一种新能源场站储能配置规划方法、装置及计算机设备制造方法及图纸

本申请涉及一种新能源场站储能配置规划方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。该方法包括：基于新能源站在历史时间周期内的历史出力数据，确定新能源站在各个采样时间段内的参考运行数据并代入构建的目标函数，参考运行数据包括新能源站的预测出力功率、实际出力功率和弃新能源功率；在构建的储能装置的运行约束条件、新能源站的弃新能源率约束条件，以及新能源站和储能装置的并网波动率联合约束条件下最小化目标函数，得到使得新能源场站的综合运行成本最小的储能装置的额定工作参数，作为储能装置的储能配置规划结果，有利于合理的规划储能配置容量，提高新能源利用率。源利用率。源利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源场站储能配置规划方法、装置及计算机设备


[0001]本申请涉及新能源场站
，特别是涉及一种新能源场站储能配置规划方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

技术介绍

[0002]在碳达峰和碳中和目标下，新能源发电在未来一段时期内将快速发展。然而，风电、太阳能发电等新能源站由于其本身具有间歇性、不稳定性、不可控性等特性，在并网消纳过程中仍存在诸多问题，往往造成大量弃风弃光弃水等弃新能源现象。
[0003]储能技术是可再生能源高占比能源系统、能源互联网等的重要组成部分和关键支撑技术，能够参与新能源站高渗透率电力系统的优化调度，有效缓解新能源站的不可控性，能够显著提高风光等可再生能源的消纳水平，有利于电网运行。
[0004]然而国家目前尚未出台风电、太阳能发电装机所配置储能容量的标准，部分省区要求储能配置容量为新能源发电装机容量的5％～20％左右，也是一个较宽的范围，如何合理的规划储能配置容量具有重要的现实意义。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种新能源场站储能配置规划方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
[0006]第一方面，本申请提供了一种新能源场站储能配置规划方法。方法包括：
[0007]基于新能源站在历史时间周期内的历史出力数据，确定新能源站在各个采样时间段内的参考运行数据，第t采样时间段内的参考运行数据包括新能源站在第t采样时间段内的预测出力功率实际出力功率P
NE.t
和弃新能源功率P
loss.t
；
[0008]将新能源站在历史时间周期的各个采样时间段内的参考运行数据代入构建的目标函数，在构建的运行约束条件下最小化目标函数，得到储能装置的额定工作参数，作为储能装置的储能配置规划结果；
[0009]其中，目标函数反映新能源场站的综合运行成本随着储能装置的额定工作参数的变化关系；
[0010]运行约束条件包括储能装置的运行约束条件、新能源站的弃新能源率约束条件，以及新能源站和储能装置的并网波动率联合约束条件。
[0011]在其中一个实施例中，构建的目标函数为C
z
＝C
IO
+C
loss
‑
(F
PE
+F
PF
)，其中，C
z
表示新能源场站的综合运行成本；C
IO
表示储能装置的投资营运成本，且与储能装置的额定工作参数相关；C
loss
表示新能源站的弃新能源成本，且与新能源站在各个采样时间段内的弃新能源功率相关；F
PE
表示储能装置补偿新能源站的出力功率预测误差而减小的旋转备用容量折算成本，且与新能源站在各个采样时间段内的预测出力功率和实际出力功率相关；F
PF
表示储能装置平抑新能源站的实际出力功率波动而减小的旋转备用容量折算成本，且与新能源站在各个采样时间段的实际出力功率相关。
[0012]在其中一个实施例中，储能装置的额定工作参数包括储能装置的额定容量Q
ES.n
和额定功率P
ES.n
，构建的目标函数中，储能装置的投资营运成本C
IO
表示为C
IO
＝(p
perQ
Q
ES.n
/η
eff
+p
perP
P
ES.n
+p
perA
Q
ES.n
)R+p
perO
P
ES.n
；其中，p
perQ
、p
perP
、p
perA
、p
perO
、η
eff
和R均为储能装置的基本技术参数，且p
perQ
表示储能装置的单位能量价格，p
perP
表示储能装置的单位功率价格，p
perA
表示储能装置的辅助设施单位能量成本，p
perO
表示储能装置的单位运维成本，η
eff
表示储能装置的能量转换效率，R表示储能装置的等年值折算系数且r表示年利率，Y表示储能装置的寿命周期。
[0013]在其中一个实施例中，新能源站的弃新能源成本C
loss
表示为其中，Δt表示第t采样时间段内的时长，T表示历史时间周期内包含的采样时间段的总数，c
loss
表示单位功率弃新能源成本。
[0014]在其中一个实施例中，储能装置补偿新能源站的出力功率预测误差而减小的旋转备用容量折算成本F
PE
表示为其中，Δt表示第t采样时间段内的时长，T表示历史时间周期内包含的采样时间段的总数，p
res
是指每小时旋转备用容量单价，ΔP
err.t
表示第t采样时间段内由储能装置补偿的出力功率预测误差，出力功率预测误差表示新能源站的实际出力功率超出预测出力功率偏差范围的部分，且有：
[0015][0016]其中，表示新能源站的预测出力功率相对于实际出力功率的允许偏差上限系数，表示新能源站的预测出力功率相对于实际出力功率的允许偏差下限系数。
[0017]在其中一个实施例中，储能装置平抑新能源站的实际出力功率波动而减小的旋转备用容量折算成本F
PF
表示为：其中，Δt表示第t采样时间段内的时长，T表示历史时间周期内包含的采样时间段的总数，p
res
是指每小时旋转备用容量单价，ΔP
flux.t
表示第t采样时间段内由储能装置平抑的新能源站的实际出力功率波动，实际出力功率波动表示新能源站的实际出力功率超出前一个采样时间段内的实际出力功率偏差范围的部分，且有：
