[發明專利]一種提升省域新能源消納能力的儲能配置方法

在審

• 申請號: 202310424922.4
• 申請日: 2023-04-20
• 公開（公告）號: CN116418020A
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 楊立濱;劉庭響;李正曦;安娜;周萬鵬;高金;馬俊雄;王愷
• 申請（專利權）人: 國網青海省電力公司清潔能源發展研究院;國網青海省電力公司經濟技術研究院;國網青海省電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/46
• 代理公司: 西寧工道知識產權代理事務所(普通合伙) 63102
• 代理人: 張海明

本發明涉及一種提升省域新能源消納能力的儲能配置方法，包括研判影響省域新能源消納的主要因素，建立考慮調峰能力約束的新能源消納模型，結合斷面阻塞棄電率和調峰棄電率等因素，建立提升省域新能源消納能力的儲能容量配置模型及評價指標，以分析儲能加裝后對電網的影響，結合新能源利用率、水文年、新能源裝機占比等因素，進行因素與儲能容量配置之間的敏感性分析各步驟；本發明綜合考慮新能源特性、省域負荷、調峰資源、省間聯絡線調峰互濟能力、直流外送能力等因素，并利用青海地區新能源數據進行論證，結果表明該方法的有效性和穩定性。

技術領域

本發明屬于儲能技術領域，具體涉及一種提升省域新能源消納能力的儲能配置方法。

背景技術

近年來，受網源規劃不協調、跨區輸送通道和調峰能力不足、市場化機制不健全等因素制約，棄水棄風棄光矛盾突出。未來在雙50％的目標驅動下，隨著新能源裝機規模的持續增大，部分常規電源被可再生能源替代，系統靈活性調節容量不充裕，新能源的間歇性和反調峰性使得未來電力系統面臨系統調峰和能源消納的問題。

儲能可以利用其削峰填谷，平滑新能源出力波動性、提高輸電通道平均利用率、提供靈活調峰容量及實現新能源電力、熱電協同調控等諸多特性，對提高電力系統運行效率、改善能源結構和減少碳排放均有著重大作用。儲能系統有極快的響應速度，尤其適合于參與電網調頻。抽水蓄能、壓縮空氣等儲能具有大規模的能量吞吐能力，適應于電網調峰。儲能可以參與到電力系統的各個環節中，如發電、輸電、配電和用電側，具有快速調節能力，相比同等容量的常規機組能提供2-4倍的調節深度；能夠提供4象限內的功率，是很好的電能質量調節電源。因此電網工作研究中，如何尋求提升省域新能源消納能力的儲能配置是必要的。

發明內容

本發明通過提出一種儲能容量配置方法，綜合考慮新能源利用率、新能源特性、省域負荷、調峰資源等因素對儲能容量進行配置，可滿足電網調峰、調頻需求，進一步提升省域內新能源消納水平；本發明公開了一種提升省域新能源消納能力的儲能配置方法，包括以下步驟：

步驟一、研判影響省域新能源消納的主要因素；

步驟二、建立考慮調峰能力約束的新能源消納模型；

步驟三、結合斷面阻塞棄電率和調峰棄電率等因素，建立提升省域新能源消納能力的儲能容量配置模型及評價指標，以分析儲能加裝后對電網的影響；

步驟四、結合新能源利用率、水文年、新能源裝機占比等因素，進行因素與儲能容量配置之間的敏感性分析。

進一步的，所述步驟一包括以下流程：

確定評估水平年，抽取該年各日的負荷曲線、電源結構，通過調峰能力分析以得到各日各時段的電網所接納的新能源發電機組的空間值；

模擬出各日新能源電力出力曲線，比較各日各時段的電網所接納的新能源電能空間值和新能源力出力曲線，以得到各日各時段的棄電功率，則形成年棄電功率時序曲線，并統計出全年的棄電數據；

將電力系統中各電站的計劃檢修、負荷備用、事故備用作為約束條件，模擬電力系統全年365天各電站的運行方式和發電曲線，基于調峰層面分析新能源電能的消納能力，再分析電力系統在小時時間尺度內分鐘級新能源電能波動下的消納能力；將全年發電機組組合分割為四個季度的機組組合模型，并標識傳統發電機組出力強的季節；

通過等可靠性原則獲得機組檢修計劃，包括以下步驟：

(1)將全天以4個小時作為間隔，平均每月為180個時間節點，求解月度機組組合計劃；

(2)根據月度機組組合計劃，分析30分鐘、15分鐘、5分鐘時間尺度下，由于可再生能源的波動，機組調峰能力不足而引起的可再生能源利用不充分問題。

進一步的，所述步驟二包括以下流程：

(1)建立機組組合計算模型：