本公开提出一种多约束多目标优化的新能源场站储能优化配置系统与方法，该系统包括获取模块获取场站市场数据，场站市场数据包括结算收入、电量电价、储能系统的充放电功率、额定功率、储能充电量、可用容量和额定容量；目标函数处理模块基于结算收入、电量电价、额定功率、储能充电量、和额定容量构造目标函数；约束条件处理模块基于充放电功率、额定功率、储能充电量、可用容量和额定容量确定约束条件；控制模块在约束条件满足的情况下，获取目标函数的最优解，从而获得储能系统的最优容量和最优功率，基于最优容量和最优功率对场站储能进行配置。根据本公开的系统能够从多个角度综合考虑使得储能系统的配置更合理。使得储能系统的配置更合理。使得储能系统的配置更合理。
【技术实现步骤摘要】
多约束多目标优化的新能源场站储能优化配置系统与方法
[0001]本公开涉及新能源场站储能优化
，尤其涉及一种多约束多目标优化的新能源场站储能优化配置系统与方法。
技术介绍
[0002]随着经济的迅猛发展，各行各业对于能源的需求也在不断增加。但是与此同时，传统化石能源作为不可再生能源的不断消耗逐渐衰竭，和其使用过程中产生的一系列环境污染、碳排放问题，使得能源行业需要加快转变步伐，才能跟得上经济的发展。能源产业结构发生改变，绿色清洁、可持续发展的可再生能源逐步替代化石能源成为必然。
[0003]大量光伏、风电作为可再生能源受到环境因素的影响，存在出力的间歇性、波动性和不确定性，导致可再生能源的预测出力和实际出力之间存在偏差，使得可再生能源在现货市场中产生超额获利回收损失和超发损失，偏差越大损失越大。其中，超额获利回收损失一般是指由于在电力现货交易市场中，实发电量和日前出清电量的差异会造成风电损失，将风电市场分时偏差电量超出允许偏差范围的电量，纳入资金余缺处理，产生“超额获利回收损失”。超发损失一般是指实发电量和日前出清电量的偏差在电力现货交易市场中会造成风电损失，其中风电市场实际电量与申报电量的偏差，并且标杆电价与实时电价的差值，两种因素共同作用导致“超发损失”。
[0004]现有技术中一般通过储能系统对可再生能源的实际出力进行调节以改变偏差，进而减少损失、提高收益。当现货价格低并且可再生能源发电输出功率过剩时，将超出期望功率的电能存储起来；当现货价格高并且可再生能源发电不足时，向电网提供功率缺额，以提高经济效益。然而，由于不同的储能设备，其制作材料、应用性能及应用场景不同，导致目前储能成本较高。如果储能系统的容量、功率过小，则调节能力有限，无法有效改变可再生能源预测出力与实际出力的偏差、减少损失、提高收益；而储能系统的容量、功率过大，则会为储能系统带来更高的投资成本和维护成本，严重制约了储能的应用空间。长期以来，工程人员一直在关注如何优化储能配置，合理地选择储能系统容量和功率，使得储能系统在投资成本与电力市场收益之间取得平衡。
[0005]在现阶段的研究中，有些研究为了获得更好的利益，通过分时定价机制，采用低谷能量存储和峰值能量释放的策略，动态调节负荷功率与电网侧功率，来确定储能容量和功率的配置。而有些研究则以储能成本最小为优化目标，从可再生能源调度角度出发，构建系统优化调度模型，仅对储能容量进行配置。然而现有的通过分时定价机制来确定储能系统容量、功率配置的方法，仅仅依赖固定的分时价格高低决定经济效益，忽略了储能系统投资、运维成本问题和电力现货场景下价格随时间变化、新能源收益的问题，并且对储能的配置研究不够深入，没有考虑到储能容量、功率配置带来的成本和收益影响，使得储能系统的有效配比不够科学。以储能系统成本最小为优化目标的方法，对应用场景中功率带来的成本和收益考虑不足，不够全面。因此现有技术缺少一种能够综合多个角度使得储能系统的配置更合理的新能源场站储能优化配置方法。
技术实现思路
[0006]本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0007]为此，本公开的第一个目的在于提出一种多约束多目标优化的新能源场站储能优化配置系统，以从多个角度综合考虑使得储能系统的配置更合理。
[0008]本公开的第二个目的在于提出一种多约束多目标优化的新能源场站储能优化配置方法。
[0009]本公开的第三个目的在于提出一种电子设备。
[0010]为达上述目的，本公开第一方面实施例提出了一种多约束多目标优化的新能源场站储能优化配置系统，包括：
[0011]获取模块，用于获取场站市场数据，所述场站市场数据包括结算收入、电量电价、储能系统的充放电功率、额定功率、储能充电量、可用容量和额定容量；
[0012]目标函数处理模块，用于基于所述结算收入、所述电量电价、所述额定功率、所述储能充电量和所述额定容量构造目标函数；
[0013]约束条件处理模块，用于基于所述充放电功率、所述额定功率、所述储能充电量、所述可用容量和所述额定容量确定约束条件；
[0014]控制模块，用于在所述约束条件满足的情况下，获取所述目标函数的最优解，从而获得储能系统的最优容量和最优功率，基于所述最优容量和所述最优功率对场站储能进行配置。
[0015]在本公开的一个实施例中，所述目标函数处理模块，具体用于：所述电量电价包括申报电量、实际电量、标杆电价和实时电价，所述目标函数包括成本目标函数和综合效益目标函数；基于所述结算收入、所述申报电量、所述实际电量、所述标杆电价和所述实时电价构建所述综合效益目标函数；基于所述额定功率、所述额定容量和所述储能充电量构建所述成本目标函数。
