[發(fā)明專利]一種儲能系統(tǒng)參與多應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)化調(diào)度方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111396061.0
• 申請日: 2021-11-23
• 公開（公告）號: CN114156870B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟灝;劉韜;黃浪;郝翔;賈燕冰;曹家瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 特變電工西安電氣科技有限公司;特變電工新疆新能源股份有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/32;H02J3/38;H02J3/24;G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q50/06
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 季海菊

本發(fā)明涉及一種儲能系統(tǒng)參與多應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)化調(diào)度方法，首先，用戶自定義要考慮的經(jīng)濟技術(shù)指標以及各指標間的相對重要程度，建立AHP綜合評價指標，其次，建立以經(jīng)濟效益最優(yōu)為決策目標的日前優(yōu)化模型和以風電出力誤差最小決策為目標的日內(nèi)優(yōu)化模型，再建立以AHP綜合評價指標最優(yōu)為決策目標的上層優(yōu)化模型；根據(jù)歷史數(shù)據(jù)模擬運行確定儲能在不同應(yīng)用領(lǐng)域的出力分配，最大限度避免了儲能設(shè)備使用率不足的問題、有效利用了各應(yīng)用之間的協(xié)同作用；采用層次分析法進行綜合效益評價，根據(jù)所在電網(wǎng)的實際情況和用戶的主觀需求選取指標并設(shè)定其重要程度，使得本發(fā)明具有廣泛適用性；本發(fā)明對于制定儲能系統(tǒng)運行方案、保障儲能投資廠商的合理效益、提升電網(wǎng)對新能源的消納能力和安全穩(wěn)定運行具有重要的參考價值，是很有前景的一種儲能系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種儲能系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度方法，具體為一種儲能系統(tǒng)參與多應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)化調(diào)度方法。

背景技術(shù)

可再生能源發(fā)電的大規(guī)模開發(fā)及高比例并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力提出了更高要求，推動了儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。儲能已成為現(xiàn)代能源系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，是智能電網(wǎng)的關(guān)鍵支撐技術(shù)之一，充分發(fā)揮儲能對電網(wǎng)的主動支撐能力，并保證儲能投資廠商的合理效益，對于推動儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升電網(wǎng)對新能源的消納能力和安全穩(wěn)定運行具有非常重要的意義。

有關(guān)儲能系統(tǒng)應(yīng)用及其效益的研究主要集中在平抑可再生能源波動、減少棄風棄光領(lǐng)域，但儲能在輔助服務(wù)領(lǐng)域擁有巨大潛力，探索儲能在調(diào)頻、調(diào)峰等應(yīng)用途徑中的作用也逐漸成為新的研究熱點。

然而，當前的文獻大多只針對儲能系統(tǒng)參與單一用途的控制策略進行研究，或在儲能系統(tǒng)參與多應(yīng)用領(lǐng)域時，僅按照時段劃分參與的用途，同一時段下的多應(yīng)用協(xié)調(diào)控制研究較少。隨著風電短期/超短期預(yù)測技術(shù)的進步，實際風功率大幅度偏離預(yù)測值的情況罕有發(fā)生，風電預(yù)測誤差大于裝機容量10％的情況占20％左右，但大于裝機容量30％的極端情況僅為1％。若過多的容量和運行時段投入風電波動平抑將導致儲能系統(tǒng)利用率低下，難以保證儲能投資商效益，不利于儲能產(chǎn)業(yè)長遠發(fā)展；然而若儲能機組以參與收益較高的調(diào)頻和能量市場為主而投入風電平抑領(lǐng)域的容量過少，電網(wǎng)的新能源接納能力將受到影響，造成棄風現(xiàn)象頻繁發(fā)生。由此可見，隨著儲能并網(wǎng)容量增大以及市場交易規(guī)則的逐步完善，亟需開展儲能參與多種應(yīng)用領(lǐng)域的協(xié)調(diào)控制策略研究。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種儲能系統(tǒng)參與多應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)化調(diào)度方法，本發(fā)明通過層次分析法建立儲能在電網(wǎng)運行、經(jīng)濟和環(huán)境等領(lǐng)域的效益評價指標，以不同應(yīng)用的出力上限為決策變量，以該評價指標最優(yōu)為決策目標并依據(jù)歷史數(shù)據(jù)進行模擬運行，最終得出適宜的出力分配方案；由于儲能系統(tǒng)在每個調(diào)度時段均可參與多項電力交易，最大限度的避免了儲能容量的浪費；利用層次分析法可構(gòu)建出充分反映儲能用戶需求的綜合評價指標，使得本發(fā)明具有廣泛適用性，可根據(jù)所在電網(wǎng)的實際情況和用戶的主觀需求合理設(shè)計出力分配方案，解決了儲能系統(tǒng)在同時參與調(diào)頻、調(diào)峰和減少風電預(yù)測誤差領(lǐng)域時，其自身出力在各應(yīng)用之間的分配比例如何劃定的問題。

本發(fā)明采用的優(yōu)化調(diào)度方法如下：

1.一種儲能系統(tǒng)參與多應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1、用戶自定義要考慮的經(jīng)濟技術(shù)指標以及各指標間的相對重要程度，通過AHP將相對重要程度量化為對應(yīng)的數(shù)值，將量化后的相對重要性數(shù)值填入層次分析法所用的判斷矩陣中，建立AHP綜合評價指標；

步驟2、建立以經(jīng)濟效益最優(yōu)為決策目標的日前優(yōu)化模型：

在削峰時段，儲能系統(tǒng)按照申報的調(diào)峰容量即調(diào)峰分配的功率上限，持續(xù)放電；深度調(diào)峰時段則按照申報的調(diào)峰容量持續(xù)充電；在其它時段，儲能系統(tǒng)依據(jù)峰谷電價被動參與調(diào)峰，即峰電價時段儲能系統(tǒng)盡可能放電，谷電價時段儲能系統(tǒng)盡可能充電；添加SOC為偏離中值懲罰項，電量過高時抑制充電，電量過低時抑制放電，避免儲能系統(tǒng)接近極限影響其它應(yīng)用調(diào)用；具體如下，

通過線性求解器求解儲能出力曲線：