基于蚁群算法的电池储能电站功率控制方法及其系统

摘要

本发明提出一种基于蚁群算法的电池储能电站功率控制方法及其系统，该方法包括A、实时读取电池储能电站的相关数据，并对数据进行存储；B、通过蚁群算法实时确定出电池储能电站中参与本次功率分配的储能机组；C、计算出参与本次功率分配的储能机组功率命令值；D、将步骤C计算出的储能机组功率命令值进行存储后输出。该系统包括通讯模块、数据存储与管理模块、蚁群算法控制模块和功率分配控制模块。本发明的控制方法和系统通过位于工控机中的各模块完成基于蚁群算法的电池储能电站功率控制方法，并将数据传至外部监控平台进行监控，可实现对兆瓦级电池储能电站实时功率的有效控制和分配目的。

主权项

一种基于蚁群算法的电池储能电站功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：A、实时读取电池储能电站的相关数据，并对数据进行存储；B、通过蚁群算法实时确定出电池储能电站中参与本次功率分配的储能机组；C、计算出参与本次功率分配的储能机组功率命令值；D、将步骤C计算出的储能机组功率命令值进行存储后输出；在步骤B中，首先，建立下式中的0‑1整数规划模型作为判断各储能机组是否参与本次功率分配的目标函数：目标函数：其次，通过蚁群算法确定参与本次功率分配的储能机组，进一步确定各储能机组的决策变量x_i；上式中，x_i、u_i、α_i、分别为储能机组i的0‑1决策变量、可控状态值、最大允许工作功率比例值和最大允许工作功率；当x_i＝1时表示储能机组i参与本次功率分配，当x_i＝0时表示储能机组i不参与本次功率分配；当储能机组i可控时，u_i为1，否则u_i为0；为电池储能电站总功率需求；L为电池储能电站中储能机组的总个数；基于蚁群算法计算各储能机组决策变量x_i的具体方法包括：B1)令计数器值G＝0，将各储能机组i的信息素浓度τ_i均设为1；初始化禁忌表，使各储能机组均处于没被选中状态，并令被选中储能机组个数值Z＝0；B2)计算没有在禁忌表中被选中的各储能机组被选择概率p_i；B3)从各储能机组i中选择概率p_i最大的储能机组；B4)修改禁忌表，追加保存此次被选中的储能机组k，并执行Z＝Z+1；B5)更新储能机组k的全局信息素；B6)判断储能机组k是否满足总功率需求约束条件，如果满足，则进行步骤B7；否则，执行G＝G+1；令计数器最大值G^max等于电池储能电站中储能机组的总个数L，若G小于计数器最大值G^max，则跳转至步骤B2；否则进行步骤B7；B7)禁忌表中被选中的储能机组即为参与本次功率分配的储能机组，由此确定出各储能机组的决策变量x_i；所述步骤B2中，当电池储能电站总功率需求大于0时，各储能机组i被选择的概率p_i为：当电池储能电站总功率需求小于0时，各储能机组i被选择的概率p_i为：上述各式中，分别为储能机组i的最大允许充、放电功率；为储能机组i的额定充放电功率；τⁱ为储能机组i的信息素浓度；在步骤C中，计算参与本次功率分配的储能机组功率命令值的具体方法包括：C1)利用步骤B计算出的各储能机组i的决策变量x_i，并基于相应储能机组的荷电状态值，计算出参与本次功率分配的各储能机组功率命令值P_i；C2)设置越限条件，并基于越限条件判断步骤C1中各储能机组功率命令值是否有违反其最大允许工作功率限制的情况，如果有，执行步骤C3；否则跳转至步骤C4；C3)重新计算参与本次功率分配的各储能机组功率命令值；C4)将步骤C1所得各储能机组功率命令值设置为其最终功率命令值。