[發(fā)明專利]一種風(fēng)光儲場站多環(huán)節(jié)容量分配方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210402253.6
• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN114649820A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒祖冰;劉念;孫長平;延肖何;張瑋;王凱;張美俊;于運(yùn)東;李樂穎;谷昱君
• 申請（專利權(quán)）人: 中國長江三峽集團(tuán)有限公司;華北電力大學(xué)
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/46;H02J3/38;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京惠科金知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11981
• 代理人: 袁曉哲

本發(fā)明涉及一種風(fēng)光儲場站中多環(huán)節(jié)容量分配方法及系統(tǒng)。該方法包括根據(jù)所有環(huán)節(jié)分別對應(yīng)的激勵(lì)信號以及相應(yīng)的售電量和購電量建立多時(shí)間尺度的風(fēng)光儲場站收益模型；根據(jù)風(fēng)光儲場站收益模型建立收益模型；根據(jù)歷史收益數(shù)據(jù)確定每一個(gè)環(huán)節(jié)對應(yīng)的隨機(jī)性；根據(jù)每一環(huán)節(jié)的隨機(jī)性，采用核估計(jì)方法確定每一環(huán)節(jié)收益的邊緣分布，并采用t?Copula描述每一環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)因子之間的非線性相依結(jié)構(gòu)，運(yùn)用極大似然估計(jì)法計(jì)算相關(guān)系數(shù)，從而構(gòu)建隨機(jī)性模型；構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，進(jìn)而構(gòu)建多尺度隨機(jī)優(yōu)化調(diào)控模型；根據(jù)多尺度隨機(jī)優(yōu)化調(diào)控模型，利用構(gòu)建的拉格朗日函數(shù)來確定最佳容量分配組合。本發(fā)明能夠促進(jìn)風(fēng)光儲場站達(dá)到資源優(yōu)化配置，提高場站投資效率和盈利的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，特別是涉及一種風(fēng)光儲場站多環(huán)節(jié)容量分配方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來風(fēng)光儲場站發(fā)電產(chǎn)業(yè)贏得了歷史性機(jī)遇，發(fā)展勢頭迅猛。但在大規(guī)模風(fēng)光并網(wǎng)的趨勢中，也出現(xiàn)了諸多“瓶頸”問題。能源結(jié)構(gòu)調(diào)整與支持政策促使資金大量注入風(fēng)光儲場站并網(wǎng)，大大增加了裝機(jī)，而在參與電力市場時(shí)的實(shí)際發(fā)電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于裝機(jī)容量，造成了資源的閑置和浪費(fèi)。因此，如何在現(xiàn)貨環(huán)境下考慮風(fēng)光儲場站經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配，全面統(tǒng)籌電網(wǎng)和風(fēng)電發(fā)展，優(yōu)化容量投資具有重要現(xiàn)實(shí)意義。我國電力市場改革由中長期交易逐步過渡到現(xiàn)貨交易，而現(xiàn)貨市場中供需實(shí)時(shí)變化給電力交易價(jià)格帶來了較大的不確定性，環(huán)節(jié)參與者將面臨電力交易價(jià)格波動風(fēng)險(xiǎn)。對于高度波動的交易價(jià)格，可使用儲能低儲高發(fā)，進(jìn)行物理對沖，但針對大型風(fēng)光儲場站，現(xiàn)貨市場的價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)則更加明顯。

因此，亟需一種新的分配方法或系統(tǒng)，分散風(fēng)光儲場站的容量投資以到達(dá)其收益和隨機(jī)性的均衡，通過把資金分配到不同的環(huán)節(jié)中，以達(dá)到分散風(fēng)險(xiǎn)、確保收益的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種風(fēng)光儲場站中多環(huán)節(jié)容量分配方法及系統(tǒng)，能夠促進(jìn)風(fēng)光儲場站達(dá)到資源優(yōu)化配置，提高場站投資效率和盈利的可靠性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種風(fēng)光儲場站多環(huán)節(jié)容量分配方法，包括：

風(fēng)光儲場站接收各個(gè)環(huán)節(jié)的激勵(lì)信號，并定義每個(gè)環(huán)節(jié)對應(yīng)的售電量和購電量；所述環(huán)節(jié)包括：現(xiàn)貨市場內(nèi)部根據(jù)交易時(shí)間劃分的日前、日內(nèi)、實(shí)時(shí)三個(gè)環(huán)節(jié)；所述激勵(lì)信號為電力價(jià)格；不同的環(huán)節(jié)對應(yīng)不同的激勵(lì)信號；

根據(jù)所有環(huán)節(jié)分別對應(yīng)的激勵(lì)信號以及相應(yīng)的售電量和購電量建立多時(shí)間尺度的風(fēng)光儲場站收益模型；所述風(fēng)光儲場站收益模型以所有環(huán)節(jié)分別對應(yīng)的激勵(lì)信號為輸入，以每一環(huán)節(jié)的收入與成本之差為輸出；

根據(jù)所述多時(shí)間尺度的風(fēng)光儲場站收益模型建立風(fēng)光儲場站多環(huán)節(jié)耦合運(yùn)行的收益模型；

根據(jù)風(fēng)光儲場站收益模型獲取每個(gè)環(huán)節(jié)的歷史收益數(shù)據(jù)，并根據(jù)歷史收益數(shù)據(jù)確定每一個(gè)環(huán)節(jié)對應(yīng)的隨機(jī)性，建立多時(shí)間尺度的風(fēng)光儲場站隨機(jī)性模型；所述歷史收益數(shù)據(jù)為歷史的收入與成本之差；所述隨機(jī)性為歷史收益數(shù)據(jù)的方差；

根據(jù)每一環(huán)節(jié)的隨機(jī)性，采用核估計(jì)方法確定每一環(huán)節(jié)收益的邊緣分布，并采用t-Copula描述每一環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)因子之間的非線性相依結(jié)構(gòu)，并運(yùn)用極大似然估計(jì)法計(jì)算相關(guān)系數(shù)，從而構(gòu)建風(fēng)光儲場站多環(huán)節(jié)耦合運(yùn)行的隨機(jī)性模型；

根據(jù)收益模型、隨機(jī)性模型以及風(fēng)光儲場站內(nèi)部能量協(xié)同調(diào)控及儲能SoC約束，建立各個(gè)環(huán)節(jié)的預(yù)期收益最大與隨機(jī)性最小的目標(biāo)函數(shù)，進(jìn)而構(gòu)建風(fēng)光儲場站參與電力現(xiàn)貨市場的多尺度隨機(jī)優(yōu)化調(diào)控模型；

根據(jù)多尺度隨機(jī)優(yōu)化調(diào)控模型，并利用構(gòu)建的拉格朗日函數(shù)來確定最佳容量分配組合，并將風(fēng)光儲場站的出力情況上報(bào)調(diào)度中心。

可選地，所述根據(jù)所述多時(shí)間尺度的風(fēng)光儲場站收益模型建立風(fēng)光儲場站多環(huán)節(jié)耦合運(yùn)行的收益模型，具體包括：