具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。

实施例1：

本发明实施例即公开了一种多类型储能设备频率电压响应一致性验证方法如图1所示，包括：

S1上层调度中心或中央控制器发出频率或者电压调整目标；

S2参与调频或调压的储能设备分别基于自身的下垂控制曲线对所述调整目标进行响应，得到支撑所述调整目标的功率；

S3所述上层调度中心或中央控制器按预先设定的时间间隔，采用预先设定的一致性验证模型对参与调频或调压储能设备的频率或电压响应一致性进行验证。

本发明的具体应用最佳实施例如下：

本实施例中电池储能电站集中式应用典型场景如图3所示，容量在数个MW以上，通过中高压母线直接接入电网，中高压母线指10kV/35kV母线。图4为本实施中电池储能电站集中式接入的一次拓扑结构。集中式电池储能电站包含多台储能设备，这些储能设备可以是相同容量，也可以是不同容量。各台储能设备的储能介质可以相同，也可以采用不同类型的储能介质组合为混合储能。集中式电池储能电站通过汇流柜、开关柜以及升压变压器集中接入中高压等级的母线。

所述一种多类型储能设备频率电压响应一致性验证方法，其实现方法为：

(1)频率响应一致性验证

以图3的集中式电池储能电站为例，设其包含5(n＝5)台不同容量与不同储能介质的储能设备，其中可参与频率调节的储能设备为3(m＝3)台。3台储能设备可参与频率调节的有功容量分别为P_i(i＝1,2,3)。所有参与频率调节的储能设备功率指令来源为预先设定的ω_c-P_c与ω_i-P_i下垂控制。需要注意得是，参与频率调节对储能设备的容量提出了要求：a.根据储能设备SOC信息，要求当前时刻其可调节有功功率容量尽可能超过其额定容量的一半；b.要求多台储能系统参与频率调节的有功功率之和近似等于上层调度中心或中央控制器下发的有功功率控制目标P_c。

当上层调度中心或中央控制发出频率调整目标±△ω_c,其中，“+”号表示当前频率偏低，需增加；“-”号表示当前频率偏高，需降低。3台储能设备依据ω_i-P_i下垂控制，输出支撑频率调节相应的有功功率△P_i(i＝1,2…3)。注意3台储能设备ω_i-P_i下垂控制不完全一致，由其有功额定容量决定。具体而言，每条ω_i-P_i下垂控制直线均通过这个点，其中为各储能单体设备的额定有功容量。而由上层调度中心或中央控制器给出的ω_c-P_c下垂控制中的P_c由系统额定有功容量决定，例如附图2所示的集中式电池储能电站接入的10kV配网为例，可假设其额定有功容量为100MW,则ω_c-P_c为经过(100π,100MW)的斜线。

设备频率响应一致性验证方法为：

考虑不同储能介质储能设备功率调整时间，取调整所需时间最长的储能设备过渡时间△t为开始一致性验证的时间间隔，亦即从调频指令发出后经过△t时间，经上层调度中心或中央控制器对各储能电站的频率一致性开始检验。此处对于频率响应一致性验证设置了△t的时间间隔，是为了统筹考虑采用混合储能方案时各类型储能介质的充放电时间不一致的问题。

频率响应一致性判断与验证的计算依据如式(1)所示

其中，△ω_i为第i台储能设备逆变器频率响应结果，△P_c为根据ω_c-P_c下垂控制得到的总的储能电站有功功率调整指令，P_s为系统有功额定容量，如附图5(a)所示。ε为基于最小二乘的频率偏差最小平方和目标值，ξ为基于最小二乘的下垂控制系数最小平方和目标值，η为频率响应结果误差标幺值。

