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[1 主要内容](#1 主要内容)
[2 部分代码](#2 部分代码)
[3 程序结果](#3 程序结果)
[4 下载链接](#4 下载链接)
1 主要内容
该程序复现文献《考虑储能电池参与一次调频技术经济模型的容量配置方法》模型,以调频效果最优为目标,考虑储能参与一次调频的充放电策略,在电网频率偏差已知的情况下,通过引入储能设备调节频率偏差,从而优化得到最佳储能容量,该程序只考虑调频效果最优,并未考虑经济性,但是原理是互通的,只需修改目标函数即可;该程序采用粒子群编程,注意:不是simulink模型,相关储能参与调频的simulink模型也会陆续更新,大家敬请期待!该程序和原文献一致,通过soc最小值、soc最大值、购电、售电和储能出力最大值五个参数作为优化变量,采用粒子群进行求解,并设置购售电、储能出力、soc等约束,程序优化效果不错,值得参考学习!
储能参与调频原理
原理图如下图:
当负荷突然增加时,负荷频率特性曲线将由 L1( Δf) 移 至 L2 ( Δf) ,由 传 统 电 源 的 功 频 曲 线G( Δf) 可知其会自动增加出力,以阻止频率进一步下降,电网运行点将由稳定运行点 a 移至 b 点,对应的频率偏差从 0 下降至 Δf1 ( 其为负值) 。此时,利用储能电池模拟传统电源的下垂特性以实现参与一次调频,通过设置储能电池的虚拟单位调节功率 KE,对应储能电池的出力为如图 1 所示的 PE值。
简而言之,电网中的传统电源功率或负荷发生变化时,必然会引起电网频率的变化。当电网供电大于负荷需求时,电网频率会上升,此时应控制储能电池从电网吸收功率; 当电网供电小于负荷需求时,电网频率会下降,此时应控制储能电池释放功率至电网。
储能参与一次调频的充放电策略
上图是以调频效果最优为目标的储能参与调频流程图,和介绍一致,以soc最小值、soc最大值、购电、售电和储能出力最大值五个参数作为优化变量,以频率偏差最小为目标。具体调频策略如下:
2 部分代码
%% 变量定义如下:
% 决策变量:% 较高, 较低, 购电,售电,最大值
% x=[soc_h, soc_l, P_b,P_s,P_m];
clc;
clear;
close all;
%% 算法参数
parameter;
nVar=5; % Number of Decision Variables
VarMin=[ones(1,2)*soc_min, ones(1,1)*0, ...
ones(1,1)*0, ones(1,1)*0]; % Lower Bound of Variables
VarMax=[ones(1,2)*soc_max, ones(1,1)*P_max, ...
ones(1,1)*P_max, ones(1,1)*P_max]; % Upper Bound of Variables
MaxIt=30; % Maximum Number of Iterations
nPop=10; % Population Size (Swarm Size)
%% 计算
[ bestPosition, fitValue ] = ...
PSOFUN( @fun_objective,nVar,VarMin,VarMax,MaxIt,nPop );
x=bestPosition;
[fun,g,Pt,ft,Q_soc] = fun_jieguo(x);
disp('输出结果')
disp('J1 Qsoc,high Qsoc,low P,buy P,sell P,rated Qsoc,rms E,rated')
fun;
%% 各个决策变量的含义
soc_h = x(1) ; % 较高
soc_l = x(2) ; % 较低
P_b = x(3) ; % 购电
P_s = x(4) ; % 售电
P_m = fix(x(5)); % 最大值
E_b=0.32*P_m ; %储能容量
Q_soc;
J1=fun
Qsoc_high=soc_h
Qsoc_low=soc_l
P_buy=P_b
P_sell=P_s
P_rated=P_m
Qsoc_rms=Q_soc
E_rated=E_b
%% 画图
figure
plot(u1)
title('优化前频率偏差')
xlabel('时间 / s')
ylabel('频率偏差/ Hz')
legend('频率偏差')
figure
plot(ft)
title('优化后频率偏差')
xlabel('时间 / s')
ylabel('频率偏差 / Hz')
legend('频率偏差')
figure
plot(-Pt)
title('储能出力')
xlabel('时间 / s')
ylabel('出力 / MW')
legend('储能出力')
3 程序结果
4 下载链接
见下方!