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（matlab代码）-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了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（matlab代码）。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

1 主要内容

储能参与调频原理

储能参与一次调频的充放电策略

2 部分代码

3 程序结果

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！

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储能参与调频原理

原理图如下图：

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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

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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：

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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')