能设备频率响应结果，
△
ω
c
为上层调度中心或中央控制器发出频率调整目标，m为参与频率调节的储能设备台数，
△
p
i
为第i台储能设备根据ω
i-p
i
下垂控制得到的有功功率，
△
p
c
为根据系统根据ω
c-p
c
下垂控制得到的总的储能电站有功功率调整指令，p
s
为系统额定有功功率，ε为基于最小二乘的频率偏差最小平方和目标值，ξ为基于最小二乘的频率-有功功率下垂控制系数最小平方和目标值，η为频率响应结果误差标幺值，ω
c-p
c
下垂控制是指系统额定有功功率下的频率有功下垂，ω
i-p
i
下垂控制为指单台储能设备额定有功频率下的频率有功下垂，且所述ω
i-p
i
下垂控制系数始终大于ω
c-p
c
下垂控制系数。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述ε、ξ与η的取值由不同场合下频率响应一致性要求确定。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用预先设定的一致性验证模型对参与调压储能设备的电压响应一致性进行验证，包括：以半个工频周期为电压响应一致性验证的时间间隔；经所述电压响应一致性验证的时间间隔，计算基于最小二乘的电压偏差最小平方和、基于最小二乘的电压—无功功率下垂控制系数最小平方和与电压响应结果误差；
若所述最小二乘的频率偏差最小平方和、基于最小二乘的电压—无功功率下垂控制系数最小平方和与频率响应结果误差满足电压响应一致性验证模型中电压响应一致性要求，则参与调压的储能设备其电压响应结果满足一致性要求；反之，参与调压的储能设备其电压响应结果不满足一致性要求。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述电压响应一致性要求如下所示：其中，
△
u
i
为第i台储能设备电压有效值响应结果，
△
u
c
为上层调度中心或中央控制器发出电压调整目标，
△
q
i
为第i台储能设备根据u
i-q
i
下垂控制得到的无功功率调整，
△
q
c
为根据u
c-q
c
下垂控制得到的总的储能电站无功功率调整指令，q
s
为系统额定无功功率，ρ为基于最小二乘的电压偏差最小平方和目标值，σ为基于最小二乘的电压-无功功率下垂控制系数最小平方和目标值，λ为电压响应结果误差标幺值，u
c-q
c
下垂控制是指系统额定无功容量下的电压无功下垂，u
i-q
i
下垂控制为指单台储能设备额定无功容量下的电压无功下垂，且u
i-q
i
下垂控制系数始终大于u
c-q
c
下垂控制系数。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述ρ、σ与λ的取值由不同场合下电压响应一致性要求确定。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参与调频或调压的储能设备分别基于自身的下垂控制曲线对所述调整目标进行响应，得到支撑所述调整目标的功率，包括：当上层调度中心或中央控制器发出频率调整目标时，参与调频的储能设备分别按照所述频率调整目标进行频率调整，基于参与调频的各储能设备频率—有功功率下垂控制曲线输出支撑所述频率调整目标的有功功率；当上层调度中心或中央控制器发出电压调整目标时，参与调压的储能设备分别按照所述电压调整目标进行电压调整，基于参与调压的各储能设备电压—无功功率下垂控制曲线输出支撑所述电压调整目标的无功功率；所述参与调频的储能设备输出的用于支撑所述频率调整目标的有功功率之和与上层调度中心或中央控制器发出的频率调整目标对应的有功功率调整目标的差值小于频率响应偏差限值；所述参与调压的储能设备输出的用于支撑所述电压调整目标的无功功率之和与上层调度中心或中央控制器发出的电压调整目标对应的无功功率调整目标的差值小于电压响应偏差限值。9.权利要求1述的方法，其特征在于，所述参与调频的储能设备根据储能设备soc信息，要求当前时刻其可调节有功功率容量尽可能超过其额定容量的一半。10.一种多类型储能设备频率电压响应一致性验证系统，其特征在于，包括：
调整指令模块，用于上层调度中心或中央控制器发出频率或者电压调整目标；调整响应模块，用于参与调频或调压的储能设备分别基于自身的下垂控制曲线对所述调整目标进行响应，得到支撑所述调整目标的功率；调整验证模块，用于所述上层调度中心或中央控制器按预先设定的时间间隔，采用预先设定的一致性验证模型对参与调频或调压储能设备的频率或电压响应一致性进行验证。11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述调整验证模块包括频率调整验证模块，其中频率调整验证模块包括：频率响应验证间隔设定模块，用于以参与调频的储能设备中功率调整的最长时间为频率响应一致性验证的时间间隔；频率响应计算模块，用于经所述频率响应一致性验证的时间间隔，计算基于最小二乘的频率偏差最小平方和、基于最小二乘的频率—有功功率下垂控制系数最小平方和与频率响应结果误差；频率响应验证模块，用于进行频率响应一致性进行验证，若所述最小二乘的频率偏差最小平方和、基于最小二乘的频率—有功功率下垂控制系数最小平方和与频率响应结果误差满足一致性验证模型中频率响应一致性要求，则参与调频的储能设备其频率响应结果满足一致性要求；反之，参与调频的储能设备其频率响应结果不满足一致性要求。12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述频率响应一致性要求如下所示：其中，