ε、ξ与η需根据不同场合下频率响应一致性要求给出合理取值。取值需综合考虑电池储能电站所包含的储能系统台数、频率调整目标以及下垂控制系数等。

若计算结果满足式(1),则认为参与频率调节的3台储能设备其频率响应结果满足一致性要求。反之，则认为参与频率调节的3台储能设备其频率响应结果不满足一致性要求。

(2)电压响应一致性验证

设集中式储能设备包含5(n＝5)台不同容量与不同储能介质的储能设备，其中可参与电压调节的为5台，5台储能设备可参与电压调节的无功容量分别为Q_i(i＝1,2…l)。所有参与电压调节的储能设备无功指令来源为预先设定的U_c-Q_c与U_i-Q_i下垂控制。通常为了输出足够的无功，希望所有储能设备均能提供一部分无功，因此此处以所有储能设备均参与电压调节为例。

当上层调度中心或中央控制发出频率调整目标±△U_c,其中，“+”号表示当前频率偏低，需增加；“-”号表示当前频率偏高，需降低。5台储能电站依据U_i-Q_i下垂控制，输出支撑电压调节相应的无功功率△Q_i(i＝1,2…l)。注意5台储能设备U_i-Q_i下垂控制不完全一致，由其额定无功容量决定。具体而言，每条U_i-Q_i下垂控制直线均通过这个点，其中U_ref为系统额定电压有效值，为各储能单体设备的额定无功容量。而由上层调度中心或中央控制器给出的U_c-Q_c下垂控制中的Q_c由系统额定无功容量决定。

5台储能设备电压响应一致性验证方法为：

经过半个工频周期后，经上层调度中心或中央控制器对各储能设备电压响应一致性开始检验。

电压响应一致性判断与验证的计算依据如式(2)所示

其中，△U_i为第i台储能设备逆变器电压有效值响应结果，△Q_c为根据U_c-Q_c下垂控制得到的总的储能电站无功功率调整指令，Q_s为系统无功额定容量，如附图5(b)所示。ρ为基于最小二乘的电压偏差最小平方和目标值，σ为基于最小二乘的的下垂控制系数最小平方和目标值，λ为电压响应结果误差标幺值。ρ、σ与λ需具体应用场合下电压响应一致性要求给出合理取值。

若计算结果满足式(2),则认为参与电压调节的5台储能设备其电压响应结果满足一致性要求。反之，则认为参与电压调节的5台储能设备其电压响应结果不满足一致性要求。

ω_c-P_c下垂控制是指系统额定有功容量下的频率有功下垂，ω_i-P_i下垂控制为指单台储能设备额定有功容量下的频率有功下垂，ω_i-P_i下垂控制系数始终大于ω_c-P_c下垂控制系数，其本质是一簇位于ω_c-P_c斜线下方且相交的线，如附图6(a)所示。ω-P下垂控制系数即每条ω-P直线的斜率。

U_c-Q_c下垂控制是指系统额定无功容量下的电压无功下垂，U_i-Q_i下垂控制为指单台储能设备额定无功容量下的电压无功下垂，U_i-Q_i下垂控制系数始终大于U_c-Q_c下垂控制系数，是一簇位于U_c-Q_c斜线下方且相交的线。如附图6(b)所示。U-Q下垂控制系数即每条U-Q直线的斜率。

实施例2：

本发明实施例公开了一种多类型储能设备频率电压响应一致性验证系统如图2所示，包括：

调整指令模块，用于上层调度中心或中央控制器发出频率或者电压调整目标；

调整响应模块，用于参与调频或调压的储能设备分别基于自身的下垂控制曲线对所述调整目标进行响应，得到支撑所述调整目标的功率；

调整验证模块，用于所述上层调度中心或中央控制器按预先设定的时间间隔，采用预先设定的一致性验证模型对参与调频或调压储能设备的频率或电压响应一致性进行验证。

优选的，调整验证模块包括频率调整验证模块，其中频率调整验证模块包括：

频率响应验证间隔设定模块，用于以参与调频的储能设备中功率调整的最长时间为频率响应一致性验证的时间间隔；

频率响应计算模块，用于经所述频率响应一致性验证的时间间隔，计算基于最小二乘的频率偏差最小平方和、基于最小二乘的频率—有功功率下垂控制系数最小平方和与频率响应结果误差；

