一种跟踪风力发电计划的储能容量配置方法及装置制造方法及图纸

技术编号:22565820 阅读:31 留言:0更新日期:2019-11-16 12:20
本发明专利技术公开了一种跟踪风力发电计划的储能容量配置方法及装置,所述方法包括:根据风电实际发出功率与日前调度功率计算M组容量满足度下的储能配置参数;根据层次分析法对储能容量满足度、储能寿命、储能成本以及收回成本时间进行权重赋值;计算所述M组容量满足度下根据层次分析法确定的所述储能容量满足度、所述储能寿命、所述储能成本以及所述收回成本时间的权重值总和W

A configuration method and device of energy storage capacity for tracking wind power generation plan

The invention discloses a method and a device for tracking the energy storage capacity of a wind power generation plan. The method comprises the following steps: calculating the energy storage configuration parameters of the M group according to the actual dispatching power of the wind power and the daily dispatching power, and assigning the weight to the storage capacity satisfaction degree, the storage life, the energy storage cost and the recovery cost time according to the analytic hierarchy process; and calculating the M group. The total weight value w of the energy storage capacity satisfaction degree, the energy storage life, the energy storage cost and the recovery cost time determined according to the analytic hierarchy process under the capacity satisfaction degree

【技术实现步骤摘要】
一种跟踪风力发电计划的储能容量配置方法及装置
本专利技术涉及储能技术
,更具体地,涉及一种跟踪风力发电计划的储能容量配置方法及装置。
技术介绍
风力发电在快速发展的过程中仍存在随机性、波动性性等缺点,同时风电功率预测技术准确度无法与实际风电发出功率贴合,导致了风电并网过程中存在的不稳定性,严重影响电网安全性与可靠性。储能系统具有储存容量大、反应速度快、功率可以双向流动等优势,对风力发电的稳定性有很大提升,可以有效降低风力发电的随机性和波动性。当前跟踪风力发电计划的储能容量配置结果存在经济性低、配置过程中主观性较强以及考虑影响因素较少等问题,导致跟踪风力发电计划的储能收益效果不十分理想。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
存在的跟踪风力发电计划的储能容量配置结果经济性低、配置过程中主观性较强以及考虑影响因素较少的问题,本专利技术提供了一种跟踪风力发电计划的储能容量配置方法及装置,所述方法包括:步骤1,根据风电实际发出功率与日前调度功率计算M组容量满足度下的储能配置参数;所述M为正整数;步骤2,根据层次分析法对储能容量满足度、储能寿命、储能成本以及收回成本时间进行权重赋值;步骤3,计算所述M组容量满足度下根据层次分析法确定的所述储能容量满足度、所述储能寿命、所述储能成本以及所述收回成本时间的权重值总和Wi(i=1,2...M);步骤4,将所述权重值总和Wi中最大值对应的储能配置方案确定为最终配置方案。进一步的,在计算所述M组容量满足度下根据层次分析法确定的所述储能容量满足度、所述储能寿命、所述储能成本以及所述收回成本时间的权重值总和Wi(i=1,2...M)之后,还包括:根据熵值法对Q组不同规模风电场的预期经济效益进行权重赋值;所述Q为正整数;计算所述M组容量满足度下根据熵值法确定的所述Q组不同规模风电场的预期经济效益权重值总和Yi(i=1,2...M);计算Zi=Wi+Yi(i=1,2...M),将所述Zi中最大值对应的储能配置方案作为最终配置方案。