一种综合储能电站的高效经济性功率分配方法组成比例

本发明专利技术公开了电力系统领域的一种综合储能电站的高效经济性功率分配方法，包括获取电网系统在时间t

【技术实现步骤摘要】
一种综合储能电站的高效经济性功率分配方法


[0001]本专利技术涉及电力
，具体是一种综合储能电站的高效经济性功率分配方法。

技术介绍

[0002]为了改善风力发电、光伏发电的波动性间歇性对电网造成电压频率波动问题严重性，目前电力领域在积极引入各类储能系统构建风光储一体系统，降低风电、光伏发电的功率输出对电网的影响。
[0003]而在风光储电站中，首要关键技术是对风电系统、光伏系统及储能系统进行整站的协调控制出力，具备对电网友好的风光储运行模式。现行各家控制模式都不同，有的是针对风光储的多种运行模式投切做相关的控制研究。
[0004]例如，中国专利《CN114389272A
‑
一种应用于风光储新能源电站的多模式协调控制方法》中公开了对风光储电站中的运行的多种模式，包括比例控制模式、裕度控制模式、风电优先模式、光伏优先模式等各种预先设置条件并根据各系统的限定参数做策略功率分配。但该申请的技术方案存在的问题是首先需要人为参与预先设定控制模式，其次仅考虑各系统的功率出力能力，没有考虑各系统功率分配的时间响应因素、功率损耗因素以及投切成本因素，此方案只是提供了在特定运行模式下的功率分配方法，存在时间响应问题以及功率即时分配的成本问题。
[0005]同样，中国专利《CN102214932B
‑
一种风光储输综合发电站有功功率分配方法》中根据动态优化目标功率和约束条件，考虑减少机组频繁启停的要素，给出风电机组、光伏组件及储能各自的功率出力，但此专利的技术方案仍然没有考虑各系统响应功率的时间因素以及按照分配功率出力功率损耗等综合成本，不具备最有高效经济的分配方法。
[0006]综上所述，现有技术当前采用的方法仅仅是片面的促使电站满足电网功率要求，但没有综合考虑电站响应功率的高效性，更没有考虑电站的运行成本问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种综合储能电站的高效经济性功率分配方法，本专利技术结合风电系统发电风电系统发电的上网电价、功率送出损耗、风电系统功率的响应时间，光伏系统发电的上网电价、功率送出损耗、光伏系统功率的响应时间以及储能系统的充放电损耗及响应时间等关键要素，按照功率响应时间、功率响应成本作为条件寻优，在收益最大、综合成本最低时动态分配风电、光伏的出力功率以及储能的充放电功率。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种综合储能电站的高效经济性功率分配方法，方法包括：获取电网系统在时间t
next
的目标功率以及当前时刻t
now
在PCC点的当前功率，计算电网系统在时间期限内需达到的功率补偿，其中；分别计算电网系统分配到新能源电站内各能源单元完成功率补偿任务的响应时
间；分别计算新能源电站内的各能源单元完成功率补偿任务的成本，统计综合成本；预设电网系统达到目标功率时的收益，以综合成本、收益、响应时间等于时间期限为条件寻优；以综合成本最小、收益最大为目标获得在时间期限内分配到各能量单元的功率补偿。
[0009]进一步的，所述新能源电站的能量单元包括光伏系统、风电系统及储能系统。
[0010]进一步的，在计算功率补偿时，判断功率补偿是否小于零，当功率补偿，电网系统调低功率，当功率补偿，电网系统调高功率。
[0011]进一步的，当时，获知光伏系统的单位功率响应时间、风电系统的单位功率响应时间、储能系统的充电单位功率响应时间；各能源单元完成功率补偿任务的响应时间为：为：其中，为电网系统分配到光伏系统需降额的功率；为电网系统分配到风电系统需降额的功率；为电网系统分配到储能系统需充电的功率，，且，表示储能系统当前的最大可充电功率，表示光伏系统向储能系统储能的功率，表示风电系统向储能系统储能的功率；为储能系统完成电网系统分配的功率任务的充电时间。
[0012]进一步的，获知光伏系统的上网电价与功率损耗成本、风电系统的上网电价与功率损耗成本、储能系统的充电损耗成本；计算各能源单元完成功率补偿任务的成本得：其中，、、分别表示光伏系统、风电系统、储能系统完成功率补偿任务的成本；、为光伏系统及风电系统送出功率至储能系统的归一化线损。
