考虑新能源不确定性的储能多目标协调优化方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种考虑新能源不确定性的储能多目标协调优化方法及系统，方法包括：以储能的综合收益最大为第一目标函数构建储能配置优化模型，得到优化的额定容量和额定功率；对额定容量以及额定功率进行修正，得到储能优化后的实时功率；基于实时功率计算储能优化后的新能源消纳率以及成本回收年限，并判断新能源消纳率是否小于第一预设阈值与成本回收年限是否大于第二预设阈值；若新能源消纳率小于第一预设阈值且成本回收年限大于第二预设阈值，则根据新能源消纳率与第一预设阈值的差值对收益系数和成本系数进行修正，得到目标的额定容量和额定功率。可有效解决高比例新能源接入的冶炼行业考虑长期回报下储能配置问题，实现用户的利益最大化。现用户的利益最大化。现用户的利益最大化。

【技术实现步骤摘要】
考虑新能源不确定性的储能多目标协调优化方法及系统


[0001]本专利技术属于电气自动化
，尤其涉及一种考虑新能源不确定性的储能多目标协调优化方法及系统。

技术介绍

[0002]改变能源结构，引入更高比例新能源是节能减排的关键手段，但随着电网系统中新能源渗透率不断增高，新能源的随机性以及负荷的难预测性给系统带来巨大调峰压力，导致新能源的消纳率并不高，弃风、弃光现象越专利技术显。储能是解决新能源消纳问题、提升电网调峰、调频和调压能力的最佳选择，因此近年来受到广泛关注。
[0003]目前的储能电站建设方案主要对电网侧规划，且大部分仅对电网系统调峰、调频等能力进行研究，而忽略了分布式储能对工业用户收益以及新能源消纳率的影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种考虑新能源不确定性的储能多目标协调优化方法及系统，用于解决工业用户收益低以及新能源消纳率低的技术问题。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种考虑新能源不确定性的储能多目标协调优化方法，包括：以工业用户安装储能的综合收益最大为第一目标函数构建储能配置优化模型，得到储能优化的额定容量和额定功率，其中所述综合收益为储能收益与碳减排收益之和减去储能成本，所述第一目标函数的表达式为：，式中，为储能第j月的削峰填谷收益，为储能第j月基本电价的防守收益，为储能建造成本，、分别为收益系数和成本系数，为月份数，为第j月的碳减排收益；根据预设的日内运行优化模型对所述额定容量以及所述额定功率进行修正，得到储能优化后的实时功率；基于储能优化后的实时功率计算新能源消纳率以及成本回收年限，并判断所述新能源消纳率是否小于第一预设阈值与所述成本回收年限是否大于第二预设阈值；若所述新能源消纳率小于第一预设阈值且所述成本回收年限大于第二预设阈值，则计算所述新能源消纳率与第一预设阈值的差值，并根据差值对收益系数和成本系数进行修正，得到修正后储能目标的额定容量和额定功率。
[0006]第二方面，本专利技术提供一种考虑新能源不确定性的储能多目标协调优化系统，包括：构建模块，配置为以工业用户安装储能的综合收益最大为第一目标函数构建储能配置优化模型，得到储能优化的额定容量和额定功率，其中所述综合收益为储能收益与碳减排收益之和减去储能成本，所述第一目标函数的表达式为：，式中，为储能第j月的削峰填谷收益，为储能第j月基本电价的防守收益，为储能
建造成本，、分别为收益系数和成本系数，为月份数，为第j月的碳减排收益；第一修正模块，配置为根据预设的日内运行优化模型对所述额定容量以及所述额定功率进行修正，得到储能优化后的实时功率；判断模块，配置为基于储能优化后的实时功率计算新能源消纳率以及成本回收年限，并判断所述新能源消纳率是否小于第一预设阈值与所述成本回收年限是否大于第二预设阈值；第二修正模块，配置为若所述新能源消纳率小于第一预设阈值且所述成本回收年限大于第二预设阈值，则计算所述新能源消纳率与第一预设阈值的差值，并根据差值对收益系数和成本系数进行修正，得到修正后储能目标的额定容量和额定功率。
[0007]第三方面，提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例的考虑新能源不确定性的储能多目标协调优化方法的步骤。
[0008]第四方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行本专利技术任一实施例的考虑新能源不确定性的储能多目标协调优化方法的步骤。
[0009]本申请的考虑新能源不确定性的储能多目标协调优化方法及系统，以提高经济性、新能源消纳率和减小用户碳排放量为目的，对用户侧储能的配置与运行进行优化储能，在运行优化时，可以根据电价情况和用户的负荷情况来对储能进行优化调度，将储能充电时间分布在电价低、新能源出力大的时段，储能放电主要集中在电力负荷高且光伏不出力的晚高峰时期，在新能源消纳最大下获取最大的储能收益，可有效解决高比例新能源接入的冶炼行业考虑长期回报下储能配置问题，实现用户的利益最大化。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1为本专利技术一实施例提供的一种考虑新能源不确定性的储能多目标协调优化方法的流程图；图2为本专利技术一实施例提供的一种考虑新能源不确定性的储能多目标协调优化系统的结构框图；图3是本专利技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0012]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0013]请参阅图1，其示出了本申请的一种考虑新能源不确定性的储能多目标协调优化
