技术特征：
1.一种考虑经济性与安全性的大规模储能电站功率协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，当接收到要求储能电站参与电网调频的指令时，对储能电站的各电池组进行电池状态信息检测；步骤二，根据电池状态信息计算各电池组的功率约束因子，确定电池充放电功率限值；步骤三，若各电池组状态信息一致，则以各电池组平均分配的方式承担调度功率，且最大充放电功率不超过允许限值；若各电池组状态信息不一致，则对各电池组出力功率进行修正，从而分配各电池组最佳出力功率；步骤四，各电池组按照步骤三中的分配方式执行输出，从而实现大规模储能电站功率协同控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤一中，电池状态信息检测包括检测每个电池组中的电池单元是否存在故障，以及每个电池单元的荷电状态soc。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤二包括：步骤1，以储能电站中包括n个电池组，且每个电池组由k个电池单元构成，首先根据电池状态信息中的故障信息来标记运行状态η
i
，其中i=1
……
k；若电池单元为故障状态，η
i =0，否则η
i =1；步骤2，根据电池状态信息中的荷电状态soc
i
，来计算每个电池组的平均荷电状态soc
j
，其中j=1
……
n：步骤3，根据soc
j
获取每个电池组的功率约束因子λ
j
；步骤4，基于λ
j
得到电池单元组充电功率限值p
cha,j
和放电功率限值p
discha,j
：其中，p0表示储能额定充放电功率；则电池单元组充电功率p
j
的取值范围为：。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的步骤3中，功率约束因子λ
j
是关于soc
j
的分段函数，其取值区间为[0,1]，将soc
j
划分为5个区间，按照如下方法进行设计：当soc
j
∈[0，soc
min
]，则电池单元放电深度超出安全界限，只能进行充电：当soc
j
∈[soc
min
，soc
low
]，则电池单元不能全功率放电：
当soc
j
∈[soc
low
，soc
high
]，则电池单元能全功率充放电：当soc
j
∈[soc
high
，soc
max
]，则电池单元不能全功率充电：当soc
j
∈[soc
max
，1]，则电池处于过充状态，只允许放电：其中，soc
min
、soc
low
、soc
high
以及soc
max
为电池状态区域划分参数；δ为调节参数。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的步骤三中，对各电池组出力功率进行修正，从而分配各电池组最佳出力功率包括：步骤1），计算储能电站整体的最大充电功率限值p
all,max cha
与最大放电功率限值p
all,max discha
：步骤2），计算每个电池单元组参与调度的运行成本c(p
j
)：储能电池的寿命记为s，表示为：其中，l
r
为储能电池的循环寿命，以次数计；d
r
为放电深度dod，c
r
为理想状态下储能额定ah容量；对充放电过程进行等效，则每次储能电池运行时的等效充放电功率d
eff
为：
其中，d
a
是实际dod值；c
a
为当前放电电流下的实际ah容量；u0与u1为拟合系数；e表示自然常数；第j个电池单元组的实际放电容量d
a,j
为：其中，v
es,j
为第j个电池单元组的端电压；dτ表示对时间的微分；以第j个电池单元组的初始投资成本为c
inv,i
，则c
inv,i
/s表示在标准循环寿命下每安时的成本；记k
dr,j
为储能参与调度的价格，单位为$/kwh，则第j个电池单元组参与调度的运行成本c(p
j
)表示为：步骤3）设置优化目标函数为：其中，c表示储能电站执行调度指令的经济成本，由每个单元组的运行成本c(p
j
)构成；步骤4），约束条件的设置分为四种情况：case1：电网调度指令为充电功率p
cha
，储能电站整体的最大充电功率限值|p
all,max cha
|≥|p
cha
|，设置约束条件为：case2：电网调度指令为充电功率p
cha
，储能电站整体的最大充电功率限值|p
all,max cha
|<|p
cha
|，设置约束条件为：case3：电网调度指令为放电功率p
discha
，储能电站整体的最大放电功率限值p
all,max discha
≥p
discha
，设置约束条件为：
case4：电网调度指令为放电功率p
discha
，储能电站整体的最大放电功率限值p
all,max discha
<p
discha
，设置约束条件为：步骤5），将优化目标和约束条件输入优化求解器，得到各电池单元组p
j
的最优解。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的步骤2）中，dod由下式计算获得：其中，soc
j
(t0)表示储能参与调度时的初始荷电状态，e
rated
为电池的额定容量。
技术总结
本发明公开了一种考虑经济性与安全性的大规模储能电站功率协同控制方法。从优化储能系统经济化响应电网调度指令的目的出发，当储能电站接收到电网调度中心的功率指令时，首先对各电池组进行故障检测并采集SOC信息，计算各电池组的功率约束因子，若各电池组状态信息如有效电池单元数量、SOC状态等一致，则各电池组以平均分配的方式承担调度功率；若各电池组状态信息不一致，则以经济最优化为目标，计算并分配各电池组最佳出力功率，电池组内部各单元响应有功出力指令，最终实现功率协同控制。本发明优化算法清晰，控制结构简单，便于工程实现，可以在响应电网调度指令要求的同时，维持储能系统内部电池的安全，实现经济最优化运行。行。行。
技术研发人员：张志文 张靖 欧阳志国 马芳
受保护的技术使用者：湖南华大电工高科技有限公司
技术研发日：2022.09.29
技术公布日：2022/11/2