[0013]进一步的，当时，获知光伏系统的单位功率响应时间、风电系统的单位功率响应时间、储能系统的放电单位功率响应时间；各能源单元完成功率补偿任务的响应时间为：其中，是光伏系统此时需要的上升功率，是风电系统此时需要的上升功率，是储能系统需要放出的功率。
[0014]进一步的，获知光伏系统的上网电价与功率损耗成本、风电系统的上网电价与功率损耗成本、储能系统的放电损耗成本；
计算各能源单元完成功率补偿任务的成本得：其中，、、分别表示光伏系统、风电系统、储能系统完成功率补偿任务的成本；是储能系统放电的上网电价，、、分别为光伏系统、风电系统及储能系统送出功率至PCC点各自对应的归一化线损。
[0015]有益效果：本专利技术针对各能量单元的关键要素，按照功率响应时间评估方法以及功率响应成本评估方法，综合评估给出整站在目标功率响应的时间最优和成本最优情况下的各系统的功率分配，保证电站运行的任何时刻都能够快速响应电网功率要求，同时还保证了电站运行成本最低、综合收益最佳，达成电站自动精细化自我调配运行的效果。
附图说明
[0016]图1为本专利技术新能源电站的整体框图；图2为本专利技术功率分配的流程图；图3为本专利技术新能源电站下调功率时的流向示意图；图4为本专利技术新能源电站上调功率时的流向示意图。
具体实施方式
[0017]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，所描述的实施例仅仅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做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。
[0018]如图1所示，新能源电站包括多个能量单元，以光伏系统、风电系统、储能系统三个能量单元为例。如图2所示，一种综合储能电站的高效经济性功率分配方法如下：获取电网系统在时间t
next
的目标功率以及当前时刻t
now
在PCC点的当前功率，计算电网系统在时间期限内需达到的功率补偿，其中，。因此，当前电网系统需要在时间内，有效分配到各能量单元，使得PCC点处的功率在t
next
时达到目标功率。
[0019]在计算功率补偿时，判断功率补偿是否小于零，当功率补偿，电网系统调低功率，当功率补偿，电网系统调高功率。
[0020]1、当时，如图3所示，需要系统功率下调节。
[0021]获知光伏系统的单位功率响应时间、风电系统的单位功率响应时间、储能系统的充电单位功率响应时间；计算各能源单元完成功率补偿任务的响应时间得：得：
其中，为电网系统分配到光伏系统需降额的功率；为电网系统分配到风电系统需降额的功率；为电网系统分配到储能系统需充电的功率，，且，表示储能系统当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种综合储能电站的高效经济性功率分配方法，其特征在于，方法包括：获取电网系统在时间t
next
的目标功率以及当前时刻t
now
在PCC点的当前功率，计算电网系统在时间期限内需达到的功率补偿，其中；分别计算电网系统分配到新能源电站内各能源单元完成功率补偿任务的响应时间；分别计算新能源电站内的各能源单元完成功率补偿任务的成本，统计综合成本；预设电网系统达到目标功率时的收益，以综合成本、收益、响应时间等于时间期限为条件寻优；以综合成本最小、收益最大为目标获得在时间期限内分配到各能量单元的功率补偿。2.根据权利要求1所述的一种综合储能电站的高效经济性功率分配方法，其特征在于，所述新能源电站的能量单元包括光伏系统、风电系统及储能系统。3.根据权利要求2所述的一种综合储能电站的高效经济性功率分配方法，其特征在于，在计算功率补偿时，判断功率补偿是否小于零，当功率补偿，电网系统调低功率，当功率补偿，电网系统调高功率。4.根据权利要求3所述的一种综合储能电站的高效经济性功率分配方法，其特征在于，当时，获知光伏系统的单位功率响应时间、风电系统的单位功率响应时间、储能系统的充电单位功率响应时间；各能源单元完成功率补偿任务的响应时间为：为：其中，为电网系统分配到光伏系统需降额的功率；为电网系统分配到风电系统需降额的功率；为电网系统分配到储能系统需充电的功率，，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：王绪伟，谈海涛，李大龙，
申请(专利权)人：合肥华思系统有限公司，
类型：发明
国别省市：