进一步的,所述根据风电实际发出功率与日前调度功率计算所述M组容量满足度下的储能配置参数包括:根据所述风电实际发出功率与所述日前调度功率计算考虑允许误差范围后的实际发出功率与日前调度功率的误差;根据所述误差,计算配置不同功率大小的储能后,风储联合发电系统达到的满足日前调度功率的满足度;根据所述误差,计算出配置不同容量大小的储能后,储能系统达到满足所需储能容量的满足度;根据所述储能系统达到满足日前调度功率的满足度以及所述所需储能容量的满足度确定所述M组容量满足度下的储能配置参数。进一步的,所述根据层次分析法对所述储能配置参数中的储能容量满足度、储能寿命、储能成本以及收回成本时间进行权重赋值包括:在经济最优的前提下,将所述储能容量满足度、所述储能寿命、所述储能成本以及所述收回成本时间两两比较,得到相对重要性的标度对比矩阵A;所述标度对比矩阵A为4阶矩阵;所述比较方法包括采用九节标度法;将所述M组容量满足度下的储能配置参数分别针对所述储能容量满足度、所述储能寿命、所述储能成本以及所述收回成本时间的标准进行两两比较,得到4组方案对比矩阵B;所述方案对比矩阵B为所述M阶矩阵;计算标度对比矩阵A的最大特征值λ,计算所述特征值λ对应的归一化特征向量,并对标度对比矩阵A进行一致性效验;计算方案对比矩阵B的层次排序权重向量,并对方案对比矩阵B进行一致性效验;确定所述M组容量满足度下的储能配置参数配置方案对应权重Wi(i=1,2...M)其中ai(i=1,2...M)为所述标度对比矩阵A的最大特征值λ对应的归一化特征向量;bij(i=1,2...M;j=1,2,3,4)为对所述储能容量满足度、所述储能寿命、所述储能成本以及所述收回成本时间任意一个因素的层次单排序权重向量;进一步的,所述标度对比矩阵A进行一致性校验包括:计算一致性指标CI,所述CI的公式为所述λ为所述标度对比矩阵A的最大特征值,所述n为归一化对比矩阵对角线元素之和,所述归一化对比矩阵为随机构造N个归一化对比矩阵,计算随机一致性指标RI,所述RI公式为计算一致性比率CR,CR<0.1时,对比矩阵A不一致程度在允许范围内。进一步的,所述方案对比阵B进行一致性校验包括:计算一致性比率CR′,其中,CI1′…CI4′为所述M组容量满足度下的储能配置参数对所述储能容量满足度、所述储能寿命、所述储能成本以及所述收回成本时间因素的层次单排序指标;RI1′…RI4′为为所述M组容量满足度下的储能配置参数对所述储能容量满足度、所述储能寿命、所述储能成本以及所述收回成本时间因素的随机一致性指标;当CR′<0.1时,所述方案对比阵B通过一致性校验。进一步的,所述根据熵值法根据熵值法对Q组不同规模风电场的预期经济效益进行权重赋值包括:选取Q组不同规模风电场的预期经济效益,得到所述M组容量满足度下的储能配置参数对应的所述预期经济效益的归一化矩阵R=(rij)Q*M,正向指标采用公式如下,负向指标采用公式如下,其中aij为第i组容量满足度下的储能配置参数在第j个规模下的预期数值(i=1…M,j=1…Q);计算信息熵hi,其中,k=1/ln(n),分别计算所述M组容量满足度下的储能配置参数方案的最终权重wi′(i=1…M),进一步的,在步骤3之后,还包括:获得所述权重值总和Wi中最大的两个值对应的储能配置方案对应的所述满足度;在所述两个满足度之间取T组后,重复步骤1至步骤3。所述一种跟踪风力发电计划的储能容量配置装置,包括:配置参数单元,所述配置参数单元一端与计算输出单元相连接,用于根据风电实际发出功率与日前调度功率计算M组容量满足度下的储能配置参数;所述配置参数单元用于将所述M组容量满足度下的储能配置参数发送至计算输出单元;所述M为正整数;层次分析赋值单元,所述层次分析单元一端与计算输出单元相连接,用于对储能容量满足度、储能寿命、储能成本以及收回成本时间进行权重赋值;所述层次分析单元用于发送所述权重赋值至所述计算输出单元;计算输出单元,所述计算输出单元一端分别与配置参数单元以及层次分析赋值单元相连接;所述计算单元用于接收所述配置参数单元发送的所述M组容量满足度下的储能配置参数以及所述层次分析单元发送的所述权重赋值;所述计算输出单元用于计算所述M组容量满足度下根据层次分析法确定的所述储能容量满足度、所述储能寿命、所述储能成本以及所述收回成本时间的权重值总和Wi(i=1,2...M),并将所述权重值总和Wi中最大值对应的储能配置方案作为最终配置方案输出。进一步的,所述装置还包括熵赋值单元,所述熵赋值单元一端与所述计算输出单元相连接,用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种跟踪风力发电计划的储能容量配置方法,其特征在于,所述方法包括:/n步骤1,根据风电实际发出功率与日前调度功率计算M组容量满足度下的储能配置参数;所述M为正整数;/n步骤2,根据层次分析法对储能容量满足度、储能寿命、储能成本以及收回成本时间进行权重赋值;/n步骤3,计算所述M组容量满足度下根据层次分析法确定的所述储能容量满足度、所述储能寿命、所述储能成本以及所述收回成本时间的权重值总和W

