[發(fā)明專利]一種電力系統(tǒng)儲(chǔ)能優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310655191.0
• 申請(qǐng)日: 2013-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN104701870B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梅生偉;陳來軍;劉鋒;金逸;費(fèi)益軍;王程;劉斌;王召健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);江蘇省電力公司
• 主分類號(hào): H02J3/28
• 分類號(hào): H02J3/28
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 牛崢;王麗琴

本發(fā)明公開了一種電力系統(tǒng)儲(chǔ)能優(yōu)化方法，該方法在電力系統(tǒng)進(jìn)行儲(chǔ)能時(shí)，聯(lián)合運(yùn)行I類儲(chǔ)能系統(tǒng)及II類儲(chǔ)能系統(tǒng)，配置包括I類儲(chǔ)能系統(tǒng)及II類儲(chǔ)能系統(tǒng)的電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用在電力系統(tǒng)中。這樣，電力系統(tǒng)中的儲(chǔ)能既具有I類儲(chǔ)能系統(tǒng)的大容量?jī)?chǔ)能性能，又具有II類儲(chǔ)能系統(tǒng)的及時(shí)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，彌補(bǔ)了單獨(dú)在電力系統(tǒng)中配置I類儲(chǔ)能系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能不好，及單獨(dú)在電力系統(tǒng)中配置II類儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)能容量比較小的問題，從而提高了電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率及節(jié)省調(diào)度成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種電力系統(tǒng)儲(chǔ)能優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

風(fēng)電資源清潔且可再生，但同時(shí)風(fēng)電資源出力波動(dòng)劇烈且可調(diào)度性低。在電力系統(tǒng)中，一方面，風(fēng)電場(chǎng)發(fā)出的風(fēng)電被鼓勵(lì)完全并網(wǎng)以降低總的調(diào)度成本并最大化環(huán)境效益；另一方面，為了平滑風(fēng)電出力，聯(lián)合配備的火電機(jī)組不得不反復(fù)調(diào)節(jié)，這會(huì)極大地降低其運(yùn)行效率。儲(chǔ)能系統(tǒng)由于其良好的動(dòng)態(tài)特性和轉(zhuǎn)換效率被引入到電力系統(tǒng)中，與風(fēng)電場(chǎng)及火電機(jī)組協(xié)同運(yùn)行以提高運(yùn)行效率，節(jié)省調(diào)度成本且最大化環(huán)境效益。

目前，多種形式的儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中能夠成功應(yīng)用，比如：電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)、飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)、超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)、抽水儲(chǔ)能系統(tǒng)及壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)等。按照性能和容量大致可以分為兩類：I類儲(chǔ)能系統(tǒng)，儲(chǔ)能大容量及動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢；II類儲(chǔ)能系統(tǒng)，儲(chǔ)能小容量及動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。抽水蓄能系統(tǒng)一般屬于I類儲(chǔ)能系統(tǒng)，電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)、飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)、超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)及壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)等一般都屬于II類儲(chǔ)能系統(tǒng)。

I類儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量較大，具有很強(qiáng)的靜態(tài)調(diào)節(jié)能力，但是動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢。風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，風(fēng)力出力可以在5分鐘內(nèi)劇烈改變，由此在電力系統(tǒng)中單獨(dú)配置I類儲(chǔ)能系統(tǒng)無法在短時(shí)間內(nèi)對(duì)風(fēng)電的迅速變化及時(shí)響應(yīng)；II類儲(chǔ)能系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)比較快，具有很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)跟蹤能力，但儲(chǔ)能容量比較小，總體調(diào)節(jié)能力有限。由于I類儲(chǔ)能系統(tǒng)或II類儲(chǔ)能系統(tǒng)的特性，在電力系統(tǒng)中單獨(dú)配置I類儲(chǔ)能系統(tǒng)或II類儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)，與風(fēng)電場(chǎng)及火電機(jī)組的協(xié)同運(yùn)行效果均不影響，無法提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率及節(jié)省調(diào)度成本。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種電力系統(tǒng)儲(chǔ)能優(yōu)化方法，該方法能夠提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率及節(jié)省調(diào)度成本。

根據(jù)上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種電力系統(tǒng)儲(chǔ)能優(yōu)化方法，該方法包括：

根據(jù)I類儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量平衡約束條件、啟停機(jī)約束條件及爬坡約束條件，建立電力系統(tǒng)配置的I類儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)度模型，所述I類儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)能容量大且動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢；

根據(jù)II類儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量約束條件，建立電力系統(tǒng)配置的II類儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)度模型，所述II類儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)能容量小且動(dòng)態(tài)響應(yīng)快；

根據(jù)電力系統(tǒng)的火電機(jī)組約束條件、線路潮流約束條件及功率平衡約束條件，建立電力系統(tǒng)中的火電機(jī)組的調(diào)度模型；

當(dāng)在電力系統(tǒng)中聯(lián)合運(yùn)行I類儲(chǔ)能系統(tǒng)和II類儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)，其中的I類儲(chǔ)能系統(tǒng)滿足所建立的電力系統(tǒng)配置的I類儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)度模型，II類儲(chǔ)能系統(tǒng)滿足所建立的電力系統(tǒng)配置的II類儲(chǔ)能系統(tǒng)導(dǎo)電模型，火電機(jī)組滿足所建立的電力系統(tǒng)中的火電機(jī)組的調(diào)度模型；

電力系統(tǒng)的總負(fù)荷量為風(fēng)電出力能量、火力機(jī)組出力能量、I類儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)能能量及II類儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)能能量之和。

由上述方案可以看出，本發(fā)明在電力系統(tǒng)進(jìn)行儲(chǔ)能時(shí)，聯(lián)合運(yùn)行I類儲(chǔ)能系統(tǒng)及II類儲(chǔ)能系統(tǒng)，配置包括I類儲(chǔ)能系統(tǒng)及II類儲(chǔ)能系統(tǒng)的電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用在電力系統(tǒng)中。這樣，電力系統(tǒng)中的儲(chǔ)能既具有I類儲(chǔ)能系統(tǒng)的大容量?jī)?chǔ)能性能，又具有II類儲(chǔ)能系統(tǒng)的及時(shí)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，彌補(bǔ)了單獨(dú)在電力系統(tǒng)中配置I類儲(chǔ)能系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能不好，及單獨(dú)在電力系統(tǒng)中配置II類儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)能容量比較小的問題，從而提高了電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率及節(jié)省調(diào)度成本。

附圖說明