[發明專利]一種受端電網中儲能電站調峰調頻調控策略制定方法

有效

• 申請號: 202110251524.8
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN112886585B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 沈建明;車斌;王仁順;耿光超;裘淮飛
• 申請（專利權）人: 浙江浙能電力股份有限公司蕭山發電廠;浙江大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/24;H02J3/28;H02J3/32
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

1.一種受端電網中獨立儲能電站調頻調峰調控策略制定方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：在生產周期內，獲取電網中電能量市場儲能電站充放電電價和輔助服務市場電價數據，將獲取的數據輸入至儲能電站調控策略制定模型中；

S2：在所述儲能電站調控策略制定模型中，選擇儲能電站僅參與調峰模式、同時參與調峰調頻模式作為兩種備選的調控模式，然后針對每一種調控模式，分別以儲能電站收益最大為目標函數，建立計及儲能荷電狀態(state of charge,SOC)約束和儲能功率約束的優化模型，基于S1中獲取的數據求解優化模型，實現該調控模式下儲能電站調度策略的制定；

S3：針對S2中制定的每一種儲能電站調度策略，進行經濟可行性評估，并選擇經濟可行性最佳的儲能電站調度策略作為最終策略，為儲能電站在受端電網中的營運提供參考；

所述的步驟S2中，儲能電站調峰模式下收益為儲能電站不同時段參與電能量市場進行充放電的分時電價差，計算公式為：

式中，r_arb為儲能電站調峰模式下收益，τ為生產模擬總時間段，λ_i為時間段[i,i+1]內的電價，為時間段[i,i+1]內儲能放電功率，為時間段[i,i+1]內儲能充電功率；

儲能電站調頻模式下收益為儲能電站參與自動發電控制(automatic generationcontrol,AGC)調頻服務時的調頻容量收益和調頻里程收益，計算公式為：

式中，r_reg為儲能電站調頻模式下收益，k_reg為儲能調頻性能得分，為時間段[i,i+1]內參與調頻市場的容量，分別為調頻容量電價和調頻里程電價，σ為儲能調頻里程比，分別為時間段[i,i+1]內提供向上和向下調頻的比例；

針對兩種備選的調控模式，所述優化模型中設定的目標函數為：

式中，R為折現率；

如果儲能電站的調控模式為僅參與調峰模式，則目標函數中所有時間段i∈τ內取值均為0；如果儲能電站的調控模式為同時參與調峰調頻模式，則目標函數中不是所有時間段i∈τ內取值均為0；

儲能電站的荷電狀態由下式確定：

式中，和分別為調頻比例參數；

所述優化模型中的約束條件包含儲能荷電狀態約束、儲能功率約束，約束公式如下：

S_min≤s_i≤S_max (5)

式中，s_i、s_i+1分別為i和i+1時刻儲能電站的SOC，η_s為儲能電站容量保持率，η_c為儲能電站充放電效率，S_min、S_max分別為儲能電站SOC的下限和上限，P_es為儲能電站額定功率。

2.根據權利要求1所述的受端電網中獨立儲能電站調頻調峰調控策略制定方法，其特征在于，所述的步驟S2中，調頻比例參數和定義如下：

其中α_ru代表儲能用于向上調頻的時間比例，α_rd表示儲能用于向下調頻的時間比例；μ_ru表示時間周期內需要向上調頻時儲能系統向上調頻的平均功率，μ_rd代表時間周期內要求向下調頻時儲能系統向下調頻的平均功率。

3.根據權利要求1所述的受端電網中獨立儲能電站調頻調峰調控策略制定方法，其特征在于，所述的步驟S3中，進行經濟可行性評估時，通過儲能電站收益評估并結合儲能電站參與緊急調頻支撐服務，來分析儲能電站的經濟可行性。

4.根據權利要求3所述的受端電網中獨立儲能電站調頻調峰調控策略制定方法，其特征在于，所述的步驟S3中，考慮到儲能電站的調節速率快，而直流閉鎖下的儲能緊急調頻為功率型應用場景，對電量要求較低，因此采取限制儲能電站SOC的范圍留有備用容量，同時能夠提高電池使用壽命，從而在發生直流閉鎖故障下提供快速功率支撐，結合儲能電站多場景下的收益情況，分析儲能電站在受端電網中的經濟可行性。