一种基于微电网的电池储能系统尺寸划分方法与系统与流程

技术特征：
1.一种基于微电网的电池储能系统尺寸划分方法，其特征在于，其通过灰狼优化算法获取电池储能系统的目标尺寸，以在发生故障时稳定微电网的频率响应；所述尺寸划分方法包括步骤：s1：根据微电网与微电网中各电池储能系统的参数数据获取编码矩阵，所述编码矩阵中的元素表示微电网中电池储能系统的可选尺寸，元素中的x表示电池储能系统，元素中的n表示电池储能系统的数量，p表示电池储能系统x的位置；s2：通过编码矩阵设定狼群中狼的个数即电池储能系统x的个数、最大迭代次数、电池储能系统尺寸参数变量的取值范围即狼群位置最小值与狼群位置最大值组成的范围，并通过取值范围初始化狼群位置即电池储能系统x的位置；s3：判断各电池储能系统是否满足预设约束条件；若是，则进入下一步，若否，则返回步骤s2重新初始化狼群位置；s4：通过适应度目标函数获取每个狼所在位置对应的适应度目标函数值，即微电网通过电池储能系统调频后的频率偏差效果目标函数值；s5：根据适应度目标函数值，将狼群划分为α、β、δ、ω，其中，α狼为电池储能系统调频效果最优的狼，β狼为电池储能系统调频次优的狼，δ狼为电池储能系统调频第三优的狼，ω狼为剩余的狼；s6：初始化迭代次数,并开始进行迭代次数的计数；s7：更新狼群的位置；s8：检查更新后的狼是否满足预设约束条件，若是，则进入下一步，若否，则返回步骤s7；s9：迭代次数加1，并判断迭代次数是否大于等于最大迭代次数，若否，则返回步骤s7，若是，则输出α狼的所在位置，即电池储能系统的目标尺寸。2.根据权利要求1所述的一种基于微电网的电池储能系统尺寸划分方法，其特征在于，所述步骤s1中编码矩阵的公式表达式为：式中，元素表示微电网中电池储能系统的可选尺寸，x表示电池储能系统，n表示编码矩阵中横向元素的数量即电池储能系统的数量，p表示电池储能系统x的位置。3.根据权利要求2所述的一种基于微电网的电池储能系统尺寸划分方法，其特征在于，所述步骤s2中初始化狼群位置的公式为：position＝p
min
rand()*(p
max-p
min
)；式中，p
min
表示狼群位置最小值，p
max
表示狼群位置最大值，rand()表示随机函数，position表示狼群随机位置。4.根据权利要求1所述的一种基于微电网的电池储能系统尺寸划分方法，其特征在于，
所述预设约束条件包括：约束条件公式1：0≤pd(t)≤pd；式中，pd为电池储能系统的标准输出功率，pd(t)为电池储能系统在t时刻的输出功率；约束条件公式2：s1≤soc(t)≤s2；式中，s1、s2分别为电池储能系统储能荷电量的标准上限与标准下限，soc(t)为电池储能系统在t时刻的储能荷电状态；约束条件公式3，即储能荷电状态与电池储能系统输出功率之间的关系需满足等式：式中，soc(0)为故障发生瞬间的储能荷电状态，η
f
为电池储能系统的放电效率；e
d
为电池储能系统的储能容量大小；约束条件公式4：式中，
△
f为电池储能系统的频率偏差，
△
f
max
为电池储能系统的最大频率偏差；为电池储能系统的滑差，为电池储能系统的最大滑差；约束条件公式4：式中，h为惯量时间常数，k
l
为负荷的综合频率调节系数，
△
p为微电网中防御标准下的最大可能功率缺额故障扰动量，
△
p
d
为电池储能系统的额定放电功率。5.根据权利要求3所述的一种基于微电网的电池储能系统尺寸划分方法，其特征在于，所述步骤s4中适应度目标函数的公式表达式为：式中，n表示在预设时段内对电池储能系统频率采样的次数，f
i
表示第i次采样得到的电池储能系统频率，f0表示电池储能系统的额定频率，f为电池储能系统的适应度目标函数值。
