一种基于样本熵的熔盐耦合火电机组的调频方法和系统与流程

本技术涉及电网调频，尤其涉及一种基于样本熵的熔盐耦合火电机组的调频方法和系统。

背景技术：

1、火储联合调频能够显著改善火电机组的调频性能，可以快速、有效地减小系统调频容量缺额。目前，火储联合调频技术有电池储能、超级电容储能、飞轮储能、熔盐储能和多种形式构成的混合储能等，火电池储能的循环寿命低并且存在一定的安全隐患，超级电容储能和飞轮储能作为功率型储能器件的代表，火具有成本高、能量密度低等缺陷，熔盐储能以硝酸盐等原料作为蓄热介质，通过传热工质的热能与熔盐的内能转化来存储、释放能量，具有低成本、高安全、大容量和长寿命等优点。

2、现有技术中有利用熔盐储能结合变分模态分解(variational modedecomposition，vmd)技术辅助调频，然而信号仅简单地经vmd分解得到的多个模态分量（intrinsic mode function，imf）存在严重模态混叠的问题，影响了后续调频响应的准确性。

技术实现思路

1、本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本技术的第一个目的在于提出一种基于样本熵的熔盐耦合火电机组的调频方法，以降低模态混叠的情况。

3、本技术的第二个目的在于提出一种基于样本熵的熔盐耦合火电机组的调频系统。

4、本技术的第三个目的在于提出一种电子设备。

5、本技术的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

6、为达上述目的，本技术第一方面实施例提出了一种基于样本熵的熔盐耦合火电机组的调频方法，火电厂配置的混合储能装置包括熔盐储能设备和锂电池，调频方法包括以下步骤：

7、基于接收的调频指令确定混合储能响应需求；

8、以分解层数的连续两个取值为一个分解层数组，通过所述分解层数组利用vmd算法对所述混合储能响应需求进行分解得到对应的模态分量候选组；

9、基于模态分量候选组计算完整度，基于设定分解层数范围更新分解层数组以获得新的模态分量候选组进而得到新的完整度；

10、对所有完整度进行从大到小排序，选择前三个完整度对应的模态分量候选组分别作为目标模态分量候选组；

11、对各目标模态分量候选组进行重构后获得对应的重构序列，基于各重构序列的样本熵，选择样本熵最小的重构序列作为目标重构序列；

12、对目标重构序列进行划分，以得到高频分量和低频分量；

13、控制所述熔盐储能设备按照所述高频分量进行响应并控制所述锂电池按照所述低频分量进行响应。

14、在本技术的第一方面的方法中，所述模态分量候选组包括第一子组和第二子组，基于两个取值中的较小分解层数分解得到的模态分量组为第一子组，基于两个取值中的较大分解层数分解得到的模态分量组为第二子组，所述基于模态分量候选组计算完整度，包括：基于所述第一子组和所述第二子组获得第一残差、紧密度、第二残差；基于所述第一残差、所述紧密度、所述第二残差计算完整度。

15、在本技术的第一方面的方法中，所述基于所述第一子组和所述第二子组获得第一残差、紧密度、第二残差，包括：对所述第一子组的各模态分量求和得到第一和值；对所述第二子组的各模态分量求和得到第二和值；基于混合储能响应需求与所述第一和值获得第一残差；基于混合储能响应需求与所述第二和值获得第二残差；基于所述第一和值和所述第二和值获得紧密度。

16、在本技术的第一方面的方法中，所述对各目标模态分量候选组进行重构后获得对应的重构序列，包括：对任一目标模态分量候选组，利用所述第一子组的各模态分量、第二子组的各模态分量，以及对应的权重系数获得该目标模态分量候选组对应的重构序列，进而获得各目标模态分量候选组对应的重构序列。

17、为达上述目的，本技术第二方面实施例提出了一种基于样本熵的熔盐耦合火电机组的调频系统，火电厂配置的混合储能装置包括熔盐储能设备和锂电池，调频系统包括以下步骤：

