[發明專利]一種并網風儲發電系統混合儲能優化配置方法

有效

• 申請號: 202010947812.2
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112072655B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 馬超;杜睿;龐秀嵐
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/24;H02J3/48;H02J3/32
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 張建中

1.一種并網風儲發電系統混合儲能優化配置方法，其特征在于，對歷史風電輸出功率進行頻域分解，統計歷史風電輸出功率的高、低頻分量，并基于概率分布函數確定混合儲能額定功率；構建以全年成本凈現值最小和目標出力滿足率最大為目標的風電場全生命周期混合儲能容量優化模型；基于聚類算法提取風電輸出功率日典型場景，統計各典型場景的時間占比，作為風電場全生命周期混合儲能容量優化模型的輸入場景；采用多目標優化算法求解，得到最優的并網風儲發電系統混合儲能容量配置方案；

設F₁為全年成本凈現值最小的目標函數，F₁的計算公式如下：

其中：

C_Rk＝α·β_n·C_Ik＝α·β_n·A_k·C_k；

式中：C_Ik表示第k個儲能裝置的初始成本，單位元；C_Rk表示第k個儲能裝置的更換成本，單位元；N_k是第k個儲能裝置的更換時間，單位小時；r表示將未來資金轉換為現值的折現率；I表示通貨膨脹率；n_k,t表示第k個儲能裝置被更換的年期；α表示置換成本與初始安裝成本的比率；β_n表示第n年儲能材料的成本降低系數；S_j,k表示第j種典型情況下的第k個儲能裝置的蓄電量，單位MWh；p_j表示第j個典型場景的時間比例；L表示風電場的使用壽命，單位年；d_k表示第k個儲能裝置的放電深度；C_k表示第k個儲能裝置的容量，單位MWh；c_yk表示儲能裝置的循環次數；A_k表示第k個儲能裝置的單位系統成本，單位元/MWh；J表示典型場景的總個數。

2.根據權利要求1所述的并網風儲發電系統混合儲能優化配置方法，其特征在于，對風電輸出功率進行頻域分解的方法為：小波分解、卡爾曼濾波和/或經驗模態分解。

3.根據權利要求1所述的并網風儲發電系統混合儲能優化配置方法，其特征在于，聚類算法為：K-means聚類方法、層次聚類方法和/或混合高斯模型方法。

4.根據權利要求1所述的并網風儲發電系統混合儲能優化配置方法，其特征在于，設F₂為目標出力滿足率最大的目標函數，F₂的計算公式如下：

其中：

式中：TSR_j表示第j種典型場景下混合儲能系統的目標滿意度；T表示總運行時間，單位min；ω_i,j表示在第j個典型場景的第i分鐘，系統輸出功率是否等于目標功率的判定系數；P_i,j表示第j個典型場景的第i分鐘的系統輸出功率；表示第j個典型場景的第i分鐘的目標功率；J表示典型場景的總個數；p_j表示第j個典型場景的時間比例。