频率响应验证模块，用于进行频率响应一致性进行验证，若所述最小二乘的频率偏差最小平方和、基于最小二乘的频率—有功功率下垂控制系数最小平方和与频率响应结果误差满足一致性验证模型中频率响应一致性要求，则参与调频的储能设备其频率响应结果满足一致性要求；反之，参与调频的储能设备其频率响应结果不满足一致性要求。

优选的，频率响应一致性要求如下所示：

其中，△ω_i为第i台储能设备频率响应结果，△ω_c为上层调度中心或中央控制器发出频率调整目标，m为参与频率调节的储能设备台数，△P_i为第i台储能设备根据ω_i-p_i下垂控制得到的有功功率，△P_c为根据系统根据ω_c-P_c下垂控制得到的总的储能电站有功功率调整指令，P_s为系统额定有功功率，ε为基于最小二乘的频率偏差最小平方和目标值，ξ为基于最小二乘的频率-有功功率下垂控制系数最小平方和目标值，η为频率响应结果误差标幺值，ω_c-P_c下垂控制是指系统额定有功功率下的频率有功下垂，ω_i-P_i下垂控制为指单台储能设备额定有功频率下的频率有功下垂，且所述ω_i-P_i下垂控制系数始终大于ω_c-P_c下垂控制系数。

优选的，调整验证模块包括电压调整验证模块，其中电压调整验证模块包括：

电压响应验证间隔设定模块，用于以半个工频周期为电压响应一致性验证的时间间隔；

电压响应计算模块，用于经所述电压响应一致性验证的时间间隔，计算基于最小二乘的电压偏差最小平方和、基于最小二乘的电压—无功功率下垂控制系数最小平方和与电压响应结果误差；

电压响应验证模块，用于进行电压响应一致性验证，若所述最小二乘的频率偏差最小平方和、基于最小二乘的电压—无功功率下垂控制系数最小平方和与频率响应结果误差满足电压响应一致性验证模型中电压响应一致性要求，则参与调压的储能设备其电压响应结果满足一致性要求；反之，参与调压的储能设备其电压响应结果不满足一致性要求。

优选的，电压响应一致性要求如下所示：

其中，△U_i为第i台储能设备电压有效值响应结果，△U_c为上层调度中心或中央控制器发出电压调整目标，△Q_i为第i台储能设备根据U_i-Q_i下垂控制得到的无功功率调整，△Q_c为根据U_c-Q_c下垂控制得到的总的储能电站无功功率调整指令，Q_s为系统额定无功功率，ρ为基于最小二乘的电压偏差最小平方和目标值，σ为基于最小二乘的电压-无功功率下垂控制系数最小平方和目标值，λ为电压响应结果误差标幺值，U_c-Q_c下垂控制是指系统额定无功容量下的电压无功下垂，U_i-Q_i下垂控制为指单台储能设备额定无功容量下的电压无功下垂，且U_i-Q_i下垂控制系数始终大于U_c-Q_c下垂控制系数。

优选的，调整响应模块，包括：

频率响应模块，用于当上层调度中心或中央控制器发出频率调整目标时，参与调频的储能设备分别按照所述频率调整目标进行频率调整，基于参与调频的各储能设备频率—有功功率下垂控制曲线输出支撑所述频率调整目标的有功功率；

电压响应模块，用于当上层调度中心或中央控制器发出电压调整目标时，参与调压的储能设备分别按照所述电压调整目标进行电压调整，基于参与调压的各储能设备电压—无功功率下垂控制曲线输出支撑所述电压调整目标的无功功率；

所述参与调频的储能设备输出的用于支撑所述频率调整目标的有功功率之和与上层调度中心或中央控制器发出的频率调整目标对应的有功功率调整目标的差值小于频率响应偏差限值；

所述参与调压的储能设备输出的用于支撑所述电压调整目标的无功功率之和与上层调度中心或中央控制器发出的电压调整目标对应的无功功率调整目标的差值小于电压响应偏差限值。

优选的，参与调频的储能设备根据储能设备SOC信息，要求当前时刻其可调节有功功率容量尽可能超过其额定容量的一半。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。