[發明專利]基于風電場應用場景的儲能系統優化配置方法及裝置

在審

• 申請號: 202110903810.8
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113794224A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 齊騰云;吳啟仁;劉建平;李亞靜;徐飛;郝玲;陳磊;張昊天;陳國航;李翠萍;李軍徽
• 申請（專利權）人: 中國長江三峽集團有限公司;中國三峽新能源（集團）股份有限公司;清華大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/32
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 楊明月

1.一種基于風電場應用場景的儲能系統優化配置方法，其特征在于，包括：

根據峰谷電價、儲能系統的充放電功率和儲能系統在負荷低谷時期內接納的風電電量，構建儲能系統在全壽命周期內的電池儲能系統效益函數；

根據儲能系統的功率配置、容量配置和充放電功率，構建儲能系統在全壽命周期內的電池儲能系統成本函數；

根據所述電池儲能系統效益函數和所述電池儲能系統成本函數，構建目標函數，并通過迭代法對所述目標函數進行求解，得到儲能系統的最優配置結果。

2.根據權利要求1所述的基于風電場應用場景的儲能系統優化配置方法，其特征在于，所述根據峰谷電價、儲能系統的充放電功率和儲能系統在負荷低谷時期內接納的風電電量，構建儲能系統在全壽命周期內的電池儲能系統效益函數，包括：

根據峰谷電價和儲能系統的充放電功率，構建儲能系統的套利收益函數；

根據儲能系統在負荷低谷時期內使電網接納的新增風電電量，構建儲能系統的電量收益函數；

根據儲能系統的充放電功率，獲取儲能系統參與電網調峰運行時的補償收益函數；

根據所述套利收益函數、所述電量收益函數和所述補償收益函數，構建儲能系統在全壽命周期內的電池儲能系統效益函數。

3.根據權利要求1所述的基于風電場應用場景的儲能系統優化配置方法，其特征在于，所述根據儲能系統的功率配置、容量配置和充放電功率，構建儲能系統在全壽命周期內的電池儲能系統成本函數，包括：

根據儲能系統的功率配置和容量配置，構建儲能系統的投資成本函數；

根據儲能系統的充放電功率，構建儲能系統在達到預設充放電次數后的運維成本函數；

根據所述投資成本函數和所述運維成本函數，構建儲能系統在全壽命周期內的電池儲能系統成本函數。

4.根據權利要求2所述的基于風電場應用場景的儲能系統優化配置方法，其特征在于，所述套利收益函數的公式為：

其中，I_A表示套利收益，η_D表示儲能系統的放電效率；P_price,t表示電網的實時峰谷電價，P_C,t表示儲能系統在t時刻的充電功率，P_D,t表示儲能系統在t時刻的放電功率，T表示采樣總時長，△t表示采樣時間步長；

所述電量收益函數的公式為：

I_E＝C_W·E_wind；

其中，I_E表示電量收益，P_wind表示t時刻電網接納的新增風電電量，t₁表示負荷低谷時段開始時間，t₂表示負荷低谷時段截止時間；E_wind表示在全壽命周期內，儲能系統使電網接納的新增風電電量；C_W表示風電電價；

所述補償收益函數的公式為：

其中，I_B表示補償收益，P_r表示補償單價。

5.根據權利要求3所述的基于風電場應用場景的儲能系統優化配置方法，其特征在于，所述投資成本函數的公式為：

其中，C_I表示投資成本，E_B表示儲能系統的容量配置，P_B表示儲能系統的功率配置，C_E表示容量配置單價，C_P表示功率配置單價，D_r表示折現率，N表示儲能系統的運行年限；

所述運維成本函數的公式為：

其中，C_OM表示運維成本，P_C,t表示儲能系統在t時刻的充電功率，P_D,t表示儲能系統在t時刻的放電功率，T表示采樣總時長，△t表示采樣時間步長，C_M為儲能系統運維成本單價。