功率分配方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质与流程

本技术属于电力系统稳定控制，尤其涉及一种功率分配方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、随着新能源占比不断提高，新型电力系统将是智能电网的新时代，电网波动变化更随机，传统火电和水电调峰调频将难以为继，而储能系统凭借着快速响应、精准跟踪、功率优异等特性，可在发电侧发挥更好的一次调频调节作用。

2、储能电站的一次调频是指储能电站通过向电网注入或吸收电能来调节电网频率的过程。单个储能电站往往由多个储能单元组成，对于百兆瓦级储能电站来说，甚至涉及到上百个储能单元。多个储能单元的功率协调控制一般由能量管理系统和储能协调控制器配合实现。当电网的频率一旦偏离额定值时，储能协调控制器在综合考虑拓扑关系、不参与调节的设备、各种约束条件后，计算出储能电站中各台储能变流器的有功目标值，从而控制储能电站输出有功功率的增减，限制电网频率变化，使电网频率维持稳定。储能变流器集成于储能电站的能量管理系统(ems)中，通过智能算法实现对充放电过程的精确控制，包括功率分配、故障处理、状态监测等功能，确保储能电站的自动化、智能化运行。

3、相关技术中，针对储能电站的一次调频的功率分配策略往往是将一次调频出力功率目标值等比例分配给储能电站中可用的所有储能变流器(power conversion system，pcs)。已有方式不仅未考虑到储能变流器最优的工作效率点，还未考虑到每个储能变流器的荷电状态(state of charge，soc)的不同，使得在调频过程中储能变流器的soc偏差较大，功率分配操作的功率偏差大，严重降低了储能电站的效率。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术实施例提供了一种功率分配方法及终端设备，能够在满足目标功率出力的前提下，实现针对目标出力功率的快速准确分配，减少储能变流器的功率偏差，提升储能电站的效率。

2、本技术实施例的第一方面提供了一种功率分配方法，包括：

3、在针对储能电站的调频过程中，获取所述储能电站与当前运行工况适配的目标出力功率；

4、基于所述目标出力功率以及所述储能电站的至少一个第一储能变流器，进行第一功率分配操作，得到每个所述储能变流器的分配功率；

5、确定所述第一功率分配操作的已分配总功率，并基于所述目标出力功率与所述已分配总功率，确定待分配出力功率；

6、若存在符合功率继续分配条件的至少一个第二储能变流器，则基于所述待分配出力功率以及第二储能变流器，依次进行至少一次的第二功率分配操作；其中，至少一个第二储能变流器为至少一个第一储能变流器的子集；

7、在每次所述第二功率分配操作后更新所述待分配出力功率，若新的待分配出力功率符合结束分配条件，则停止功率分配。

8、在第一方面的一种实现方式中，所述基于所述目标出力功率以及所述储能电站的至少一个第一储能变流器，进行第一功率分配操作，得到每个所述储能变流器的分配功率，包括：

9、针对每个所述第一储能变流器，基于所针对第一储能变流器的储能容量、所针对第一储能变流器的荷电状态、所述储能电站的荷电状态均值以及功率分配间隔，确定所针对第一储能变流器的功率偏差；

10、确定所述储能电站的功率均值以及所述功率偏差的差值，得到所针对第一储能变流器的理论出力功率；其中，所述功率均值基于所述目标出力功率与第一储能变流器的数量确定；

11、基于所针对第一储能变流器与当前运行工况对应的功率约束条件，对所针对第一储能变流器的理论出力功率进行修正，得到所针对第一储能变流器的分配功率。

12、在第一方面的一种实现方式中，所述基于所针对第一储能变流器与当前运行工况对应的功率约束条件，对所针对第一储能变流器的理论出力功率进行修正，得到所针对第一储能变流器的分配功率，包括：

13、若当前运行工况为放电工况，则基于放电约束条件，对所针对第一储能变流器的理论出力功率进行修正，得到所针对第一储能变流器的分配功率；其中，所述放电约束条件基于零和所针对第一储能变流器可放电功率峰值确定；

14、若当前运行工况为充电工况，则基于充电约束条件，对所针对第一储能变流器的理论出力功率进行修正，得到所针对第一储能变流器的分配功率；其中，所述充电约束条件基于零和所针对第一储能变流器可充电功率峰值确定。

