[發明專利]一種考慮多類新能源不同配比的儲能容量優化配置方法

在審

• 申請號: 202211021155.4
• 申請日: 2022-08-24
• 公開（公告）號: CN115459358A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 張珍珍;呂清泉;高鵬飛;沈渭程;張健美;張睿驍;張彥琪;周強;趙龍;王定美;張金平;李津;劉麗娟;鄭翔宇
• 申請（專利權）人: 國網甘肅省電力公司電力科學研究院;國網甘肅省電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/32;G06F17/10;G06K9/62;G06N3/00;G06Q50/06
• 代理公司: 北京達友眾邦知識產權代理事務所(普通合伙) 11904
• 代理人: 徐銀輝

1.一種考慮多類新能源不同配比的儲能容量優化配置方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1.在實現儲能經濟最優、棄風棄光率最低和系統總成本最低的基礎上，建立在多種新能源不同的配置比例下的目標函數；

S2.在步驟S1的基礎上全面考慮儲能系統的荷電狀態以及動作深度，基于容量配比和儲能剩余可調動態容量建立約束函數；

S3.根據步驟S1設定的目標函數以及步驟S2給出的約束條件，構建以儲能容量最小，系統總收益最大的雙層優化模型；

S4.引入核模糊聚類和levy飛行的改進鯨魚算法對風力、光伏與儲能互補發電系統的儲能最優容量配置模型進行求解。

2.根據權利要求1所述的一種考慮多類新能源不同配比的儲能容量優化配置方法，其特征在于：步驟S1中，所述目標函數包括儲能容量最小和設備投入的總收益最大目標函數。

3.根據權利要求2所述的一種考慮多類新能源不同配比的儲能容量優化配置方法，其特征在于，所述儲能容量最小目標函數為：

E_ess＝max[E_s(t)-minE_s(t₁)] t₁≥t (1)

式中，E_ess為電網所配置的儲能容量；E_-s(t)為不計及荷電狀態和充放電約束下的的儲能容量；minE_-s(t₁)為不計及荷電狀態和充放電約束下的的儲能容量的最小值。

4.根據權利要求2、3任意一項所述的一種考慮多類新能源不同配比的儲能容量優化配置方法，其特征在于，所述儲能容量最小目標函數的建立方法包括：

S1.1.設風、光每小時的輸出功率及負荷所消耗的功率分別為P_w(t)、P_S(t)、P_L(t)，則不考慮充放電效率時的儲能凈容量如下：

ΔP(t)＝α[k₁P_W(t)+k₂P_S(t)]-P_L(t) k₁+k₂＝1 (2)

式中，ΔP(t)為不考慮充放電效率時的儲能凈容量；α為新能源占全部電源的比例；k₁和k₂分別為風電和光伏的比例因子；

S1.2.利用風、光資源的互補特性來配置風電、光伏的裝機及并網容量，使兩種能源的聯合出力變得平穩且減少風光資源的浪費，引入Spearman秩相關系數計算風光出力的比例因子；

式中，R為風力發電的秩統計量，S為光伏發電的秩統計量，k₁和k₂分別為風電和光伏的比例因子。

S1.3.當儲能凈容量為正值時，表示多發的電量能夠被儲能裝置所存儲，其存儲的效率為η_c；當功率失配為負值時，欠發電量能夠通過儲能裝置釋放出來，其釋放電能的效率為η_f；將不計及荷電狀態和充放電約束下的的儲能容量的表達式記為；

式中，E_-s(t)為不計及荷電狀態和充放電約束下的的儲能容量；ΔP(t)為不考慮充放電效率時的儲能凈容量。

5.根據權利要求2所述的一種考慮多類新能源不同配比的儲能容量優化配置方法，其特征在于，所述設備投入的總收益最大目標函數：

maxC_p,ess＝C_A-C_ess (5)

式中，maxC_p,ess為儲能年運行最大收益；C_A為儲能年套利收益；C_ess為儲能年套利收益。