储能系统作为一种可以实现能量存储或释放的双向流动装置,不仅可以促进可再生能源的利用,还可以提高电力设备的利用效率以及电网的经济运行水平。近年来,随着可再生能源的不断渗透,储能系统也逐渐规模化。传统的集中式控制方式由于受到控制中心的限制,无法实现对微网中小规模分布式储能系统的有效调度。据此,本文研究了一种基于多智能体一致性算法的储能单元分布式协同控制策略,不仅能够解决小规模储能系统的调度问题,还可以使系统总调用成本最小。具体内容如下:分析了储能电池循环寿命与其放电深度之间的关系,建立了电池储能系统放电成本模型。针对储能系统分散分布的特点,提出一种储能单元分布式协同控制策略,考虑储能电池在每一次放电过程中的寿命损耗成本,将储能电池的增量成本作为多智能体一致性算法的变量,建立了储能单元分布式调度模型,通过两个相邻储能单元之间局部信息的交互,实现了电量在储能系统中的最优分配。该策略可以最大限度地调动储能系统的调峰特性,降低调用成本,保证系统的经济运行。研究了小规模移动储能集群的聚合特性,根据不同电量分配情况下储能集群的响应特性,通过最小二乘法拟合出对应情况下的聚合响应模型。应用多智能体系统一致性算法,设计了小规模储能集群的分层分布式控制策略。该策略分为双层控制结构,下层按照区域关系将小规模储能集群划分为不同区块,并建立相应区块的聚合响应模型;上层采用多智能体一致性算法,根据不同电量分配情况下的聚合响应模型,实现了总电量在各个区块间的最优分配。该策略实现了移动储能单元与电网之间能量的双向流动,保证了集群储能系统的经济最优调用。应用仿真软件对储能单元分布式协同控制策略进行了计算机仿真研究。仿真结果表明,采用本文所提出的分布式控制策略,不仅能够保证储能系统及时响应电网的电量需求,同时还可以使系统总调用成本最小,有效提高了系统的稳定性和经济性,证明了分布式一致性算法在处理小规模储能集群调度问题时的可行性和有效性。