方法的流程图。
[0014]如图1所示，步骤S101，以工业用户安装储能的综合收益最大为第一目标函数构建储能配置优化模型，得到储能优化的额定容量和额定功率。
[0015]需要说明的是，所述综合收益为储能收益与碳减排收益之和减去储能成本，所述第一目标函数的表达式为：，式中，为储能第j月的削峰填谷收益，为储能第j月基本电价的防守收益，为储能建造成本，、分别为收益系数和成本系数，为月份数，为第j月的碳减排收益。
[0016]在本实施例中，在新能源渗透率较大时，考虑到储能建设成本的限制，现有技术中考虑两种收益（削峰填谷及基本电价防守收益）优化得到的储能容量不足以消纳那么多的新能源，则很有可能会出现弃风、弃光现象。此时，考虑碳减排收益，在上述三种收益与储能成本之间博弈，优化结果就会适当增大储能容量来减小或杜绝弃风、弃光现象。
[0017]步骤S102，根据预设的日内运行优化模型对所述额定容量以及所述额定功率进行修正，得到储能优化后的实时功率；步骤S103，基于储能优化后的实时功率计算新能源消纳率以及成本回收年限，并判断所述新能源消纳率是否小于第一预设阈值与所述成本回收年限是否大于第二预设阈值；步骤S104，若所述新能源消纳率小于第一预设阈值且所述成本回收年限大于第二预设阈值，则计算所述新能源消纳率与第一预设阈值的差值，并根据差值对收益系数和成本系数进行修正，得到修正后储能目标的额定容量和额定功率。
[0018]本实施例的方法，通过储能配置优化模型得到储能的功率和容量，来作为储能日内运行优化的边界约束条件，从而优化出1000天的储能实时功率，再计算出该优化周期下（1000天）储能的成本回收年限，以及通过新本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑新能源不确定性的储能多目标协调优化方法，其特征在于，包括：以工业用户安装储能的综合收益最大为第一目标函数构建储能配置优化模型，得到储能优化的额定容量和额定功率，其中所述综合收益为储能收益与碳减排收益之和减去储能成本，所述第一目标函数的表达式为：，式中，为储能第j月的削峰填谷收益，为储能第j月基本电价的防守收益，为储能建造成本，、分别为收益系数和成本系数，为月份数，为第j月的碳减排收益；根据预设的日内运行优化模型对所述额定容量以及所述额定功率进行修正，得到储能优化后的实时功率；基于储能优化后的实时功率计算新能源消纳率以及成本回收年限，并判断所述新能源消纳率是否小于第一预设阈值与所述成本回收年限是否大于第二预设阈值；若所述新能源消纳率小于第一预设阈值且所述成本回收年限大于第二预设阈值，则计算所述新能源消纳率与第一预设阈值的差值，并根据差值对收益系数和成本系数进行修正，得到修正后储能目标的额定容量和额定功率。2.根据权利要求1所述的一种考虑新能源不确定性的储能多目标协调优化方法，其特征在于，其中，储能收益包括削峰填谷收益以及基本电价防守收益。3.根据权利要求1所述的一种考虑新能源不确定性的储能多目标协调优化方法，其特征在于， 其中，，为第j月的天数，k为第k天，为工业用户的t时刻的电价，为第t时刻的储能功率，为第j月负荷功率的最大值，为储能第j月优化后同时间断面的等效负荷，为基本电价，为时间步长，为二氧化碳排放的单位成本，为被替代的煤电一度电所排放的二氧化碳量，为第k天储能优化前的用户总二氧化碳排放量，为第k天储能优化后的用户总二氧化碳排放量，为储能装置单位价格，为储能的单位运维成本，为储能的额定充放电功率，为储能的单位投资成本，为储能的额定容量。4.根据权利要求3所述的一种考虑新能源不确定性的储能多目标协调优化方法，其特征在于，其中，计算第k天储能优化前的用户总二氧化碳排放量的表达式为：
，式中，为二氧化碳排放总量，为电力消耗的碳排占总碳排的比例；计算第k天储能优化后的用户总二氧化碳排放量的表达式为：，式中，为第k天储能优化前消耗的电量，为第k天储能优化后消耗的电量；其中，，为燃烧化石燃料排放的二氧化碳量，为工业用户生产过程排放的二氧化碳量，为净购入的电力和热力消费引起排放的二氧化碳量，为原材料排放的二氧化碳量，为第i种化石燃料的活动水平，为第i种化石燃料的二氧化碳排放因子，为第i种化石燃料的平均低位发热量、为第i种化石燃料的净消耗量、为第i种化石燃料的单位热值含碳量、为第i种化石燃料的碳氧化率，为电网所提供电的单位碳排放因子，为电力净负荷量，n为化石燃料的总种类数。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱文广，张华，王伟，钟士元，王欣，陈俊志，陈会员，郑春，李映雪，杨超，薄明明，欧阳斌，马瑞，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：