18、获取模块，用于基于接收的调频指令确定混合储能响应需求；

19、分解模块，用于以分解层数的连续两个取值为一个分解层数组，通过所述分解层数组利用vmd算法对所述混合储能响应需求进行分解得到对应的模态分量候选组；

20、计算模块，用于基于模态分量候选组计算完整度，基于设定分解层数范围更新分解层数组以获得新的模态分量候选组进而得到新的完整度；

21、筛选模块，用于对所有完整度进行从大到小排序，选择前三个完整度对应的模态分量候选组分别作为目标模态分量候选组；

22、重构模块，用于对各目标模态分量候选组进行重构后获得对应的重构序列，基于各重构序列的样本熵，选择样本熵最小的重构序列作为目标重构序列；

23、划分模块，用于对目标重构序列进行划分，以得到高频分量和低频分量；

24、控制模块，用于控制所述熔盐储能设备按照所述高频分量进行响应并控制所述锂电池按照所述低频分量进行响应。

25、在本技术的第二方面的系统中，所述模态分量候选组包括第一子组和第二子组，基于两个取值中的较小分解层数分解得到的模态分量组为第一子组，基于两个取值中的较大分解层数分解得到的模态分量组为第二子组，所述计算模块，在用于基于模态分量候选组计算完整度时，具体用于：基于所述第一子组和所述第二子组获得第一残差、紧密度、第二残差；基于所述第一残差、所述紧密度、所述第二残差计算完整度。

26、在本技术的第二方面的系统中，所述计算模块中，所述基于所述第一子组和所述第二子组获得第一残差、紧密度、第二残差，包括：对所述第一子组的各模态分量求和得到第一和值；对所述第二子组的各模态分量求和得到第二和值；基于混合储能响应需求与所述第一和值获得第一残差；基于混合储能响应需求与所述第二和值获得第二残差；基于所述第一和值和所述第二和值获得紧密度。

27、在本技术的第二方面的系统中，所述重构模块，在用于对各目标模态分量候选组进行重构后获得对应的重构序列时，具体用于：对任一目标模态分量候选组，利用所述第一子组的各模态分量、第二子组的各模态分量，以及对应的权重系数获得该目标模态分量候选组对应的重构序列，进而获得各目标模态分量候选组对应的重构序列。

28、为达上述目的，本技术第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；所述存储器存储计算机执行指令；所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现本技术第一方面提出的方法。

29、为达上述目的，本技术第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现本技术第一方面提出的方法。

30、本技术提供的基于样本熵的熔盐耦合火电机组的调频方法、系统、电子设备及存储介质，通过基于接收的调频指令确定混合储能响应需求；以分解层数的连续两个取值为一个分解层数组，通过分解层数组利用vmd算法对混合储能响应需求进行分解得到对应的模态分量候选组；基于模态分量候选组计算完整度，基于设定分解层数范围更新分解层数组以获得新的模态分量候选组进而得到新的完整度；对所有完整度进行从大到小排序，选择前三个完整度对应的模态分量候选组分别作为目标模态分量候选组；对各目标模态分量候选组进行重构后获得对应的重构序列，基于各重构序列的样本熵，选择样本熵最小的重构序列作为目标重构序列；对目标重构序列进行划分，以得到高频分量和低频分量；控制熔盐储能设备按照高频分量进行响应并控制锂电池按照低频分量进行响应。在这种情况下，通过不同的分解层数组获得对应的模态分量候选组并计算完整度，选择前三大的完整度对应的模态分量候选组进行后续的重构能够保证信号丢失较少、调频响应更准确，对于重构后获得的重构序列利用最小样本熵得到目标重构序列，此时由于样本熵最小故目标重构序列模态混叠最小，此时利用目标重构序列得到高频分量和低频分量从而控制熔盐储能设备和锂电池运行，能够实现降低模态混叠的情况且调频响应更准确。

31、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。