[發(fā)明專利]一種儲能規(guī)劃方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710190530.0
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN108667054B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李建林;張璜;修曉青;謝志佳;田春光;惠東
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/38
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發(fā)明涉及一種儲能規(guī)劃方法及裝置，所述方法包括：建立儲能系統(tǒng)的多目標(biāo)規(guī)劃目標(biāo)函數(shù)及其約束條件；確定儲能系統(tǒng)的多目標(biāo)規(guī)劃目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解；根據(jù)所述最優(yōu)解對新能源電站進行儲能規(guī)劃；本發(fā)明提供的技術(shù)方案，通過多目標(biāo)尋優(yōu)的方式優(yōu)化儲能系統(tǒng)的規(guī)劃方案，從而保證電網(wǎng)系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源儲能控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種儲能規(guī)劃方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，化石能源的短缺和環(huán)境污染問題日益嚴峻，光伏、風(fēng)電等可再生能源以其清潔、環(huán)保的優(yōu)勢成為廣大學(xué)者研究的熱點，其具有廣闊的研究與應(yīng)用前景。可再生能源將逐漸成為我國重要的電力能源資源，即將完成從補充能源向替代能源領(lǐng)域的過渡。

然而，以風(fēng)電、光伏等為代表的可再生能源具有顯著的隨機性、間歇性和波動性特征，在大規(guī)模并網(wǎng)時會對電網(wǎng)的穩(wěn)定安全以及高效運行帶來極大的挑戰(zhàn)，采用合理的儲能規(guī)劃方案可以有效改善可再生能源電站的輸出功率，緩解對電力系統(tǒng)產(chǎn)生的負面影響。目前，制定新能源電站儲能規(guī)劃方案時，多數(shù)只是以限制并網(wǎng)功率波動或其他因素為單一優(yōu)化目標(biāo)，其中，部分技術(shù)建立了考慮多個影響因素的多目標(biāo)函數(shù)，然而多個目標(biāo)值之間存在制約關(guān)系，難以獲得全局最優(yōu)解。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種儲能規(guī)劃方法及裝置，其目的是通過多目標(biāo)尋優(yōu)的方式優(yōu)化儲能系統(tǒng)的規(guī)劃方案，從而保證電網(wǎng)系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種儲能規(guī)劃方法，其改進之處在于，包括：

分別建立儲能系統(tǒng)的多目標(biāo)規(guī)劃目標(biāo)函數(shù)及其約束條件；

確定所述多目標(biāo)規(guī)劃函數(shù)的最優(yōu)解；

根據(jù)所述最優(yōu)解對電站進行儲能規(guī)劃。

優(yōu)選的，所述目標(biāo)函數(shù)包括：儲能第一目標(biāo)函數(shù)和儲能第二目標(biāo)函數(shù)；

其中，所述儲能第一目標(biāo)函數(shù)取并網(wǎng)功率的波動幅度最小值；

所述儲能第二目標(biāo)函數(shù)取儲能電池經(jīng)濟性指標(biāo)最大值；

所述約束條件包括儲能系統(tǒng)的約束數(shù)據(jù)。

進一步的，所述儲能第一目標(biāo)函數(shù)：

上式中，P_C(k)為k時刻的并網(wǎng)功率，λ_d為超出功率波動范圍的單位懲罰因子，N為采樣時刻總數(shù)，其中，P_Climit為并網(wǎng)功率變化速率限值；

進一步的，所述儲能第二目標(biāo)函數(shù)：

上式中，P_max為儲能系統(tǒng)最大功率，λ_P為儲能系統(tǒng)最大功率的費用系數(shù)，E_max為儲能系統(tǒng)最大容量，λ_E為儲能系統(tǒng)最大容量的費用系數(shù)，E_cycle為控制時段內(nèi)循環(huán)電量，λ_mv為控制時段內(nèi)循環(huán)電量的費用系數(shù)，其中：

上式中，P_S(k)為k時刻儲能功率，ΔT為控制時間間隔。

進一步的，所述儲能系統(tǒng)約束數(shù)據(jù)包括：可再生能源電站的并網(wǎng)功率約束、低通濾波平滑時間常數(shù)約束、儲能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)和充放電功率約束；

按下式建立可再生能源電站并網(wǎng)功率約束：

P_c(k)≤min{P_cref,P_cline},k＝1,...,N