新能源场站内储能功率分配优化方法、系统、终端及介质与流程

本发明涉及电网控制，更具体地说，它涉及新能源场站内储能功率分配优化方法、系统、终端及介质。

背景技术：

1、随着新能源在配电网中的渗透率不断提升，由于新能源发电具有较强的随机性和波动性，如分布式光伏发电，使得传统的新能源并网优化调度方式已无法满足大规模分布式电源接入的现实需求，而基于日前调度、日内滚动和实时协调的多时间尺度源网荷储协调方法成为了主要的研究方向。

2、现有技术中基于多时间尺度的源网荷储协调方法，一般是考虑在实时、短期或超短期预测的基础上制定调度计划，例如由日前调度、日内滚动和实时协调构成的调度计划。其中，日前调度是基于短期的新能源发电预测和用户负荷预测来启动传统机组的发电功率计划，日内滚动是基于超短期的新能源发电预测和用户负荷预测来确定分布式光伏的出力功率计划以及储能单元的充放电功率，而实时协调是基于实时的新能源发电数据和用户负荷数据来确定实时不平衡功率。

3、然而，受新能源场站中储能单元的投入成本限制，储能单元的容量一般较小，为了适应超短期的新能源发电预测和用户负荷预测中的随机性与波动性，储能单元参与功率调控的频次较高，且在长时间的预测误差累积影响下，各个储能单元中可利用的剩余充放电容量易出现极化情况，如部分储能单元中的剩余放电容量较小，同时部分储能单元中的剩余充电容量较小，严重影响了储能单元参与功率调控的稳定性与可靠性；此外，在一部分储能单元进行充电时还有部分储能单元在进行放电，此情况下的高频充放电操作也容易影响储能单元的使用寿命；另外，储能单元参与功率调控的误差较大时将会提高实时不平衡功率，从而增加了新能源并网过程的功率调控难度。因此，如何研究设计一种能够克服上述缺陷的新能源场站内储能功率分配优化方法、系统、终端及介质是我们目前急需解决的问题。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供新能源场站内储能功率分配优化方法、系统、终端及介质，既可以使得各个储能单元之间的荷电状态保持相对平衡，减少储能单元的极化情况发生，又可以降低各个储能单元的充放电操作频次，还可以在实现储能单元的功率准确调控过程中降低实时不平衡功率，从而降低多能源互补调控的难度。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、第一方面，提供了新能源场站内储能功率分配优化方法，包括以下步骤：

4、依据预设周期中各个新能源场站内储能单元的实际充放电功率均值计算得到在日内滚动协调阶段所有新能源出力计划的基础偏差值；

5、依据多个连续预设周期的基础偏差值预测得到下一个预设周期的预测偏差值；

6、依据基础偏差值和储能单元的实际充放电功率计算得到各个新能源场站在相应预设周期对所有新能源出力计划偏差产生影响的偏差贡献系数；

7、依据多个连续预设周期的偏差贡献系数预测得到下一个预设周期的预测贡献系数；

8、结合预测贡献系数和预测偏差值反求解得到各个储能单元在下一个预设周期的的估算充放电功率；

9、对各个储能单元的估算充放电功率进行转移分配，并以所有储能单元的估算充放电功率在转移分配过程中的转移成本最小为优化目标求解得到满足基础约束条件的各个新能源场站在下一个预设周期的储能功率分配策略。

10、进一步的，所述基础偏差值的计算公式具体为：

11、；

12、其中，表示第个预设周期所对应的基础偏差值；表示储能单元的数量；表示第个储能单元在预设周期中的实际充放电功率，正值表示充电功率，负值表示放电功率；每一个新能源场配置一个储能单元。

13、进一步的，所述偏差贡献系数的计算公式具体为：

14、；

15、其中，表示第个新能源场站在预设周期中的偏差贡献系数；表示第个储能单元在预设周期中的实际充放电功率，正值表示充电功率，负值表示放电功率；表示第个预设周期所对应的基础偏差值；每一个新能源场配置一个储能单元。