[0016]在本公开的一个实施例中，所述约束条件处理模块，具体用于：所述场站市场数据还包括充放电转换效率，所述约束条件包括机组运行约束条件和额定功率约束条件；基于所述充放电功率和所述额定功率确定所述机组运行约束条件；基于所述充放电功率和充放电转换效率确定所述额定功率约束条件。
[0017]在本公开的一个实施例中，所述约束条件处理模块，具体用于：所述场站市场数据还包括最大充放电倍率，所述约束条件还包括储能系统运行约束条件、储能最大充放电倍率约束条件、充放电速率约束条件、储能系统的循环充放电次数约束条件和年已续航能力约束条件；基于所述储能系统的可用容量、所述充放电功率和充放电转换效率确定所述储能系统运行约束条件和所述充放电速率约束条件；基于所述额定容量和最大充放电倍率确定所述储能最大充放电倍率约束条件；基于所述储能充电量确定所述储能系统的循环充放电次数约束条件；基于所述储能系统的额定容量和所述储能充电量确定年已续航能力约束条件。
[0018]在本公开的一个实施例中，所述多约束多目标优化的新能源场站储能优化配置系统还包括预处理模型，所述预处理模型用于对所述获取模块获取的场站市场数据进行归类处理。
[0019]为达上述目的，本公开第二方面实施例提出了一种多约束多目标优化的新能源场
站储能优化配置方法，包括：
[0020]获取场站市场数据，所述场站市场数据包括结算收入、电量电价、储能系统的充放电功率、额定功率、储能充电量、可用容量和额定容量；
[0021]基于所述结算收入、所述电量电价、所述额定功率、所述储能充电量和所述额定容量构造目标函数；
[0022]基于所述充放电功率、所述额定功率、所述储能充电量、所述可用容量和所述额定容量确定约束条件；
[0023]在所述约束条件满足的情况下，获取所述目标函数的最优解，从而获得储能系统的最优容量和最优功率，基于所述最优容量和所述最优功率对场站储能进行配置。
[0024]在本公开的一个实施例中，所述基于所述结算收入、所述电量电价、所述额定功率、所述储能充电量和所述额定容量构造目标函数，包括：所述电量电价包括申报电量、实际电量、标杆电价和实时电价，所述目标函数包括成本目标函数和综合效益目标函数；基于所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多约束多目标优化的新能源场站储能优化配置系统，其特征在于，包括：获取模块，用于获取场站市场数据，所述场站市场数据包括结算收入、电量电价、储能系统的充放电功率、额定功率、储能充电量、可用容量和额定容量；目标函数处理模块，用于基于所述结算收入、所述电量电价、所述额定功率、所述储能充电量和所述额定容量构造目标函数；约束条件处理模块，用于基于所述充放电功率、所述额定功率、所述储能充电量、所述可用容量和所述额定容量确定约束条件；控制模块，用于在所述约束条件满足的情况下，获取所述目标函数的最优解，从而获得储能系统的最优容量和最优功率，基于所述最优容量和所述最优功率对场站储能进行配置。2.根据权利要求1所述的多约束多目标优化的新能源场站储能优化配置系统，其特征在于，所述目标函数处理模块，具体用于：所述电量电价包括申报电量、实际电量、标杆电价和实时电价，所述目标函数包括成本目标函数和综合效益目标函数；基于所述结算收入、所述申报电量、所述实际电量、所述标杆电价和所述实时电价构建所述综合效益目标函数；基于所述额定功率、所述额定容量和所述储能充电量构建所述成本目标函数。3.根据权利要求2所述的多约束多目标优化的新能源场站储能优化配置系统，其特征在于，所述约束条件处理模块，具体用于：所述场站市场数据还包括充放电转换效率，所述约束条件包括机组运行约束条件和额定功率约束条件；基于所述充放电功率和所述额定功率确定所述机组运行约束条件；基于所述充放电功率和充放电转换效率确定所述额定功率约束条件。4.根据权利要求3所述的多约束多目标优化的新能源场站储能优化配置系统，其特征在于，所述约束条件处理模块，具体用于：所述场站市场数据还包括最大充放电倍率，所述约束条件还包括储能系统运行约束条件、储能最大充放电倍率约束条件、充放电速率约束条件、储能系统的循环充放电次数约束条件和年已续航能力约束条件；基于所述储能系统的可用容量、所述充放电功率和充放电转换效率确定所述储能系统运行约束条件和所述充放电速率约束条件；基于所述额定容量和最大充放电倍率确定所述储能最大充放电倍率约束条件；基于所述储能充电量确定所述储能系统的循环充放电次数约束条件；基于所述储能系统的额定容量和所述储能充电量确定年已续航能力约束条件。5.根据权利要求1所述的多约束多目标优化的新能源场站储能优化配置系统，其特征在于，所述多约束多目标优化的新能源场站储能优化配置系统还包括预处理模型，所述预处理模型用于对所述获取模块获取的场站市场数据进行归类处理。6.一种多约束多目标优化的新能源场站储能优化配置方法，其特征在于，包括：获取场站市场数据，所述场站市场数据包括结算收入、电量电价、储...
【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，王鸿策，孔金良，申旭晖，孙财新，李建华，潘霄峰，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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