[發明專利]一種基于靈活性評估的電力系統儲能優化配置方法

有效

• 申請號: 201410837895.4
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN105790291B
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 李宏仲;孫偉卿;吳俊玲;周勤勇;孫榮富;張彥濤;梁才浩
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;上海電力學院;上海理工大學;國網冀北電力有限公司;國網遼寧省電力有限公司經濟技術研究院
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;G06F19/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供了一種基于靈活性評估的電力系統儲能優化配置方法，包括步驟1：確定電力系統的靈活性指標FP；步驟2：確定在第i個風電場的節點新增加的儲能裝置的配置容量步驟3：構建配置容量的優化模型；步驟4：用內點法計算優化模型，得到滿足靈活性指標FP的儲能裝置最優配置容量。與現有技術相比，本發明提供的一種基于靈活性評估的電力系統儲能優化配置方法，可以為大規模風電并網系統的儲能配置布點與容量選擇提供技術依據，操作簡單、實用。

技術領域

本發明涉及一種電力系統儲能配置方法，具體涉及一種基于靈活性評估的電力系統儲能優化配置方法。

背景技術

電力系統靈活性是指在經濟約束和運行約束下，某一時間尺度內，電力系統快速而有效地優化調配現有資源，快速響應電網功率變化、控制電網關鍵運行參數的能力。電力系統靈活性一直以來是大家所熟知但很少關注的技術領域，與穩定性，可靠性相比，相關研究較少。風電等間歇性電源的接入給電力系統注入了更大的波動性和不確定性，對電力系統運行提出了新的挑戰與要求。在大型風電基地，已經暴露出了由于系統靈活調節能力不足而引起大量棄風的問題。因此，系統的靈活性也成為大規模風電并網系統中不可或缺的指標之一。

系統容許的風電場最大功率變化與實際電網的調頻能力及其他靈活性資源的調節特性有關，標準B/T 19963-2011《風電場接入電力系統的技術規定》給出了正常運行情況下風電場1min和10min的最大有功功率變化限值的推薦值：

①：當風電場裝機容量<30MW時，10min有功功率變化最大限值為10MW，1min有功功率變化最大限值為3MW；

②：當風電場裝機容量30-150MW時，10min有功功率變化最大限值為裝機容量/3MW，1min有功功率變化最大限值為裝機容量/10MW；

③：當風電場裝機容量>150MW時，10min有功功率變化最大限值為50MW，1min有功功率變化最大限值為15MW。

如果系統當前運行方式下電源的功率跟隨能力小于這一限值，就說明系統不能滿足風電功率波動的靈活性需求。反之，如果評估結果大于這一限值，則表明系統能夠滿足來自風電的靈活性需求。在系統靈活性不足時通常只有選擇棄風來保證系統的穩定運行，實際情況是浪費了大量的風電資源。實際計算中發現，以煤電為主的電源結構，使得系統應對風電快速功率變化的能力嚴重不足，因此迫切需要配置具有快速功率吞吐能力的儲能裝置來應對風電在較短時間尺度內的功率波動，以及對其容量進行優化配置。

發明內容

為了滿足現有技術的需要，本發明提供了一種基于靈活性評估的電力系統儲能優化配置方法，所述方法包括：

步驟1：確定電力系統的靈活性指標FP；

步驟2：確定在第i個風電場的節點新增加的儲能裝置的配置容量

步驟3：構建所述配置容量的優化模型；

步驟4：用內點法計算所述優化模型，得到滿足靈活性指標FP的儲能裝置最優配置容量。

優選的，所述步驟1中確定靈活性指標FP包括：

步驟1-1：設定電力系統靈活性評估的時間尺度Δt；

步驟1-2：計算未接入儲能裝置時電力系統的靈活性指標FP₀；所述靈活性指標FP₀的計算公式為：

其中，所述ΔP_wi為第i個風電場的出力變化；

所述m為風電場的個數；