[發(fā)明專利]大規(guī)模分布式電源消納的光伏-儲能容量優(yōu)化配置策略

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811052298.5
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109217364A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王甫;李艷瓊;李國武;張婧
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)冀北電力有限公司張家口供電公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/32
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 吳學(xué)穎

本發(fā)明公開了一種大規(guī)模分布式電源消納的光伏?儲能容量優(yōu)化配置策略：采用峰谷分時電價反映用戶需求側(cè)響應(yīng)，確立分時電價政策；建立分時電價下光伏微網(wǎng)運行策略；綜合研究光伏出力特性、負荷特性、儲能系統(tǒng)特性和分時電價下光伏微網(wǎng)運行策略，分別構(gòu)建光伏系統(tǒng)收益模型和多目標優(yōu)化配置模型；綜合考慮光伏出力與負荷需求后確定各決策變量的上、下限，依據(jù)光伏微網(wǎng)運行策略，采用改進型遺傳算法進行求解即可求得光伏?儲能容量的最佳配置。本發(fā)明能夠促進分布式光伏就地消納、提高光伏系統(tǒng)效能，對電能的轉(zhuǎn)化和實際利用都具有現(xiàn)實意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源利用領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種大規(guī)模分布式電源消納的光伏-儲能容量優(yōu)化配置策略。

背景技術(shù)

隨著電力市場的完善和通訊、計量設(shè)施的普遍應(yīng)用，用戶側(cè)參與需求響應(yīng)帶來的負荷優(yōu)化成為規(guī)劃運行中不可忽視的因素，因此研究多時段需求響應(yīng)對光伏微網(wǎng)儲能配置的影響，對光伏商業(yè)化投資決策有著重要的意義。

由于儲能器件價格昂貴，儲能容量的配置不宜過大，過大的儲能容量將顯著增加投資成本；儲能容量的配置也不能過小，過小的儲能容量無法保證系統(tǒng)在離網(wǎng)時段的穩(wěn)定運行，也不利于促進光伏的消納。

當(dāng)前，微網(wǎng)內(nèi)儲能優(yōu)化的研究主要在于：1)單一儲能配置和復(fù)合儲能配置兩種應(yīng)用場景下儲能的配置方法；2)微網(wǎng)離網(wǎng)和并網(wǎng)運行下儲能配置原則與方法；3)儲能優(yōu)化分析方法，如差額補充法、波動平抑分析方法等；4)針對特定類型微網(wǎng)，如工業(yè)、商業(yè)微網(wǎng)，定量分析儲能配置用戶收益、系統(tǒng)經(jīng)濟性的影響等。

用戶需求響應(yīng)的研究主要在于：1)基于實時電價的自動需求響應(yīng)技術(shù)的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型；2)考慮用戶需求側(cè)響應(yīng)的微網(wǎng)優(yōu)化運行問題；3)采用智能優(yōu)化算法或博弈論方法，對參與需求響應(yīng)的資源進行協(xié)調(diào)優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種利用光伏發(fā)電與儲能配合過程中容量優(yōu)化配置方法，具體為一種大規(guī)模分布式電源消納的光伏-儲能容量優(yōu)化配置策略,結(jié)合當(dāng)前大規(guī)模分布式光伏并網(wǎng)和消納困難，棄光嚴重的實際問題的基礎(chǔ)上，利用光伏微網(wǎng)中配置合理容量的儲能，能夠促進分布式光伏就地消納、提高光伏系統(tǒng)效能，對電能的轉(zhuǎn)化和實際利用都具有現(xiàn)實意義。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

本發(fā)明的大規(guī)模分布式電源消納的光伏-儲能容量優(yōu)化配置策略，包括以下步驟：

步驟一，采用峰谷分時電價反映用戶需求側(cè)響應(yīng)，確立分時電價政策；

步驟二，建立分時電價下光伏微網(wǎng)運行策略；

步驟三，綜合研究光伏出力特性、負荷特性、儲能系統(tǒng)特性和分時電價下光伏微網(wǎng)運行策略，分別構(gòu)建光伏系統(tǒng)收益模型和多目標優(yōu)化配置模型；

步驟四，綜合考慮光伏出力與負荷需求后確定各決策變量的上、下限，依據(jù)光伏微網(wǎng)運行策略，采用改進型遺傳算法進行求解即可求得光伏-儲能容量的最佳配置。

步驟二中所述分時電價下光伏微網(wǎng)運行策略：

①夜間電價的低谷時段，從電網(wǎng)購電對儲能電池的功率缺額進行彌補；

②上午電價的平時段或高峰時段，儲能電池對負荷供電；

③午間光伏出力大于負荷時段，將光伏對負荷供電的剩余電能對儲能電池充電；若儲能充滿，多余光伏上網(wǎng)；

④夜間電價的高峰時段，儲能電池對負荷供電，至儲能電池荷電狀態(tài)下降至初始值，放電停止。

步驟三中所述儲能系統(tǒng)特性包括儲能方式選擇和配置方法選擇。其中儲能方式選擇包括儲能介質(zhì)選擇和儲能容量選擇，配置方法選擇包括單一儲能配置和復(fù)合儲能配置以及儲能優(yōu)化分析方法。