一种基于雷击概率的储能与负荷功率协调控制方法与流程

技术特征：
1.一种基于雷击概率的储能与负荷功率协调控制方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1，对于当前时间间隔进行雷电概率预报数值的采集，当雷电概率预报数值时，进入步骤2；否则采集下一个时间间隔雷电预报概率，重复本步骤；表示能进行储能及负荷功率调控的最小雷电概率预报数值；所述时间间隔为雷电概率预报周期，等同于储能调控周期，单位为小时；步骤2，确定储能系统的短时调度成本损耗与可控负荷的负荷调节功率补偿成本函数；步骤3，建立基于雷击概率的储能功率控制模型；步骤4，建立基于雷击概率的可调负荷功率控制模型并对可调负荷调节功率进行调整，完成后返回步骤1对下一个时间间隔进行雷电概率预报数值采集以及储能与负荷功率协调控制。2.根据权利要求1所述的基于雷击概率的储能与负荷功率协调控制方法，其特征在于：在所述步骤2中，所述储能系统的短时调度成本损耗满足以下关系式：其中，为储能系统的短时调度成本损耗，单位为元；为由于充放电电流带来的损耗成本，单价单位为元/(kw)2h，为储能系统的循环次数，单位为次；为储能系统实际功率，单位为kw；为储能系统的投资成本，单位为元/kwh；为雷电概率预报周期，等同于储能调控周期，单位是小时；为储能系统的效率。3.根据权利要求2所述的基于雷击概率的储能与负荷功率协调控制方法，其特征在于：在所述步骤2中，可控负荷的负荷调节功率补偿成本函数为：其中，、分别为可控负荷增加功率和降低功率带来的补偿成本，单位为元；为可控负荷增加功率带来的补偿成本的二次项系数；为可控负荷增加功率带来的补偿成本的一次项系数；为可控负荷降低功率带来的补偿成本的二次项系数；为可控负荷降低功率带来的补偿成本的一次项系数；、分别为可控负荷功率增加和降低时的用户调节负荷的意愿参数，两者均大于0、小于1，数值越大，表示用户增加负荷功率和降低负荷功率的意愿越强；、分别为可控负荷功率增加和降低时的功率变化量。
4.根据权利要求3所述的基于雷击概率的储能与负荷功率协调控制方法，其特征在于：所述步骤3包括：步骤3.1，确定不考虑储能系统进行功率调控时，系统由于雷击带来的可能损失；步骤3.2，确定储能系统进行功率调控后，系统由于雷击带来的功率损失；步骤3.3，确定储能系统最佳输出功率；步骤3.4，依据储能系统的运行约束对储能系统输出功率进行调整。5.根据权利要求4所述的基于雷击概率的储能与负荷功率协调控制方法，其特征在于：所述步骤3.1中确定不考虑储能系统进行功率调控时，系统由于雷击带来的可能损失满足以下关系式：其中，为雷击造成负荷损失功率，单位为kw；为损失电量的单价，单位为元/kwh。6.根据权利要求5所述的基于雷击概率的储能与负荷功率协调控制方法，其特征在于：所述步骤3.2中储能系统进行功率调控后储能系统由于雷击带来的功率损失满足以下关系式：其中，为储能系统输出功率，单位为kw；为损失电量的单价，单位为元/kwh。7.根据权利要求6所述的基于雷击概率的储能与负荷功率协调控制方法，其特征在于：在所述步骤3.3中，储能功率调控前后的损失差值满足以下关系式：通过储能功率调控前后的损失差值确定得到储能系统最佳输出功率为满足以下关系式：即，当
△
y最小时储能系统最佳输出功率为。8.根据权利要求7所述的基于雷击概率的储能与负荷功率协调控制方法，其特征在于：在所述步骤3.4中，依据储能系统的运行约束，对储能系统的输出功率的调整为：
其中，储能系统的运行约束为：式中，soc
min
、soc
max
分别为储能系统运行所允许的荷电状态最小值和最大值；soc(t)为储能系统实际的荷电状态；p
bamin
和p
bamax
分别为储能系统运行所允许的最小功率和最大功率，p
bamin
<0，p
bamax
>0；为储能系统的实际功率。9.根据权利要求4或8所述的基于雷击概率的储能与负荷功率协调控制方法，其特征在于：所述步骤4包括以下步骤：步骤4.1，确定储能系统参与功率调控，负荷不进行功率调控时，系统由于雷击带来的可能损失；步骤4.2，确定储能系统和可控负荷均进行功率调控后储能系统由于雷击带来的可能损失；步骤4.3，确定负荷功率调节量的最佳值；步骤4.4，对可调负荷调节功率进行调控。10.根据权利要求9所述的基于雷击概率的储能与负荷功率协调控制方法，其特征在于：在所述步骤4.1中，储能系统参与功率调控，负荷不进行功率调控时，系统由于雷击带来的可能损失满足以下关系式：；其中，为雷击造成负荷损失功率，单位为kw；为损失电量的单价，单位为元/kwh；表示储能系统最佳输出功率。11.根据权利要求10所述的基于雷击概率的储能与负荷功率协调控制方法，其特征在于：在所述步骤4.2中，储能系统和可控负荷均进行功率调控后储能系统由于雷击带来的可能损失满足以下关系式：其中，是指负荷的功率调节量。12.根据权利要求11所述的基于雷击概率的储能与负荷功率协调控制方法，其特征在
于：在所述步骤4.3中，可控负荷调控前后由于雷击带来的可能损失差值函数满足以下关系式：其中，为可控负荷降低功率带来的补偿成本的二次项系数；为可控负荷降低功率带来的补偿成本的一次项系数；为可控负荷功率降低时的用户调节负荷的意愿参数；根据可控负荷调控前后由于雷击带来的可能损失差值函数，可以求得负荷功率调节量的最佳值：。13.根据权利要求12所述的基于雷击概率的储能与负荷功率协调控制方法，其特征在于：在所述步骤4.4中，可调负荷调节功率进行调控的方法为：设负荷的功率调节量最大为；若，则可调负荷调节功率即为；若，则可调负荷调节功率即为。

技术总结
一种基于雷击概率的储能与负荷功率协调控制方法，通过雷击概率的实时预报，实时调整储能、可调负荷的输出功率。降低雷电存在区域电网同外部电网的联系，即使发生雷击事故，也会降低雷击事故对外部电网的影响，同时也能降低雷电存在区域由于雷击带来的经济损失。为了保证用户用电的满意度，在雷击概率存在的情况下，优先根据雷击概率调节储能系统输出功率，其次再调节可调负荷的功率，起到了潮流转移的目的。本发明在考虑储能调节成本及可调负荷调控的功率补偿成本的基础上，建立了储能输出功率、可调负荷调节功率同区域内雷击概率大小的关系，进而可根据雷击概率的大小对储能系统、可调负荷的功率进行实时调整，有利于降低雷击事故带来的损失。事故带来的损失。事故带来的损失。


技术研发人员：童充 徐箭 王涛 吴越涛 徐洋 张简炼 华夏 王亮 廖思阳
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司
技术研发日：2021.09.23
技术公布日：2021/10/28