[發明專利]一種儲能容量優化配置的方法及系統

有效

• 申請號: 202111195092.X
• 申請日: 2021-10-14
• 公開（公告）號: CN113644670B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 代倩;吳俊玲;秦曉輝;張健;張立波;陸潤釗;趙姍姍;賀海磊;覃琴;楊京齊;孫玉嬌;姜懿郎
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 劉愛麗

本申請公開了一種儲能容量優化配置的方法及系統。其中，該方法包括：建立生產模擬運行模型；根據生產模擬運行模型，計算局部區域內因斷面阻塞而造成的新能源棄電率；對新能源棄電率進行修正，確定修正后的新能源棄電率；將修正后的新能源棄電率與棄電率考核指標進行對比，當新能源棄電率大于棄電率考核指標時，統計分析各個局部區域的修正后的新能源棄電曲線，利用恒功率法得到儲能初始容量；基于新能源棄電時長的累積概率得到儲能的最佳配置時長，根據最佳配置時長，通過優化搜索對儲能初始容量進行優化配置，確定滿足新能源棄電率考核指標時所需配置的儲能優化容量，儲能優化容量包含優化功率容量和優化能量容量。

技術領域

本申請涉及電力系統技術領域，特別是涉及一種儲能容量優化配置的方法及系統。

背景技術

局部區域外送能力受限，會導致大規模新能源外送受阻，影響新能源外送消納。大規模儲能技術可以利用其電量的時空轉移特性，在斷面受阻時充電，在新能源外送電力減弱時，儲能放電。而如何盡可能配置合理規模的儲能是亟需研究的規劃技術問題。

面對大型實際電力系統中的儲能規劃問題，一般都是歸結為確定所研究目標下的儲能優化規劃方案，求解大多采用數學建模的解析優化方法。雖然數學優化的方法在理論上可保證解的最優性，但一般對目標函數和約束條件的表達式有著比較嚴格的要求，求解維數龐大、求解時間長，且大部分基于典型日的新能源出力與負荷需求特性曲線來進行計算，缺乏在大區域環境和大時間尺度下的儲能容量配置研究，在實際電網中的應用受到限制。

現有大電網中的儲能規劃包括以下問題：

（1）首先是生產模擬的優化調度模型中沒有考慮常規機組類別和特性的差異，表現在：僅以最小出力來統一安排所有非新能源機組的出力，不符合實際電力系統運行特性；機組類型的范圍比較窄，僅考慮了火電機組和新能源機組和儲能電站，而現實電網中有很多區域電網和省級電網富含水電，該技術未考慮水電機組的類型和特性，沒有在建模和約束條件中考慮；

（2）時序生產模擬的優化目標大多是以新能源消納最大為目標，未按照目前我國電網的三公調度執行，目標函數考慮的過于樂觀。

儲能配置過程中，現有技術依賴于優化求解模型，沒有對現狀電力系統中新能源受阻曲線的特點進行分析，沒有從事物的本質上分析其特點。儲能容量配置的求解過程一直反復依賴于優化模型，每次都需要依賴于優化模型和新能源消納的計算結果，再通過二分法和試湊法查找儲能的最佳配置規模，導致整個過程的求解時間長和求解效率低。

發明內容

本公開的實施例提供了一種提升新能源大規模并網局部區域外送能力的儲能容量優化配置方法及系統，至少解決現有技術中存在的現有電力系統中的儲能規劃的技術問題。

根據本公開實施例的一個方面，提供了一種儲能容量優化配置的方法，包括：建立生產模擬運行模型；根據所述生產模擬運行模型，計算局部區域內因斷面阻塞而造成的新能源棄電率；當所述新能源棄電率大于棄電率考核指標時，加入儲能確定可新增消納的新能源電量以及修正后的新能源棄電率，根據所述修正后的新能源棄電率，利用恒功率法得到滿足棄電率考核指標的儲能初始容量；基于新能源棄電時長的累積概率得到儲能的最佳配置時長，根據所述最佳配置時長，通過優化搜索對所述儲能初始容量進行優化配置，確定滿足新能源棄電率考核指標時所需配置的儲能優化容量，所述儲能優化容量包含優化功率容量和優化能量容量。

根據本公開實施例的另一方面，還提供了一種儲能容量優化配置的系統，包括：建立模型模塊，用于建立生產模擬運行模型；計算棄電率模塊，用于根據所述生產模擬運行模型，計算局部區域內因斷面阻塞而造成的新能源棄電率；