一种用于并网型风光储系统的容量配置方法技术方案

本发明专利技术公开一种用于并网型风光储系统的容量配置方法，包括如下步骤：选定目标区域；获得目标区域的典型年的风速、太阳辐照强度、环境温度和负荷的用电功率；根据目标区域的典型年的风速、太阳辐照强度和环境温度确定目标区域的风力发电机组和光伏阵列的最大可能安装容量；根据目标区域的典型年的风速、太阳辐照强度和环境温度得到目标区域的风能和光能的互补特性；根据目标区域的风能和光能互补特性计算得到风力发电机组和光伏阵列的配置容量；根据目标区域的风力发电机组和光伏阵列配置容量计算得到储能电池的配置参数。所述容量配置方法能够最大限度的利用风力发电机组和光伏阵列的配置容量，并提高风力发电机组和光伏阵列的发电利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分布式发电系统的容量配置
更具体地，涉及一种用于并网 型风光储系统的容量配置方法。
技术介绍
分布式发电系统安装成本、运行收益以及运行指标是在进行分布式发电规划时需 要考虑的主要因素。因此，在并网型风光储系统中，需要合理配置风力发电机组、光伏发电 机组和储能电池的容量，使得并网型风光储系统在满足运行指标要求的前提下收益最高。 现有技术中，用于并网型风光储系统的容量配置方法大多是根据并网型风光储系 统的安装成本或运行成本建立优化目标函数，使得并网型风光储系统的总成本最低，且不 考虑并网型风光储系统的不同运行方式带来的影响。上述容量配置方法一般是风力发电 机组和光伏阵列的安装容量得不到充分利用，或在实际应用中很容易造成大量的弃风或弃 光。在出现弃风或弃光的情况下，尽管可以实现并网型风光储系统的成本最低，但是弃风或 弃光导致风能和光能的利用率不高，因此并网型风光储系统的总收益并非最高。 此外，现有技术中，储能电池的成本很高，故储能电池的容量配置对并网型风光储 系统的成本和收益具有非常大的影响。 因此，需要提供。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供。 为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案： -种用于并网型风光储系统的容量配置方法，该容量配置方法包括如下步骤： 选定目标区域； 获得目标区域的典型年的风速、太阳辐照强度、环境温度和负荷的用电功率； 根据目标区域的典型年的风速、太阳辐照强度和环境温度确定目标区域的风力发 电机组和光伏阵列的最大可能安装容量； 根据目标区域的典型年的风速、太阳辐照强度和环境温度得到目标区域的风能和 光能的互补特性； 根据目标区域的典型年的风速得到风力发电机组的发电功率；根据目标区域的典 型年的太阳辐照强度和环境温度得到光伏阵列的发电功率；风力发电机组和光伏阵列的发 电功率之和为总发电功率； 当发电功率大于负荷的用电功率时，风力发电机组和光伏阵列先给储能电池充 电；当储能电池的电量充满时，风力发电机组和光伏阵列再通过联络线向电网输电； 当总发电功率小于负荷的用电功率时，储能电池先向负荷供电；在储能电池向负 荷供电的情况下，如果负荷的用电需求不能满足，电网再通过联络线向负荷输电； 在不考虑储能电池的情况下，根据目标区域的风能和光能的互补特性计算得到目 标区域的风力发电机组和光伏阵列的配置容量； 在考虑储能电池的情况下，根据目标区域的风力发电机组和光伏阵列的配置容量 计算得到储能电池的配置参数； 当总发电功率大于负荷的用电功率时，总发电功率与负荷的用电功率之差为盈余 功率；当总发电功率小于负荷的用电功率时，负荷的用电功率与总发电功率之差为待补 给功率。 优选地，所述步骤"当发电功率大于负荷的用电功率时，风力发电机组和光伏阵列 先给储能电池充电；当储能电池的电量充满时，风力发电机组和光伏阵列再通过联络线向 电网输电；当总发电功率小于负荷的用电功率时，储能电池先向负荷供电；在储能电池向 负荷供电的情况下，如果负荷的用电需求不能满足，电网再通过联络线向负荷输电；"进一 步包括如下子步骤： 在风力发电机组和光伏阵列再通过联络线向电网输电的情况下，当风力发电机组 和光伏阵列向电网输电的功率大于联络线的最大输电功率时，风力发电机组和光伏阵列向 电网输电的功率等于联络线的最大输电功率； 在风力发电机组和光伏阵列再通过联络线向电网输电的情况下，在风力发电机组 和光伏阵列再通过联络线向电网输电的情况下，当风力发电机组和光伏阵列向电网输电的 功率小于联络线的最大输电功率时，风力发电机组和光伏阵列向电网输电的功率等于所述 盈余功率； 在电网通过联络线向负荷输电的情况下，当所述待补给功率减去储能电池的放电 功率得到的功率差值大于联络线的最大输电功率时，电网向负荷输电的功率等于联络线的 最大输电功率；此时并网型风光储系统对负荷形成能量缺失； 在电网通过联络线向负荷输电的情况下，当所述待补给功率减去储能电池的放电 功率得到的功率差值小于联络线的最大输电功率时，电网向负荷输电的功率等于所述待补 给功率减去储能电池的放电功率得到的功率差值。 