6.根据权利要求5所述的一种基于微电网的电池储能系统尺寸划分方法，其特征在于，所述步骤s7中更新狼群的位置，包括步骤：s71：获取每一条狼分别与α、β、δ狼之间的距离，获取公式为：s71：获取每一条狼分别与α、β、δ狼之间的距离，获取公式为：s71：获取每一条狼分别与α、β、δ狼之间的距离，获取公式为：式中，分别表示每一条狼所在位置分别与α、β、δ狼所在位置的距离；分别表示α、β、δ狼的当前位置；分别表示α、β、δ狼的当前位置；均为随机向量，所述其中是(0,1)之间的随机值；表示当前狼的位置；s72：根据每一条狼分别与α、β、δ狼之间的距离更新狼群的位置，所用公式为：s72：根据每一条狼分别与α、β、δ狼之间的距离更新狼群的位置，所用公式为：s72：根据每一条狼分别与α、β、δ狼之间的距离更新狼群的位置，所用公式为：s72：根据每一条狼分别与α、β、δ狼之间的距离更新狼群的位置，所用公式为：式中，其中，是随着迭代次数从2衰减至0的常数向量，是(0,1)之间的随机值，是随机系数；为每一条狼根据α、β、δ狼进行更新后的位置，为更新后狼的位置。7.一种基于微电网的电池储能系统尺寸划分系统，其特征在于，其通过灰狼优化算法获取电池储能系统的目标尺寸，以在发生故障时稳定微电网的频率响应；所述系统包括：编码矩阵获取模块，用于根据微电网与微电网中各电池储能系统的参数数据获取编码
矩阵，所述编码矩阵中的元素表示微电网中电池储能系统的可选尺寸，元素中的x表示电池储能系统，元素中的n表示电池储能系统的数量，p表示电池储能系统x的位置；设定模块，用于通过编码矩阵设定狼群中狼的个数即电池储能系统x的个数、最大迭代次数、电池储能系统尺寸参数变量的取值范围即狼群位置最小值与狼群位置最大值组成的范围，并通过取值范围初始化狼群位置即电池储能系统x的位置；判断模块，用于在各电池储能系统不满足预设约束条件时，通过设定模块重新初始化狼群位置；适应度目标函数值获取模块，用于在各电池储能系统满足预设约束条件时，通过适应度目标函数获取每个狼所在位置对应的适应度目标函数值，即微电网通过电池储能系统调频后的频率偏差效果目标函数值；划分模块，用于根据适应度目标函数值，将狼群划分为α、β、δ、ω，其中，α狼为电池储能系统调频效果最优的狼，β狼为电池储能系统调频次优的狼，δ狼为电池储能系统调频第三优的狼，ω狼为剩余的狼；迭代模块，用于初始化迭代次数,并开始进行迭代次数的计数；位置更新模块，用于更新狼群的位置；检查模块，用于在更新后的狼不满足预设约束条件时，通过位置更新模块重新更新狼群的位置；输出模块，用于在更新后的狼满足预设约束条件时，迭代次数加1，并在当前迭代次数大于等于最大迭代次数时，输出α狼的所在位置，即电池储能系统的目标尺寸，在当前迭代次数小于最大迭代次数时，通过位置更新模块重新更新狼群的位置。

技术总结
本发明公开了一种基于微电网的电池储能系统尺寸划分方法与系统，涉及微电网领域，其根据微电网与微电网中各电池储能系统的参数数据获取编码矩阵，并根据编码矩阵设定灰狼优化算法的输入参数、初始化狼群的位置；通过适应度目标函数划分狼群，并在进入灰狼优化算法的迭代后，输出最后α狼的所在位置为电池储能系统的目标尺寸，其将灰狼优化算法嵌入在电池储能系统尺寸的划分方法中，得到目标尺寸电池储能系统，实现了在微电网出现故障、发电和负载需求之间不平衡导致频率不稳定时，给微电网提供足够的频率支持以保持电力系统的安全性，使电力系统在正常和异常条件下均能稳定运行的同时，合理的控制电池储能系统成本的目标。合理的控制电池储能系统成本的目标。合理的控制电池储能系统成本的目标。


技术研发人员：王蒋静 叶佳青 徐杰 杨建立 张力 俞佳捷 曹雅素 曹欣凯 毛倩倩 黄湘云 郑瑞云 徐科兵 汪溥 秦桑
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司宁波供电公司
技术研发日：2022.04.19
技术公布日：2022/7/12