16、进一步的，所述估算充放电功率的计算公式具体为：

17、；

18、其中，表示第个储能单元在预设周期中的估算充放电功率，正值表示充电功率，负值表示放电功率；表示预设周期所对应的预测偏差值；表示第个新能源场站在预设周期中的预测贡献系数；每一个新能源场配置一个储能单元。

19、进一步的，所述优化目标的表达式具体为：

20、；

21、其中，表示第个储能单元与第个储能单元之间的转移充放电功率，正值表示将第个储能单元的估算放电功率转移至第个储能单元，负值表示将第个储能单元的估算充电功率转移至第个储能单元；表示第个储能单元与第个储能单元之间的电能传输距离；表示第个储能单元在预设周期中的估算充放电功率经转移分配后的最终充放电功率；表示储能单元的数量；表示对于同一个储能单元参与功率转移分配的其他储能单元数量；表示第个储能单元在预设周期中的估算充放电功率；表示第个储能单元在预设周期之后的剩余容量实现在一个预设周期内完全放电的放电功率；表示第个储能单元的放电功率下限值；表示第个储能单元的放电功率上限值。

22、进一步的，该方法中的充放电功率均为一个预设周期中的功率平均值。

23、进一步的，所述预测偏差值和/或偏差贡献系数采用最小二乘法进行预测。

24、第二方面，提供了新能源场站内储能功率分配优化系统，包括：

25、偏差分析模块，用于依据预设周期中各个新能源场站内储能单元的实际充放电功率均值计算得到在日内滚动协调阶段所有新能源出力计划的基础偏差值；

26、偏差预测模块，用于依据多个连续预设周期的基础偏差值预测得到下一个预设周期的预测偏差值；

27、贡献分析模块，用于依据基础偏差值和储能单元的实际充放电功率计算得到各个新能源场站在相应预设周期对所有新能源出力计划偏差产生影响的偏差贡献系数；

28、贡献预测模块，用于依据多个连续预设周期的偏差贡献系数预测得到下一个预设周期的预测贡献系数；

29、功率估算模块，用于结合预测贡献系数和预测偏差值反求解得到各个储能单元在下一个预设周期的的估算充放电功率；

30、功率分配模块，用于对各个储能单元的估算充放电功率进行转移分配，并以所有储能单元的估算充放电功率在转移分配过程中的转移成本最小为优化目标求解得到满足基础约束条件的各个新能源场站在下一个预设周期的储能功率分配策略。

31、第三方面，提供了一种计算机终端，包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面中任意一项所述的新能源场站内储能功率分配优化方法。

32、第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行可实现如第一方面中任意一项所述的新能源场站内储能功率分配优化方法。

33、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

34、1、本发明提供的新能源场站内储能功率分配优化方法，通过对各个新能源场的出力计划偏差对所有新能源场的出力计划偏差影响进行趋势分析，再结合所有新能源出力计划的偏差预测来分析各个储能单元在下一个预设周期的估算充放电功率，最后结合各个储能单元的估算充放电功率和剩余容量来实现各个储能单元之间的充放电功率转移分配，既可以使得各个储能单元之间的荷电状态保持相对平衡，减少储能单元的极化情况发生，又可以降低各个储能单元的充放电操作频次，还可以在实现储能单元的功率准确调控过程中降低实时不平衡功率，从而降低多能源互补调控的难度；

35、2、本发明通过计算各个储能单元的实际充放电功率与基础偏差值之间的功率差值，再以功率差值与基础偏差值的比值计算得到偏差贡献系数，既可以适用于储能单元进行充电的偏差情况，又可以适用于储能单元进行放电的偏差情况；

36、3、本发明在储能功率分配策略的求解过程中，不仅考虑了整个转移分配过程所有储能单元的功率之和不变，还考虑了在实现转移充放电功率的分配后各个储能单元的荷电状态不超出上下限值的边界，使得储能功率分配更为合理。