【技术特征摘要】
1.一种跟踪风力发电计划的储能容量配置方法,其特征在于,所述方法包括:
步骤1,根据风电实际发出功率与日前调度功率计算M组容量满足度下的储能配置参数;所述M为正整数;
步骤2,根据层次分析法对储能容量满足度、储能寿命、储能成本以及收回成本时间进行权重赋值;
步骤3,计算所述M组容量满足度下根据层次分析法确定的所述储能容量满足度、所述储能寿命、所述储能成本以及所述收回成本时间的权重值总和Wi(i=1,2...M);
步骤4,将所述权重值总和Wi中最大值对应的储能配置方案确定为最终配置方案。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在计算所述M组容量满足度下根据层次分析法确定的所述储能容量满足度、所述储能寿命、所述储能成本以及所述收回成本时间的权重值总和Wi(i=1,2...M)之后,还包括:
根据熵值法对Q组不同规模风电场的预期经济效益进行权重赋值;所述Q为正整数;
计算所述M组容量满足度下根据熵值法确定的所述Q组不同规模风电场的预期经济效益权重值总和Yi(i=1,2...M);
计算Zi=Wi+Yi(i=1,2...M),将所述Zi中最大值对应的储能配置方案作为最终配置方案。


3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据风电实际发出功率与日前调度功率计算所述M组容量满足度下的储能配置参数包括:
根据所述风电实际发出功率与所述日前调度功率计算考虑允许误差范围后的实际发出功率与日前调度功率的误差;
根据所述误差,计算配置不同功率大小的储能后,风储联合发电系统达到的满足日前调度功率的满足度;
根据所述误差,计算出配置不同容量大小的储能后,储能系统达到满足所需储能容量的满足度;
根据所述储能系统达到满足日前调度功率的满足度以及所述所需储能容量的满足度确定所述M组容量满足度下的储能配置参数。


4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据层次分析法对所述储能配置参数中的储能容量满足度、储能寿命、储能成本以及收回成本时间进行权重赋值包括:
在经济最优的前提下,将所述储能容量满足度、所述储能寿命、所述储能成本以及所述收回成本时间两两比较,得到相对重要性的标度对比矩阵A;所述标度对比矩阵A为4阶矩阵;所述比较方法包括采用九节标度法;
将所述M组容量满足度下的储能配置参数分别针对所述储能容量满足度、所述储能寿命、所述储能成本以及所述收回成本时间的标准进行两两比较,得到4组方案对比矩阵B;所述方案对比矩阵B为所述M阶矩阵;
计算标度对比矩阵A的最大特征值λ,计算所述特征值λ对应的归一化特征向量,并对标度对比矩阵A进行一致性效验;
计算方案对比矩阵B的层次排序权重向量,并对方案对比矩阵B进行一致性效验;
确定所述M组容量满足度下的储能配置参数配置方案对应权重Wi(i=1,2...M)



其中ai(i=1,2...M)为所述标度对比矩阵A的最大特征值λ对应的归一化特征向量;bij(i=1,2...M;j=1,2,3,4)为对所述储能容量满足度、所述储能寿命、所述储能成本以及所述收回成本时间任意一个因素的层次单排序权重向量。


5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述标度对比矩阵A进行一致性校验包括:
计算一致性指标CI,所述CI的公式为



所述λ为所述标度对比矩阵A的最大特征值,所述n为归一化对比矩阵对角线元素之和,所述归一化对比矩阵为



随机构造N个归一化对比矩阵,计算随机一致性指标RI,所述RI公式为



计算一致性比率CR,
CR<0.1时,对比矩阵A不一致程度在允许范围内。


6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方案对比阵B进行一致性校验包括:
计算一致性比率CR′,



其中,CI′1…CI′4为所述M组容量满足度下的储能配置参数对所述储能容量满足度、所述储能寿命、所述储能成本以及所述收回成本时间因素的层次单排序指标;RI′1…RI′4为为所述M组容量满足度下的储能配置参数对所述储能容量满足度、所述储能寿命、所述储能成本以及所述收回成本时间因素的随机一致性指标;
当CR′<0.1时,所述方案对比阵B通过一致性校验。


7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据熵值法根据熵值法对Q组不同规模风电场的预期经济效益进行权重赋值包括:
选取Q组不同规模风电场的功率数据,得到所述M组容量满足度下的储能配置参数对应的所述预期经济效益的归一化矩阵R=(rij)Q*M,正向指标采用公式如下,



负向指标采用公式如下,



其中aij为第i组容量满足度下的储能配置参数在第j个规模下的预期数值(i=1…M,j=1…Q);
计算信息熵hi,



其中,k=1/ln(n),
分别计算所述M组容量满足度下的储能配置参数方案...

【专利技术属性】
技术研发人员:李相俊于洋惠东杨水丽贾学翠刘超群马会萌李蓓修晓青靳文涛
申请(专利权)人:中国电力科学研究院有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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