储能配置方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种储能配置方法及装置，其中方法包括：获取构建的储能容量配置模型，该储能容量配置模型是根据电网中新能源发电的总功率和电网总负荷的不确定集，消纳的新能源发电的功率，非新能源机组的模型中包含的所述非新能源机组的总功率和电池储能系统的模型中包含的所述电池储能系统的净输出功率，基于电网的电力平衡构建的，以储能容量最小为目标，对储能容量配置模型求解，则可以获得储能容量，按照储能容量则可以合理构建满足电网在不确定环境下安全运行需求的电池储能系统，如此，可以减少建设电池储能系统的成本。可以减少建设电池储能系统的成本。可以减少建设电池储能系统的成本。

【技术实现步骤摘要】
储能配置方法及装置


[0001]本专利技术涉及新型能源
，尤其涉及一种储能配置方法及装置。

技术介绍

[0002]目前，通过风力发电或者光伏发电等新能源发电的设备已广泛接入电网，这在推进电力系统低碳转型的同时，也为以电力平衡为准则的电网调度带来了巨大的挑战。通常新能源发电具有强不确定性和波动性，而传统火电机组受到自身爬坡速率的限制，无法实时平抑新能源发电的波动，导致电力系统实时电力不平衡，容易威胁电网总负荷可靠供应，危害电网运行安全。为此，现有技术中通过电池储能的方式来应对，由于大容量的储能电池具有快速调节能力，被认为是支撑电网运行，促进新能源接入的有效手段。但是，电池储能的成本较高，运行控制较为复杂，不易大量建设。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种储能配置方法及装置，用以解决现有技术中电池储能的成本较高，运行控制较为复杂，不易大量建设的缺陷，实现合理构建满足电网在不确定环境下安全运行需求的电池储能系统，减少建设电池储能系统的成本。
[0004]本专利技术提供一种储能配置方法，包括：
[0005]获取构建的储能容量配置模型，所述储能容量配置模型是根据电网中新能源发电的总功率和电网总负荷的不确定集，消纳的所述新能源发电的功率，非新能源机组的模型中包含的所述非新能源机组的总功率和电池储能系统的模型中包含的所述电池储能系统的净输出功率，基于所述电网的电力平衡原则构建的；
[0006]以储能容量最小为目标，对所述储能容量配置模型求解，获得储能容量，所述储能容量用于按照所述储能容量构建所述电网的电池储能系统。
[0007]根据本专利技术提供的一种储能配置方法，所述储能容量配置模型是通过如下方式构建的：
[0008]基于电网的历史数据，构建所述电网中新能源发电的总功率和所述电网总负荷的不确定集，所述不确定集中包含所述新能源发电的总功率对应的基准功率和所述电网总负荷对应的基准功率，所述新能源发电的总功率与对应的基准功率的绝对偏差最大为预设偏差，所述电网总负荷与对应的基准功率的绝对偏差最大为所述预设偏差；
[0009]确定消纳的所述新能源发电的功率，其中消纳的所述新能源发电的功率小于或者等于所述不确定集中所述新能源发电的总功率；
[0010]构建所述非新能源机组的模型；
[0011]构建所述电池储能系统的模型；
[0012]基于所述电网的电力平衡原则，确定所述非新能源机组的模型中包含的所述非新能源机组的总功率、消纳的所述新能源发电的功率以及所述电池储能系统的模型中包含的所述电池储能系统的净输出功率之和，等于所述电网总负荷，得到所述储能容量配置模型。
[0013]根据本专利技术提供的一种储能配置方法，所述电池储能系统的模型中还包含所述电池储能系统的剩余电量；所述以储能容量最小为目标，对所述储能容量配置模型求解，获得所述储能容量，包括：
[0014]基于所述新能源发电的总功率对应的基准功率和所述电网总负荷对应的基准功率，构建初始的关键极点集合；
[0015]以所述关键极点集合为输入，以调度策略为变量，以所述储能容量最小为目标，对所述储能容量配置模型求解，得到所述储能容量，所述调度策略中包含所述非新能源机组的总功率、消纳的所述新能源发电的功率、所述电池储能系统的净输出功率以及所述电池储能系统的剩余电量；
[0016]在以所述关键极点集合为输入求解出所述储能容量后，将所述储能容量输入以所述调度策略不可行度最大为目标的目标函数，对所述目标函数求解，得到所述不确定集中的极点，当所述目标函数的值大于零时，将求解的所述不确定集中的极点添加至所述关键极点集合并继续将所述关键极点集合输入所述储能容量配置模型；当所述目标函数的值等于零时，将所述储能容量作为求解的最终结果。
[0017]根据本专利技术提供的一种储能配置方法，所述基于电网的历史数据，构建所述电网中新能源发电的总功率和所述电网总负荷的不确定集，包括：基于若干典型日的T个时段的历史数据，确定T个时段中任意时段光伏发电的总功率对应的基准功率、风力发电的总功率对应的基准功率和所述电网总负荷对应的基准功率，并构建如下所述不确定集：
[0018][0019][0020]其中，Ξ表示所述不确定集，t时段表示T个时段中任意时段，t∈{1,2,
…
,T}，表示t时段所述风力发电的总功率，表示t时段所述光伏发电的总功率，表示t时段所述电网总负荷，ξ
t
表示所述不确定集中t时段的不确定量，为和形成的矩阵的转置，表示t时段所述风力发电的总功率对应的基准功率、表示t时段所述光伏发电的总功率对应的基准功率，表示t时段所述电网总负荷对应的基准功率，Γ表示所述预设偏差。