△
ω
i
为第i台储能设备频率响应结果，
△
ω
c
为上层调度中心或中央控制器发出频率调整目标，m为参与频率调节的储能设备台数，
△
p
i
为第i台储能设备根据ω
i-p
i
下垂控制得到的有功功率，
△
p
c
为根据系统根据ω
c-p
c
下垂控制得到的总的储能电站有功功率调整指令，p
s
为系统额定有功功率，ε为基于最小二乘的频率偏差最小平方和目标值，ξ为基于最小二乘的频率-有功功率下垂控制系数最小平方和目标值，η为频率响应结果误差标幺值，ω
c-p
c
下垂控制是指系统额定有功功率下的频率有功下垂，ω
i-p
i
下垂控制为指单台储能设备额定有功频率下的频率有功下垂，且所述ω
i-p
i
下垂控制系数始终大于ω
c-p
c
下垂控制系数。13.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述调整验证模块包括电压调整验证模块，其中电压调整验证模块包括：电压响应验证间隔设定模块，用于以半个工频周期为电压响应一致性验证的时间间隔；电压响应计算模块，用于经所述电压响应一致性验证的时间间隔，计算基于最小二乘的电压偏差最小平方和、基于最小二乘的电压—无功功率下垂控制系数最小平方和与电压
响应结果误差；电压响应验证模块，用于进行电压响应一致性验证，若所述最小二乘的频率偏差最小平方和、基于最小二乘的电压—无功功率下垂控制系数最小平方和与频率响应结果误差满足电压响应一致性验证模型中电压响应一致性要求，则参与调压的储能设备其电压响应结果满足一致性要求；反之，参与调压的储能设备其电压响应结果不满足一致性要求。14.如权利要求13所述的体统，其特征在于，所述电压响应一致性要求如下所示：其中，
△
u
i
为第i台储能设备电压有效值响应结果，
△
u
c
为上层调度中心或中央控制器发出电压调整目标，
△
q
i
为第i台储能设备根据u
i-q
i
下垂控制得到的无功功率调整，
△
q
c
为根据u
c-q
c
下垂控制得到的总的储能电站无功功率调整指令，q
s
为系统额定无功功率，ρ为基于最小二乘的电压偏差最小平方和目标值，σ为基于最小二乘的电压-无功功率下垂控制系数最小平方和目标值，λ为电压响应结果误差标幺值，u
c-q
c
下垂控制是指系统额定无功容量下的电压无功下垂，u
i-q
i
下垂控制为指单台储能设备额定无功容量下的电压无功下垂，且u
i-q
i
下垂控制系数始终大于u
c-q
c
下垂控制系数。15.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述调整响应模块，包括：频率响应模块，用于当上层调度中心或中央控制器发出频率调整目标时，参与调频的储能设备分别按照所述频率调整目标进行频率调整，基于参与调频的各储能设备频率—有功功率下垂控制曲线输出支撑所述频率调整目标的有功功率；电压响应模块，用于当上层调度中心或中央控制器发出电压调整目标时，参与调压的储能设备分别按照所述电压调整目标进行电压调整，基于参与调压的各储能设备电压—无功功率下垂控制曲线输出支撑所述电压调整目标的无功功率；所述参与调频的储能设备输出的用于支撑所述频率调整目标的有功功率之和与上层调度中心或中央控制器发出的频率调整目标对应的有功功率调整目标的差值小于频率响应偏差限值；所述参与调压的储能设备输出的用于支撑所述电压调整目标的无功功率之和与上层调度中心或中央控制器发出的电压调整目标对应的无功功率调整目标的差值小于电压响应偏差限值。16.权利要求10述的系统，其特征在于，所述参与调频的储能设备根据储能设备soc信息，要求当前时刻其可调节有功功率容量尽可能超过其额定容量的一半。

技术总结
本发明提供了一种多类型储能设备频率电压响应一致性验证方法，包括：上层调度中心或中央控制器发出频率或者电压调整目标；参与调频或调压的储能设备分别基于自身的下垂控制曲线对所述调整目标进行响应，得到支撑所述调整目标的功率；所述上层调度中心或中央控制器按预先设定的时间间隔，采用预先设定的一致性验证模型对参与调频或调压储能设备的频率或电压响应一致性进行验证，本发明提供了频率电压响应一致性的判断标准，解决了多类型储能设备频率电压缺少响应一致性判别与验证方法的问题，法可以灵活的推广到解决不同架构的集中式电池储能电站相同类型问题，提高电池储能电站频率与电压响应的精确性与系统运行可靠性、稳定性。稳定性。稳定性。


技术研发人员：胡安平 李官军 余豪杰 陶以彬 张宇 方陈 王皓靖 杨婷 张亮
受保护的技术使用者：国家电网有限公司 国网上海市电力公司 华东电力试验研究院有限公司 南京工程学院
技术研发日：2020.04.28
技术公布日：2021/10/28