一种储能共享控制方法及其控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113988567A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202111231068.7H02J3/38(2006.01)(22)申请日2021.10.22(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人肖江文杨妍冰刘骁康王燕舞崔世常(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人胡秋萍(51)Int.Cl.G06Q10/06(2012.01)G06Q50/06(2012.01)G06F17/10(2006.01)H02J3/32(2006.01)权利要求书4页说明书11页附图4页(54)发明名称一种储能共享控制方法及其控制系统(57)摘要本发明公开了一种储能共享系统及其控制方法，其控制方法包括：步骤1：构建每个产消者的电力总成本作为初始目标函数，确定初始目标函数中各决策变量的约束条件；步骤2：根据产消者之间的非合作博弈关系形成关于当前产消者与其他产消者的广义纳什均衡问题；步骤3：根据交替方向乘子法更新每个产消者的最优决策变量；步骤4:根据重球法的规则更新每个产消者的决策变量作为下一次优化的初始值；步骤5：判断是否达到纳什均衡，若否，则跳转至步骤3，若是，则输出当前均衡解作为储能共享控制策略。通过上述控制方法实现了可再生能源的本地消纳，对电网冲击影响的减少以及可再生能源产消者自身电力成本的优化。CN113988567ACN113988567A权利要求书1/4页1.一种储能共享控制方法，用于控制共享储能站、主电网和多个产消者的能量交互，其特征在于，所述控制方法包括：步骤1：构建每个产消者的电力总成本作为初始目标函数，确定所述初始目标函数中各决策变量的约束条件；步骤2：根据产消者之间的非合作博弈关系形成关于当前产消者与其他产消者的广义纳什均衡问题；步骤3：根据交替方向乘子法更新每个产消者的最优决策变量；步骤4：根据重球法的规则更新每个产消者的决策变量作为下一次优化的初始值；步骤5：判断是否达到纳什均衡，若否，则跳转至步骤3，若是，则输出当前均衡解作为储能共享控制策略。2.如权利要求1所述的储能共享控制方法，其特征在于，对于产消者n的初始目标函数为以表示产消者n的决策变量，其中，Sn、Pn分别表示产消者n在整个优化控制时段内获得的总的分配储能容量、总的分配功率容量，表示产消者n的初始容量，表示产消者n在h时刻对共享储能系统的充电功率，表示共享储能系统在h时刻对产消者n的放电功率，表示与产消者n配备的充电设备的充电功率；表示产消者n在h时刻的电力净需求；其中，表示产消者n在h时刻获得储能容量所需的成本，pESS表示储能容量的单价；表示产消者n在h时刻获得功率容量所需的成本，po表示功率容量的单价；表示产消者n在h时刻与主电网交互所需的电力成本，pbuy、psell表示电力出售和购买的市场价格，分别表示Lh的最大值和最小值，Lh表示所有产消者在优化控制时刻的净需求；表示由于过度充放电引起的损耗成本，pd表示损耗参数。3.如权利要求2所述的储能共享控制方法，其特征在于，决策变量的独立约束条件以Mn表示，2CN113988567A权利要求书2/4页其中，其中第一、二、三、四约束表示产消者n的充放电约束，η为储能系统的充电效率，第五行约束表示充电设备的充电功率约束，第六行约束表示充电设备的充电需求约束，Ech，n表示充电设备的额定充电功率，表示充电设备是否充电的二进制参数，En表示充电设备在整个优化控制时段的总充电需求，ηe表示充电设备的充电效率，第七行约束表示产消者在考虑共享储能时的供需平衡，表示产消者n产生的可再生能源，表示产消者n的负荷用电需求；决策变量的耦合约束条件以表示，其中，Smax、Pmax分别表示共享储能站的储能容量和功率容量，S0表示共享储能系统需保留的最小容量。4.如权利要求1所述的储能共享控制方法，其特征在于，步骤2包括：步骤21：根据产消者之间的关系形成了非合作博弈中的广义纳什均衡问题，表示为：其中是产消者n在各个优化时刻的决策变量集，为产消者n在h时刻的决策变量，N为产消者的总数量，θn为产消者n的关于成本的初始目标函数，表示整体约束集，其中，Mn为关于的独立约束条件，为的耦合约束条件；步骤22：利用正则化Nikaido‑Isoda函数将初始目标函数转换为：其中，Yn表示产消者n改变策略得到的新向量，X‑n＝[x1，...，xn‑1，xn+1，...，xN]是除了产消者n之外的其他产消者的决策变量集，函数Φγ(X，Y)用来衡量如果产消者n将其策略从Xn改变为一个新的向量Yn、而其他产消者继续保持原有策略X‑n时所增加的收益；3CN113988567A权利要求书3/4页步骤23：将