优选地，所述步骤"在不考虑储能电池的情况下，根据目标区域的风能和光能的互 补特性计算得到目标区域的风力发电机组和光伏阵列的配置容量"进一步包括如下子步 骤： 将并网型风光储系统的最大年收益作为第一目标函数； 确定风力发电机组和光伏阵列的第一约束条件，并确定负荷及其与电网的联络线 的第二约束条件； 利用粒子群算法根据每一时刻风力发电机组的发电功率、光伏阵列的发电功率、 负荷的用电功率、以及电网向负荷的输电功率计算得到风力发电机组和光伏阵列的配置容 量。 进一步优选地，所述第一目标函数的计算公式为： max(ISysi) -max(IWSEL+1SSEL+1WDA+1Sda+Ienv_CWa_Cw〇m_Csa_Csom ； _Cwcon-Cscon-Cpur-Cvac-Ct) 其中，ISYS1表示在不考虑储能电池的情况下并网型风光储系统的年收益；Iwsa表示 风力发电机组的售电收入；ISI表示光伏阵列的售电收入；IWDA表示风力发电机组的年等值 报废收入；ISDA表示光伏阵列的年等值报废收入；IENV表示风力发电机组和光伏阵列发电代 替传统的燃煤发电所带来的总环境收益；cWA表示风力发电机组的年均购置成本；c_表示 风力发电机组的维护成本；cSA表示光伏阵列的年均购置成本；CS(]M表示光伏阵列的维护成 本；CK(]N表示风力发电机组的变流器成本；(：_表示光伏阵列的变流器成本；CPUR表示并网 型风光储系统的全年购电成本；cVAe表示并网型风光储系统的停电惩罚成本；CT表示并网型 风光储系统并入电网的接入成本。 优选地，所述步骤"在考虑储能电池的情况下，根据目标区域的风力发电机组和光 伏阵列的配置容量计算得到储能电池的配置参数"进一步包括如下子步骤： 将并网型风光储系统的最大年收益作为第二目标函数； 确定风力发电机组和光伏阵列的第一约束条件，并确定负荷及其与电网的联络线 的第二约束条件；确定储能电池的第三约束条件； 利用粒子群算法根据每一时刻风力发电机组的发电功率、光伏阵列的发电功率、 负荷的用电功率、储能电池的充放电功率、以及电网向负荷的输电功率计算得到储能电池 的配置参数。当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于并网型风光储系统的容量配置方法，其特征在于，该容量配置方法包括如下步骤：选定目标区域；获得目标区域的典型年的风速、太阳辐照强度、环境温度和负荷的用电功率；根据目标区域的典型年的风速、太阳辐照强度和环境温度确定目标区域的风力发电机组和光伏阵列的最大可能安装容量；根据目标区域的典型年的风速、太阳辐照强度和环境温度得到目标区域的风能和光能的互补特性；根据目标区域的典型年的风速得到风力发电机组的发电功率；根据目标区域的典型年的太阳辐照强度和环境温度得到光伏阵列的发电功率；风力发电机组和光伏阵列的发电功率之和为总发电功率；当发电功率大于负荷的用电功率时，风力发电机组和光伏阵列先给储能电池充电；当储能电池的电量充满时，风力发电机组和光伏阵列再通过联络线向电网输电；当总发电功率小于负荷的用电功率时，储能电池先向负荷供电；在储能电池向负荷供电的情况下，如果负荷的用电需求不能满足，电网再通过联络线向负荷输电；将在不考虑储能电池的情况下根据目标区域的风能和光能的互补特性计算得到目标区域的风力发电机组和光伏阵列的配置容量；将在考虑储能电池的情况下根据目标区域的风力发电机组和光伏阵列的配置容量计算得到储能电池的配置参数；当总发电功率大于负荷的用电功率时，总发电功率与负荷的用电功率之差为盈余功率；当总发电功率小于负荷的用电功率时，负荷的用电功率与总发电功率之差为待补给功率。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢桦，张艳杰，孙芊，周宁，马建伟，荆晓睿，王磊，
申请(专利权)人：北京交通大学，国家电网公司，国网河南省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11