研究背景
電化學(xué)儲(chǔ)能具有響應(yīng)調(diào)節(jié)速率快、調(diào)節(jié)精度高、可充可放的運(yùn)行特性，在電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、新能源消納、配用電等環(huán)節(jié)得到了廣泛應(yīng)用，應(yīng)用范圍有逐漸擴(kuò)大和深入的趨勢(shì)。相比傳統(tǒng)水電、火電機(jī)組，電化學(xué)儲(chǔ)能參與電網(wǎng)調(diào)頻的技術(shù)優(yōu)勢(shì)非常明顯，將電化學(xué)儲(chǔ)能納入電網(wǎng)頻率控制具有很好的應(yīng)用前景。
論文所解決的問題及意義
針對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有 AGC 性能指標(biāo)設(shè)計(jì)適用性不強(qiáng)，未考慮到電化學(xué)儲(chǔ)能這類新型調(diào)節(jié)資源的問題，本文基于 Fréchet 算法設(shè)計(jì)了一種電化學(xué)儲(chǔ)能AGC 控制性能的新型評(píng)價(jià)指標(biāo)，能適應(yīng)各類調(diào)節(jié)資源跟蹤控制指令效果和效能，可以更加全面地對(duì)調(diào)節(jié)資源進(jìn)行評(píng)價(jià)。其中，提出的新型性能指標(biāo)具有如下特點(diǎn)：
（1）相似度算法適應(yīng)電化學(xué)儲(chǔ)能調(diào)節(jié)特性，不受計(jì)算窗長(zhǎng)度和初始值變化的影響，具有很好的魯棒性；
（2）新型性能評(píng)價(jià)指標(biāo)同時(shí)適應(yīng)儲(chǔ)能機(jī)組和常規(guī)機(jī)組調(diào)節(jié)特性，能夠?qū)⒉煌{(diào)節(jié)特性的調(diào)節(jié)資源納入統(tǒng)一性能評(píng)價(jià)，滿足輔助服務(wù)市場(chǎng)的技術(shù)要求；
（3）性能指標(biāo)在計(jì)算結(jié)果上簡(jiǎn)單明了，便于在實(shí)際運(yùn)行中對(duì)電化學(xué)儲(chǔ)能參與調(diào)頻進(jìn)行快速計(jì)算與能力分析。
論文重點(diǎn)內(nèi)容
本文以儲(chǔ)能和常規(guī)AGC機(jī)組的出力特征為評(píng)價(jià)目標(biāo)，基于Fréchet 距離相似性算法，動(dòng)態(tài)滑動(dòng)出力序列，測(cè)算調(diào)節(jié)資源實(shí)際出力曲線與目標(biāo)出力曲線的相似性，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)AGC機(jī)組的綜合評(píng)價(jià)。主要研究?jī)?nèi)容如下。
（1）研究?jī)?chǔ)能調(diào)節(jié)資源的控制特性，基于儲(chǔ)能與常規(guī)火電機(jī)組特性的對(duì)比如圖1所示。可以看出，儲(chǔ)能出力響應(yīng)呈現(xiàn)階躍式變化，與火電機(jī)組幾十s至min級(jí)別的逐步爬升過程差異較大；儲(chǔ)能可以穩(wěn)定地保持在目標(biāo)功率出力，但火電機(jī)組的調(diào)節(jié)偏差比較明顯；儲(chǔ)能實(shí)際出力與給定出力曲線近乎相似重合，而傳統(tǒng)火電機(jī)組的調(diào)節(jié)曲線有明顯延遲和偏差。
圖1 AGC機(jī)組實(shí)時(shí)測(cè)試曲線
（2）基于對(duì)儲(chǔ)能機(jī)組出力調(diào)節(jié)特性的分析，提出一種測(cè)量曲線相似度的方法—Fréchet距離算法。算法流程示意如圖2所示。
圖2 Fréchet 距離算法流程
（3）基于Fréchet 距離相似性算法，通過測(cè)算調(diào)節(jié)資源實(shí)際出力曲線與目標(biāo)出力曲線的相似性，本文提出能體現(xiàn)電化學(xué)儲(chǔ)能優(yōu)異調(diào)節(jié)性能、適應(yīng)儲(chǔ)能機(jī)組與常規(guī)機(jī)組調(diào)節(jié)效果差異的新型性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。
研究結(jié)論
基于 Fréchet 距離判別相似性的算法，本文提出了基于曲線相似性判別的相似度指標(biāo)、延遲度指標(biāo)以及偏差度指標(biāo)和貢獻(xiàn)度指標(biāo)，利用電化學(xué)儲(chǔ)能和常規(guī)機(jī)組的實(shí)際調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)，對(duì)提出的調(diào)節(jié)性能指標(biāo)進(jìn)行了算例驗(yàn)證，結(jié)果證明了新型指標(biāo)的有效性。本文提出的新型指標(biāo)，不僅適用于不同類型、不同容量的機(jī)組，同時(shí)可以表征出機(jī)組之間性能評(píng)測(cè)結(jié)果的差異，有助于設(shè)計(jì)相關(guān)市場(chǎng)規(guī)則，將儲(chǔ)能納入現(xiàn)有的輔助服務(wù)市場(chǎng)中。