[0018][0019]其中，P
NE.t
‑1表示第t采样时间段的前一个采样时间段的实际出力功率，Q
NE
是新能源站的额定容量，β
flux.max
是新能源站的出力功率的最大波动量占额定容量的比例。
[0020]在其中一个实施例中，储能装置的额定工作参数包括储能装置的额定容量Q
ES.n
和额定功率P
ES.n
，储能装置的运行约束条件包括：储能装置的额定容量Q
ES.n
在新能源站的额定容量Q
NE
的预定比例范围内；且，储能装置在任意第t采样时间段内的充电功率P
ES.ch.t
和放电功率P
ES.dis.t
均在额定功率范围内；且，储能装置在任意第t采样时间段内的储能容量Q
ES.t
在
储能装置的储能容量范围内；且，储能装置在每天的第一个采样时间段和最后一个采样时间短内的储能容量相等且为第一个采样时间段的储能容量SOC<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源场站储能配置规划方法，其特征在于，新能源场站包括新能源站和储能装置，所述方法包括：基于所述新能源站在历史时间周期内的历史出力数据，确定所述新能源站在各个采样时间段内的参考运行数据，第t采样时间段内的参考运行数据包括所述新能源站在第t采样时间段内的预测出力功率实际出力功率P
NE.t
和弃新能源功率P
loss.t
；将所述新能源站在所述历史时间周期的各个采样时间段内的参考运行数据代入构建的目标函数，在构建的运行约束条件下最小化所述目标函数，得到所述储能装置的额定工作参数，作为所述储能装置的储能配置规划结果；其中，所述目标函数反映所述新能源场站的综合运行成本随着储能装置的额定工作参数的变化关系；所述运行约束条件包括所述储能装置的运行约束条件、所述新能源站的弃新能源率约束条件，以及所述新能源站和所述储能装置的并网波动率联合约束条件。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建的所述目标函数为：C
z
＝C
IO
+C
loss
‑
(F
PE
+F
PF
)；其中，C
z
表示所述新能源场站的综合运行成本；C
IO
表示所述储能装置的投资营运成本，且与所述储能装置的额定工作参数相关；C
loss
表示所述新能源站的弃新能源成本，且与所述新能源站在各个采样时间段内的弃新能源功率相关；F
PE
表示所述储能装置补偿所述新能源站的出力功率预测误差而减小的旋转备用容量折算成本，且与所述新能源站在各个采样时间段内的预测出力功率和实际出力功率相关；F
PF
表示所述储能装置平抑所述新能源站的实际出力功率波动而减小的旋转备用容量折算成本，且与所述新能源站在各个采样时间段的实际出力功率相关。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述储能装置的额定工作参数包括所述储能装置的额定容量Q
ES.n
和额定功率P
ES.n
，构建的所述目标函数中，所述储能装置的投资营运成本C
IO
表示为：C
IO
＝(p
perQ
Q
ES.n
/η
eff
+p
perP
P
ES.n
+p
perA
Q
ES.n
)R+p
perO
P
ES.n
；其中，p
perQ
、p
perP
、p
perA
、p
perO
、η
eff
和R均为所述储能装置的基本技术参数，且p
perQ
表示所述储能装置的单位能量价格，p
perP
表示所述储能装置的单位功率价格，p
perA
表示所述储能装置的辅助设施单位能量成本，p
perO
表示所述储能装置的单位运维成本，η
eff
表示所述储能装置的能量转换效率，R表示所述储能装置的等年值折算系数且r表示年利率，Y表示所述储能装置的寿命周期。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述新能源站的弃新能源成本C
loss
表示为：其中，Δt表示第t采样时间段内的时长，T表示所述历史时间周期内包含的采样时间段的总数，c
loss
表示单位功率弃新能源成本。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述储能装置补偿所述新能源站的出力功率预测误差而减小的旋转备用容量折算成本F
PE
表示为：
其中，Δt表示第t采样时间段内的时长，T表示所述历史时间周期内包含的采样时间段的总数，p
res
是指每小时旋转备用容量单价，ΔP
err.t
表示第t采样时间段内由所述储能装置补偿的出力功率预测误差，所述出力功率预测误差表示所述新能源站的实际出力功率超出预测出力功率偏差范围的部分，且有：其中，表示所述新能源站的预测出力功率相对于实际出力功率的允许偏差上限系数，表示所述新能源站的预测出力功率相对于实际出力功率的允许偏差下限系数。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述储能装置平抑所述新能源站的实际出力功率波动而减小的旋转备用容量折算成本F
PF
表示为：其中，Δt表示第t采样时间段内的时长，T表示所述历史时间周期内包含的采样时间段的总数，p
res
是指每小时旋转备用容量单价，ΔP
flux.t
表示第t采样时间段内由所述储能装置平抑的所述新能源站的实际出力功率波动，所述实际出力功率波动表示所述新能源站的实际出力功率超出前一个采样时间段内的实际出力功率偏差范围的部分，且有：其中，P
NE.t
‑1表示第t采样时间段的前一个采样时间段的实际出力功率，Q
NE
是所述新能源站的额定容量，β
flux.max
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈满，孙思扬，李勇琦，林文智，蒙文川，杨再敏，饶志，黎立丰，席云华，姜颖达，
申请(专利权)人：南方电网能源发展研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：