[0021]根据本专利技术提供的一种储能配置方法，所述非新能源机组的模型包括：
[0022]G
min
≤G
t
≤G
max
,t＝1,2,
…
,T
[0023]G
t
‑
G
t
‑1≤R
UP
[0024]G
t
‑1‑
G
t
≤R
DOWN
[0025]其中，G
t
表示t时段火电机组的总功率，t
‑
1时段表示t时段的前一时段，G
max
表示所述火电机组的总功率的上限，G
min
表示所述火电机组的总功率的下限，R
UP
表示相邻的t时段和t
‑
1时段所述火电机组的向上爬坡率的阈值，R
DOWN
表示相邻的t时段和t
‑
1时段所述火电机组的向下爬坡率的阈值。
[0026]根据本专利技术提供的一种储能配置方法，所述电池储能系统的模型，包括：
[0027]‑
S
max
≤S
t
≤S
max
,t＝1,2,
…
,T
[0028]E
t
＝E
t
‑1‑
S
t
[0029]0≤E
t
≤E
max
[0030]其中，S
max
表示所述电池储能系统的功率容量，E
max
表示所述电池储能系统的能量容量，S
t
表示t时段所述电池储能系统的净输出功率，E
t
表示t时段所述电池储能系统的剩余电量，为前一时段t
‑
1时段的剩余电量E
t
‑1与S
t
的差值。
[0031]根据本专利技术提供的一种储能配置方法，所述基于所述电网的电力平衡，确定所述非新能源机组的模型中包含的所述非新能源机组的总功率、消纳的所述新能源发电的功率以及所述电池储能系统的模型中包含的所述电池储能系统的净输出功率之和，等于所述电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能配置方法，其特征在于，包括：获取构建的储能容量配置模型，所述储能容量配置模型是根据电网中新能源发电的总功率和电网总负荷的不确定集，消纳的所述新能源发电的功率，非新能源机组的模型中包含的所述非新能源机组的总功率和电池储能系统的模型中包含的所述电池储能系统的净输出功率，基于所述电网的电力平衡原则构建的；以储能容量最小为目标，对所述储能容量配置模型求解，获得储能容量，所述储能容量用于按照所述储能容量构建所述电网的电池储能系统。2.根据权利要求1所述的储能配置方法，其特征在于，所述储能容量配置模型是通过如下方式构建的：基于电网的历史数据，构建所述电网中新能源发电的总功率和所述电网总负荷的不确定集，所述不确定集中包含所述新能源发电的总功率对应的基准功率和所述电网总负荷对应的基准功率，所述新能源发电的总功率与对应的基准功率的绝对偏差最大为预设偏差，所述电网总负荷与对应的基准功率的绝对偏差最大为所述预设偏差；确定消纳的所述新能源发电的功率，其中消纳的所述新能源发电的功率小于或者等于所述不确定集中所述新能源发电的总功率；构建所述非新能源机组的模型；构建所述电池储能系统的模型；基于所述电网的电力平衡原则，确定所述非新能源机组的模型中包含的所述非新能源机组的总功率、消纳的所述新能源发电的功率以及所述电池储能系统的模型中包含的所述电池储能系统的净输出功率之和，等于所述电网总负荷，得到所述储能容量配置模型。3.根据权利要求2所述的储能配置方法，其特征在于，所述电池储能系统的模型中还包含所述电池储能系统的剩余电量；所述以储能容量最小为目标，对所述储能容量配置模型求解，获得所述储能容量，包括：基于所述新能源发电的总功率对应的基准功率和所述电网总负荷对应的基准功率，构建初始的关键极点集合；以所述关键极点集合为输入，以调度策略为变量，以所述储能容量最小为目标，对所述储能容量配置模型求解，得到所述储能容量，所述调度策略中包含所述非新能源机组的总功率、消纳的所述新能源发电的功率、所述电池储能系统的净输出功率以及所述电池储能系统的剩余电量；在以所述关键极点集合为输入求解出所述储能容量后，将所述储能容量输入以所述调度策略不可行度最大为目标的目标函数，对所述目标函数求解，得到所述不确定集中的极点，当所述目标函数的值大于零时，将求解的所述不确定集中的极点添加至所述关键极点集合并继续将所述关键极点集合输入所述储能容量配置模型；当所述目标函数的值等于零时，将所述储能容量作为求解的最终结果。4.根据权利要求2所述的储能配置方法，其特征在于，所述基于电网的历史数据，构建所述电网中新能源发电的总功率和所述电网总负荷的不确定集，包括：基于若干典型日的T个时段的历史数据，确定T个时段中任意时段光伏发电的总功率对应的基准功率、风力发电的总功率对应的基准功率和所述电网总负荷对应的基准功率，并构建如下所述不确定集：
其中，Ξ表示所述不确定集，t时段表示T个时段中任意时段，t∈{1,2,
…
,T}，表示t时段所述风力发电的总功率，表示t时段所述光伏发电的总功率，表示t时段所述电网总负荷，ξ
t
表示所述不确定集中t时段的不确定量，为和形成的矩阵的转置，表示t时段所述风力发电的总功率对应的基准功率、表示t时段所述光伏发电的总功率对应的基准功率，表示t时段所述电网总负荷对应的基准功率，Γ表示所述预设偏差。5.根据权利要求4所述的储能配置方法，其特征在于，所述非新能源机组的模型包括：G
min
≤G
t
≤G
max
,t＝1,2,
…
,TG
...

【专利技术属性】
技术研发人员：于骏，梅生伟，金学洙，魏韡，侯凯元，郭中杰，陈来军，
申请(专利权)人：国家电网公司东北分部，
类型：发明
国别省市：