[發明專利]一種含儲能電站的電網調峰資源協調優化方法

在審

• 申請號: 202011502051.6
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN113036750A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 楊立濱;張海寧;李春來;李正曦;李志青;安娜;許輝;馬國福
• 申請（專利權）人: 國網青海省電力公司清潔能源發展研究院;國網青海省電力公司經濟技術研究院;國網青海省電力公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/28;H02J3/46;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 西寧工道知識產權代理事務所(普通合伙) 63102
• 代理人: 沈耀忠

一種含儲能電站的電網調峰資源協調優化方法，涉及電網調峰技術領域，本發明方法包括以下步驟：(1)電網調峰資源協調優化調度模型的結構分析：(2)電網調峰資源協調優化調度模型的建立：(3)電網調峰資源協調優化調度模型的求解：其中，以儲能系統削峰填谷配合火電機組深度調峰來提高系統調峰能力。本發明的有益效果：該方法以減少負荷低谷時期的棄風電量，提高系統調峰能力為目標，提出一種儲能輔助火電機組深度調峰分層優化調度方案，對于提高電力系統調峰能力、減少棄風產生的同時改善火電機組最大峰谷差調節量具有較大幫助，采用儲能系統削峰填谷配合火電機組深度調峰的手段達到有效減少負荷低谷時期的棄風電量，提高了系統調峰能力。

技術領域

本發明涉及電網調峰技術領域，具體為一種含儲能電站的電網調峰資源協調優化方法。

背景技術

儲能技術作為解決大規模可再生能源發電接入電網的一種有效支撐技術，具備削峰填谷、調頻調壓、電能質量治理等功能，電力系統調峰是指電源出力能否滿足負荷或凈負荷在調度日內的變化情況，當風電呈現反調峰特性時，凈負荷峰谷差增大，使火電機組最大峰谷差調節需求量升高，常規調峰手段已無法滿足調峰需求，從而導致大量棄風產生。通過采用火電機組深度調峰手段并結合儲能系統的削峰填谷作用，可以有效減少負荷低谷時期的棄風電量，緩解系統調峰困難。

發明內容

本發明的目的是提供一種含儲能電站的電網調峰資源協調優化方法，采用儲能系統削峰填谷配合火電機組深度調峰的手段達到有效減少負荷低谷時期的棄風電量，提高系統調峰能力的目的。

本發明提出的含儲能電站的電網調峰資源協調優化方法，包括以下步驟：

(1)電網調峰資源協調優化調度模型的結構分析：

采用儲能系統削峰填谷配合火電機組深度調峰來提高系統調峰能力，提出了分層協調優化調度方案，其具體模型結構見圖1；

上層調度模型以凈負荷標準差及儲能系統經濟性最優為目標來優化儲能系統充放電功率，以此提高負荷低谷時期的火電機組調峰空間并減少負荷尖峰時段的機組出力值，而實際的風電接納量需根據火電機組的調峰能力確定，故根據得到的儲能系統充放電功率，結合原負荷曲線得到等效負荷曲線，并傳遞至中層調度模型；

中層調度模型通過上層模型傳遞的等效負荷曲線，結合風電數據來對各時刻的火電機組總出力進行優化，在接納風電的過程中，由于火電機組出力的降低，其各項成本及收益會發生變化，故中層模型將以火電機組在接納風電過程中所產生的額外運行成本、電量損失成本、深度調峰補償收益以及棄風懲罰成本所組成的總調峰成本最小為目標，優化各時刻的風電接納量，確定火電機組總出力，并將結果傳遞至下層調度模型；

下層調度模型以各時刻火電機組總出力值為基礎，結合各火電單元的運行特性，以機組整體運行效益最優為目標，求解各火電機組的最優出力；

(2)電網調峰資源協調優化調度模型的建立：

(2-1)上層模型目標函數及約束條件：

上層模型以儲能運行收益及凈負荷標準差最優為目標，其中，儲能運行效益的計算公式如下：

式中，I_ν為儲能系統運行收益；為儲能運行電量收益；為儲能運行環境收益；P_c,t、P_d,t分別為t時刻儲能系統充放電功率(其值都為正)；η_d為儲能系統放電效率；e_t為電網的實時峰谷電價；Δt為計算時間步長；K為機組生產電能的污染物排放總數；ω_k為生產單位電能的第k種污染物排放密度；e_k為第k 種污染物的單位排放費用；

凈負荷標準差的計算公式如下：