1.一种考虑调节能力差异性的电解铝FCM聚类方法,其特征在于,包括:采集电解铝储能样本i在参与调频的时段j内的性能评价指标所需样本数据,所述电解铝储能的性能评价指标包括可调控容量,调节精度,调节速率;将获取的N组样本的可调控容量,调节精度,调节速率输入至FCM聚类算法的目标函数中;采用FCM聚类算法计算目标函数,输出聚类中心和聚类隶属度矩阵;所述样本数据包括:分布式电解铝储能i的最大负荷 ,最小负荷 ;分布式电解铝储能i在时段j内的功率 ;分布式电解铝储能设点指令值 ;时段j的开始时刻 和响应稳定时刻 ;分布式铝储能i响应过程结束时刻的有功功率 ;分布式铝储能i响应开始时刻的有功功率 ;电解铝储能的可调控容量 通过储能的最大负荷和最小负荷的差值来表示:式中, 是分布式电解铝储能的最大负荷; 是分布式电解铝储能的最小负荷;调节精度为储能响应稳定后,在整个调节过程中有功功率的实际调整值于设置指令值之间的差值,第i个储能的调节精度即第i个储能在j计算时间段内的调节偏差量 计算式为 : ;调节速率为储能响应调度下发给储能指令的速率,分为上升和下降速率,第i个分布式铝储能在时段j内的调节速率 计算式为:式中, 为分布式铝储能i响应过程结束时刻的有功功率; 为j时段响应稳定的时刻; 为j时段响应开始的时刻;FCM聚类算法的目标函数采用如下公式:式中,K表示聚类数量,N表示样本中分布式铝储能总数量, 是聚合体k中分布式铝储能的数量; 是配置的权重; 表示聚合体k的总可调节容量; 表示聚合体k的平均调节精度; 表示聚合体k的平均调节速率;m为隶属度的加权系数; 表示第j个样本对于第i个聚类中心的隶属度;u,c分别为隶属度矩阵和聚类中心矩阵。
2.根据权利要求1所述的考虑调节能力差异性的电解铝FCM聚类方法,其特征在于,FCM聚类算法计算目标函数的具体方法是:对性能评价指标所需样本数据进行归一化;初始化第i个储能隶属度矩阵并随机初始化第i个储能聚类中心;根据熵权法对性能评价指标配置权重;开始计算第i+1个储能隶属度矩阵以及第i+1个储能聚类中心并计算循环差值是否小于设定阈值,若是,输出第i+1个储能隶属度矩阵和其聚类中心,否则继续累加计算第i+2个储能隶属度矩阵和第i+2个储能聚类中心,直至循环差值是否小于设定阈值 后输出符合要求的聚类隶属度矩阵和聚类中心。
3.根据权利要求2所述的考虑调节能力差异性的电解铝FCM聚类方法,其特征在于,样本数据归一化的具体步骤包括:根据数据集:结合归一化公式进行归一化,得到归一化矩阵: ;式中 由式 求得, 表示分布式储能N的可调节容量, 表示分布式储能N在j时段内的平均调节精度, 表示分布式储能N的平均调节速率, 表示归一化矩阵, 表示归一化之后,消除了量纲影响的分布式储能i的第j项指标, 表示数据集矩阵中的第i行第j列的元素, 表示分布式储能的总数。
4.根据权利要求1所述的考虑调节能力差异性的电解铝FCM聚类方法,其特征在于,根据熵权法对性能评价指标配置权重具体包括:根据归一化矩阵 ,得到概率矩阵 ;求信息熵矩阵 ;求配置指标权重:其中, 表示第j项指标的信息熵。
5.一种考虑调节能力差异性的电解铝FCM聚类系统,其特征在于,包括:第一模块:被配置为用于采集电解铝储能样本i在参与调频的时段j内的性能评价指标所需样本数据,所述电解铝储能的性能评价指标包括可调控容量,调节精度,调节速率;第二模块:被配置为将获取的N组样本的可调控容量,调节精度,调节速率输入至FCM聚类算法的目标函数中;第三模块:被配置为采用FCM聚类算法计算目标函数,输出聚类中心和聚类隶属度矩阵;所述样本数据包括:分布式电解铝储能i的最大负荷 ,最小负荷 ;分布式电解铝储能i在时段j内的功率 ;分布式电解铝储能设点指令值 ;时段j的开始时刻 和响应稳定时刻 ;分布式铝储能i响应过程结束时刻的有功功率 ;分布式铝储能i响应开始时刻的有功功率 ;电解铝储能的可调控容量 通过储能的最大负荷和最小负荷的差值来表示:式中, 是分布式电解铝储能的最大负荷; 是分布式电解铝储能的最小负荷;调节精度为储能响应稳定后,在整个调节过程中有功功率的实际调整值于设置指令值之间的差值,第i个储能的调节精度即第i个储能在j计算时间段内的调节偏差量 计算式为 : ;调节速率为储能响应调度下发给储能指令的速率,分为上升和下降速率,第i个分布式铝储能在时段j内的调节速率 计算式为:式中, 为分布式铝储能i响应过程结束时刻的有功功率; 为j时段响应稳定的时刻; 为j时段响应开始的时刻;FCM聚类算法的目标函数采用如下公式:式中,K表示聚类数量,N表示样本中分布式铝储能总数量, 是聚合体k中分布式铝储能的数量; 是配置的权重; 表示聚合体k的总可调节容量; 表示聚合体k的平均调节精度; 表示聚合体k的平均调节速率;m为隶属度的加权系数; 表示第j个样本对于第i个聚类中心的隶属度;u,c分别为隶属度矩阵和聚类中心矩阵。