[發明專利]風電場儲能容量優化配置方法、系統、計算機設備及介質

有效

• 申請號: 202310657006.5
• 申請日: 2023-06-05
• 公開（公告）號: CN116388252B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 史林軍;端木陳睿;吳峰;李楊;林克曼;劉寒軒
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q50/06;H02J7/00;H02J9/06
• 代理公司: 北京錦信誠泰知識產權代理有限公司 11813
• 代理人: 丁博寒

本發明涉及新能源發電技術領域，尤其涉及一種風電場儲能容量優化配置方法、系統、計算機設備及介質，方法包括：構建三電池分組策略，設置一組備用副電池組，在充電容量不足時充當備用充電電池組，在放電容量不足時，充當備用放電電池組；構建多目標儲能容量優化配置模型，多目標儲能容量優化配置模型包括：考慮經濟成本、壽命期限和衰減指標的目標函數，及儲能容量、儲能充放電功率和荷電狀態的約束條件；通過非支配排序遺傳算法對模型進行迭代計算，得到帕累托前沿最優集；將帕累托前沿最優集輸入CRITIC?TOPSIS綜合評價模型進行決策，輸出儲能容量最優配置方案。本發明中，解決了風電場極端運行問題，且容量配置更合理更經濟。

技術領域

本發明涉及新能源發電技術領域，尤其涉及一種風電場儲能容量優化配置方法、系統、計算機設備及介質。

背景技術

新能源發電技術是近年來的火熱話題，為促進新能源的消納，緩解新能源帶來的隨機性和波動性，減少電網的總體能源消耗量，儲能技術也隨之蓬勃發展。現階段的儲能主要存在形式有電化學能、磁場能、電場能和機械能等。電化學儲能技術是目前各國研究發展的主要方向，主要是因其能量轉換率、能量密度、設備響應速度和機動性均表現優異。為構建新型電力系統，服務實現碳達峰、碳中和，電化學儲能技術起到了不可替代的作用。

單一的儲能電池要經歷頻繁的切換，這會大大縮短其壽命，不利于提高能源效率。而混合儲能系統是功率型和能量型儲能裝置的組合，可以在一定程度上減少電池的退化，但其投資成本高，管理復雜。現有技術中，存在雙電池分組控制的運行策略，使用雙組電池交替平抑正負方向的功率波動，以減少電池的充放電切換頻率，進而延長電池壽命。

電化學儲能技術的使用不僅可以促進節能減排，顯著緩解環境壓力，更可以保障電力系統的安全穩定運行。隨著風電的大規模并網，其出力的不確定不穩定的特性對電網的安全穩定運行是一大挑戰。對此可以裝配儲能設備并制定合理的運行策略，能有效平滑風電場的功率輸出波動，增強電網運行穩定性。

現有的雙電池組運行策略沒有考慮風功率波動可能導致雙電池中一組容量過剩另一組容量不足的極端運行問題。但儲能價格及維護費用高昂，考慮到系統總體經濟性，儲能配置費用應在滿足平抑要求和其他指標的前提下盡可能小。因此規劃風儲系統中的儲能最優配置方案十分具有必要性。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發明的總體背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明提供了一種風電場儲能容量優化配置方法、系統、計算機設備及介質，從而有效解決背景技術中的問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種風電場儲能容量優化配置方法，包括如下步驟：

構建三電池分組策略，設置一組備用副電池組，在充電容量不足時充當備用充電電池組，在放電容量不足時，充當備用放電電池組；

構建三電池分組的多目標儲能容量優化配置模型，所述多目標儲能容量優化配置模型包括：考慮經濟成本、壽命期限和衰減指標的目標函數，及儲能容量、儲能充放電功率和荷電狀態的約束條件；

通過非支配排序遺傳算法對所述多目標儲能容量優化配置模型進行迭代計算，得到帕累托前沿最優集；

將所述帕累托前沿最優集輸入CRITIC-TOPSIS綜合評價模型進行決策，輸出儲能容量最優配置方案。

進一步地，所述三電池分組策略中，包括：

三電池分組包括BESS1、BESS2和BESS3，其中，BESS1和BESS2分別連續充電或放電，且同一時刻兩個電池組不能同時工作，BESS3沒有接受到調用指令，處于懸停關閉狀態；