[發明專利]工業園區內光伏及儲能配置方法、系統、裝置及存儲介質

在審

• 申請號: 202111372419.6
• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN114021843A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 薛貴挺;楊震;汪柳君;單博雅;劉哲;王倜;王曉;王帥;張健
• 申請（專利權）人: 國網北京市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京中巡通大知識產權代理有限公司 11703
• 代理人: 孟大帥

本發明公開了一種工業園區內光伏及儲能配置方法、系統、裝置及存儲介質，方法包括：以工業園區日運行成本費用最小化為目標函數搭建園區光?儲魯棒配置模型；其中，園區光?儲魯棒配置模型包括光伏和儲能；利用盒式魯棒不確定集對所述光伏的出力進行處理，以得到變形后的園區光?儲魯棒配置模型；基于所述變形后的園區光?儲魯棒配置模型，設定光伏擾動水平為λ，改變光伏擾動水平，選取工業園區日運行成本費用最小對應的光伏擾動水平作為光伏與儲能容量優化配置結果。本發明考慮了光伏不確定性，將光伏出力波動限制在固定范圍內，構建拉格朗日函數，通過對偶優化原理對函數進行化簡，能夠針對不同光伏擾動情況進行優化配置。

技術領域

本發明屬于能源運行優化技術領域，具體涉及一種工業園區內光伏及儲能配置方法、系統、裝置及存儲介質。

背景技術

近年來，隨著經濟水平的不斷發展，居民生活水平的不斷提高，用戶對能源需求呈現多元化的趨勢，由此帶來的城市環境污染、能源利用率低等一系列問題日益突出。與此同時，國家建設了大量的可再生能源發電系統以達到調整能源結構的目的，提升可再生能源在能源結構中的占比成為行業發展的重要戰略。工業園區作為用電重要用戶，用電負荷類型多，供電質量要求高，而園區廠房屋面面積大，具備良好的光伏發電條件。因此，可以在園區內配置合理的光伏容量，有效降低其購電成本。然而由于光伏出力具有較強的不確定性，需要配置一定的儲能來降低其對系統的沖擊，減少功率偏差。儲能因具有靈活的吞吐特性，能夠通過低儲高放能夠起到削減尖峰負荷和峰谷套利的效果，同時能夠減少用戶基本容量費用。在工業園區內加入儲能，可通過儲能系統的蓄電特性實現能量的跨時段轉移，延緩部分用電設備因用電負荷增長帶來的的容量升級改造。因此，儲能系統的使用，不僅給工業園區的安全運行帶來保障，同時提升其能源利用率以及經濟效益。

但是現有的技術大多集中于從儲能的角度出發，對工業園區供電系統進行優化配置。而目前工業園區有分布式光伏的接入，且存在負荷峰谷差、多類型負荷需求，因此現有的優化配置方法往往不能獲得最優的結果，需要結合多方面因素進行考慮。

發明內容

本發明的目的在于提供一種工業園區內光伏及儲能配置方法、系統、裝置及存儲介質。以解決現有技術中大多集中于從儲能的角度出發，對工業園區供電系統進行優化配置，不能獲得最優的結果的問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的第一方面，提供了一種工業園區內光伏及儲能配置方法，包括如下步驟：

以工業園區日運行成本費用最小化為目標函數搭建園區光-儲魯棒配置模型；其中，園區光-儲魯棒配置模型包括光伏和儲能；

利用盒式魯棒不確定集對所述光伏的出力進行處理，以得到變形后的園區光-儲魯棒配置模型；

基于所述變形后的園區光-儲魯棒配置模型，設定光伏擾動水平為λ，改變光伏擾動水平，選取工業園區日運行成本費用最小對應的光伏擾動水平作為光伏與儲能容量優化配置結果。

可選的，園區光-儲魯棒配置模型如下：

minF＝C₁+C₂+C₃+C₄+C₅ (1)

式中，F為系統總運行費用；C₁為工業園區向上級電網購電成本；C₂為購買燃料費用；C₃表示儲能裝置投資成本；C₄表示光伏裝置投資成本；C₅為設備運行維護成本。

可選的，所述園區光-儲魯棒配置模型的約束條件包括：與電網傳輸電力約束、系統功率平衡約束、儲能充放電功率約束、儲能荷電狀態約束、燃氣輪機出力約束、燃氣輪機爬坡約束以及設備制熱、制冷功率約束。

可選的，所述系統功率平衡約束：