[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

本發明提供一種基于風電場應用場景的儲能系統優化配置方法及裝置，該方法包括：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；根據電池儲能系統效益函數和電池儲能系統成本函數，構建目標函數，并通過迭代法對目標函數進行求解，得到儲能系統的最優配置結果。本發明通過建立儲能系統的效益模型和成本模型，以儲能全壽命周期內綜合收益最大為目標，得到儲能系統的最優功率與容量配置策略，從而緩解電網安全，提高風電場運行靈活性。

技術領域

本發明涉及電網調峰技術領域，尤其涉及一種基于風電場應用場景的儲能系統優化配置方法及裝置。

背景技術

隨著風電等新能源的快速發展，新能源尤其是風電裝機容量不斷增大。但大規模風電并網的出力不確定性及反調峰特性，給電力系統運行的安全可靠性及經濟性帶來了嚴峻的挑戰。主要由于電網調峰容量不足以及系統網架結構受限，引起風電場運行靈活性不足，特別是棄風限電情況成為亟待解決的難題。

在能源互聯網的推動下，以大規模電池儲能為代表的的新型儲能技術得以快速發展，通過儲能技術實現對風電進行“削峰填谷”，從而提高電網的安全性和穩定性。

然而，目前儲能產業還處于初級階段，仍以示范應用為主，商業化應用依然面臨成本偏高等問題。針對不同的應用需求，在滿足技術性能要求的前提下，如何優化配置儲能容量，從而緩解電網安全，提高風電場運行靈活性，是目前所面臨的重要問題。因此，現在亟需一種基于風電場應用場景的儲能系統優化配置方法及裝置來解決上述問題。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種基于風電場應用場景的儲能系統優化配置方法及裝置。

本發明提供一種基于風電場應用場景的儲能系統優化配置方法，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。

根據本發明提供的一種基于風電場應用場景的儲能系統優化配置方法，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。

根據本發明提供的一種基于風電場應用場景的儲能系統優化配置方法，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。