[發明專利]計及熱力系統云儲能服務的新能源電站儲能容量配置方法

在審

• 申請號: 202210794921.4
• 申請日: 2022-07-07
• 公開（公告）號: CN114865666A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 蘇一博;劉昱良;張險峰;張世旭;周登科;李姚旺;李雨欣;張寧
• 申請（專利權）人: 中國長江三峽集團有限公司;清華大學
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/32;H02J3/46;G06F30/20;G06Q10/04;G06Q50/06;G06F111/04;G06F113/04;G06F113/06
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 林韻英

1.一種計及熱力系統云儲能服務的新能源電站儲能容量配置方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：建立計及熱力系統云儲能服務的新能源電站儲能容量優化配置模型，所述計及熱力系統云儲能服務的新能源電站儲能容量優化配置模型的目標函數為新能源電站在典型日的優化周期內的總棄風回收上網效益最大，約束條件包括熱電聯產機組運行工況約束、熱力系統供熱節點和管道約束、熱力系統水溫限值約束、系統能利用的最大棄風以及能夠接受的電功率增量約束、配置的儲能系統運行約束；

S2：對所述計及熱力系統云儲能服務的新能源電站儲能容量優化配置模型進行線性化，得到新能源電站儲能容量優化配置模型。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的計及熱力系統云儲能服務的新能源電站儲能容量優化配置模型的目標函數為：

式中，表示系統增加的總收益；表示配置儲能電站給新能源場站增加的日均等年值投資成本；表示配置儲能電站給新能源場站增加的日運行與維護成本；

計算表達式分別為：

式中，表示典型日所有時段的集合；表示時段的風電上網電價；表示儲能電站在時段的充電功率大??；表示儲能電站在時段的放電功率大小；表示熱電聯產機組分享自身能量存儲能力進行棄風消納后在時段增加的發電功率；表示新能源場站配置儲能的單位儲能容量成本；表示新能源場站配置儲能的單位儲能功率成本；表示新能源場站配置儲能的容量；表示新能源場站配置儲能的功率；表示折現率；表示儲能使用壽命；表示儲能系統單位運行小時的運行與維護成本；表示儲能系統運行小時數。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的計及熱力系統云儲能服務的新能源電站儲能容量優化配置模型中熱電聯產機組運行工況約束為：

式中，表示熱電聯產機組在時段的電功率大小；表示熱電聯產機組在時段的熱功率大??；表示反映熱電聯產機組電功率和熱功率關聯關系的系數；表示熱電聯產機組單位電功率的燃料消耗量；熱電聯產機組單位熱功率的燃料消耗量；表示熱電聯產機組燃料消耗下限；表示熱電聯產機組燃料消耗上限；表示熱電聯產機組熱功率下限；表示熱電聯產機組熱功率上限；表示熱電聯產機組電功率下限；表示熱電聯產機組電功率上限。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的計及熱力系統云儲能服務的新能源電站儲能容量優化配置模型中熱力系統供熱節點和管道約束為：

式中，表示第個供熱網絡節點；0表示熱源節點；表示所有供熱網絡節點的集合；表示節點在時段的供水水溫；表示節點在時段的回水水溫；表示節點的供熱管道等效隔熱系數；表示節點的供熱管道傳輸延時；表示環境溫度；表示流過節點供熱管道的質量流量；表示水的比熱容；表示節點在時段的熱負荷。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的計及熱力系統云儲能服務的新能源電站儲能容量優化配置模型中熱力系統水溫限值約束為：

式中，表示供水水溫下限；表示供水水溫上限；表示回水水溫下限；表示回水水溫上限。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的計及熱力系統云儲能服務的新能源電站儲能容量優化配置模型中系統能利用的最大棄風以及能夠接受的電功率增量約束為：

式中，表示熱電聯產機組在時段為增大風電消納下調的發電功率；表示風電場在時段的棄風電功率；表示系統在時段能夠接受的電功率上限。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的計及熱力系統云儲能服務的新能源電站儲能容量優化配置模型中儲能系統運行約束為：

式中，表示儲能系統是否工作在充電狀態的狀態變量；表示儲能系統是否工作在放電狀態的狀態變量；表示儲能充電功率下限；表示儲能充電功率上限；表示儲能在時段存儲電能量；表示儲能系統充電效率；表示儲能系統放電效率；表示儲能系統存儲電量下限；表示儲能系統存儲電量上限；表示優化初始時段儲能系統存儲的電量；表示優化最后一個時段儲能系統存儲的電量。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，對約束條件中的非線性約束進行線性化處理，包括：

確定計及熱力系統云儲能服務的新能源電站儲能容量優化配置模型中的非線性項：

利用大M法對非線性項進行線性化處理，處理后的表達式如下：

式中，為一近似無窮大的常數。