15、在第一方面的一种实现方式中，将理论出力功率与分配功率相同的第一储能变流器作为符合功率继续分配条件的第二储能变流器；所述第二功率分配操作的执行过程包括：

16、基于所述第二储能变流器的数量，确定所述待分配出力功率的功率均值；

17、针对每个所述第二储能变流器，对平均功率和所针对第二储能变流器的分配功率进行加权求和，得到所针对第二储能变流器对应的调整后的出力功率；

18、基于所述调整后的出力功率以及所针对第二储能变流器在当前运行工况下的功率峰值，确定所针对第二储能变流器的目标出力功率。

19、在第一方面的一种实现方式中，所述方法还包括：在所述目标出力功率低于预设功率阈值的情况下，确定所述储能电站中各可用储能变流器达到效率峰值时的出力功率；

20、基于所述储能电站的额定功率以及各所述出力功率，确定所述储能电站的实际出力功率；

21、若所述实际出力功率大于所述目标出力功率的绝对值，则依据各所述出力功率以及各所述储能变流器的荷电状态，对所述目标处理功率进行功率分配，直至功率分配完毕。

22、在第一方面的一种实现方式中，所述依据各所述出力功率以及各所述储能变流器的荷电状态，对所述目标处理功率进行功率分配，包括：

23、在所述储能电站的运行工况为充电工况的情况下，依据储能变流器的荷电状态从小到大的顺序，对所述储能电站中可用的储能变流器进行排序；

24、获取排序后的每个储能变流器在效率峰值下的出力功率点；

25、依据排序顺序，依次对储能变流器的出力功率进行累加，在任一累加结果与所述目标出力功率的差值为非正数时，停止功率分配。

26、在第一方面的一种实现方式中，所述依据各所述出力功率以及各所述储能变流器的荷电状态，对所述目标处理功率进行功率分配，包括：

27、在所述储能电站的运行工况为放电工况的情况下，依据储能变流器的荷电状态从大到小的顺序，对所述储能电站中可用的储能变流器进行排序；

28、依据排序顺序，依次对储能变流器的出力功率进行累加，在任一累加结果与所述目标出力功率的差值为非负数时，停止功率分配。

29、在第一方面的一种实现方式中，所述确定所述储能电站中每个可用储能变流器在效率峰值下的出力功率，包括：

30、获取效率预测模型，所述效率预测模型是基于在不同运行工况、不同直流侧电压以及不同出力功率下的储能变流器的实际效率为训练样本训练得到的；

31、通过所述效率预测模型，在当前运行工况和当前直流侧电压下，确定各所述储能变流器达到效率峰值时的出力功率

32、本技术实施例的第二方面提供了一种功率分配装置，包括：

33、获取模块，用于在针对储能电站的调频过程中，获取所述储能电站与当前运行工况适配的目标出力功率；

34、第一分配模块，用于基于所述目标出力功率以及所述储能电站的至少一个第一储能变流器，进行第一功率分配操作，得到每个所述储能变流器的分配功率；

35、确定模块，用于确定所述第一功率分配操作的已分配总功率，并基于所述目标出力功率与所述已分配总功率，确定待分配出力功率；

36、第二分配模块，若存在符合功率继续分配条件的至少一个第二储能变流器，则基于所述待分配出力功率以及第二储能变流器，依次进行至少一次的第二功率分配操作；其中，至少一个第二储能变流器为至少一个第一储能变流器的子集；

37、更新模块，用于在每次所述第二功率分配操作后更新所述待分配出力功率，若新的待分配出力功率符合结束分配条件，则停止功率分配。

38、本技术实施例的第三方面提供一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述方法的步骤。

39、本技术实施例的第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。

40、本技术实施例第一方面首先通过分析储能电站当前运行工况，确立了所需的目标出力功率。接着，采用分阶段的功率分配方案，首先进行初步的第一功率分配，依据目标出力功率为每个第一储能变流器分配了合适的分配功率，并计算已分配的总功率，从而识别剩余的待分配功率。在此基础上，智能识别并选取符合功率继续分配条件的第二储能变流器，通过迭代的第二功率分配操作，逐步完成目标出力功率的分配。每完成一轮分配后，即时评估剩余待分配功率，一旦达到预设的分配完成条件，即终止分配过程，以此实现了对目标出力功率的快速准确分配，减少了储能变流器的功率偏差，增强了储能电站响应电网频率波动的能力，提升了储能电站的效率。

41、可以理解的是，上述第二方面至第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。