一种电网储能优化配置的方法技术

本发明专利技术公开了一种电网储能优化配置的方法，包括如下步骤：获取储能参数，将储能参数输入至预先构建的电网储能上层规划模型，得到储能配置方案集；将储能配置方案集输入至预先构建的电网下层优化调度模型进行求解，得到各个储能配置方案对应的电网综合建设成本；将各个储能配置方案对应的电网综合建设成本输入至电网储能上层规划模型进行求解，得到最优的储能配置方案；其中，电网下层优化调度模型以电网年运行净收益最大为目标进行构建，电网储能上层规划模型以电网综合建设成本最小为目标进行构建。通过电网下层优化调度模型和电网储能上层规划模型的配合，获取最优的储能配置方案，实现规划和运行层面的最大收益。实现规划和运行层面的最大收益。实现规划和运行层面的最大收益。

【技术实现步骤摘要】
一种电网储能优化配置的方法


[0001]本专利技术涉及一种电网储能优化配置的方法，属于储能优化配置


技术介绍

[0002]对于电网储能规划的研究，一部分研究者提出在储能容量规划时主要考虑了系统的供电可靠性，由此找出所有满足阈值约束的容量组合，从中找出经济成本最小的组合，即为最终的储能容量配置决策。另一部分研究者提出通过模式搜索的方法得到储能容量配置。在每一次搜索中，根据自回归滑动平均(ARMA)模型得到风电、光伏出力等概率性参数，从而基于一些约束条件计算出相应的储能容量及负荷损失率。最终通过多轮搜索，得到最优的储能容量配置及最优成本；有的采用求解混合整数线性规划问题(MILP)的方式确定储能容量，考虑系统的运行成本，通过求解含风电、光伏、储能的机组组合问题，得到了最优的储能容量。同时还有一部分研究者提出了考虑灵活性异构负荷的多类型储能优化配置策略，通过聚类灵活性异构负荷建立泛化模型，匹配负荷特性与电网调控需求。
[0003]总的来说，目前关于电网储能的最优容量规划大多数以电网总运行收益最大为目标，并通过生产模拟统一优化配置得到的，较少计及或为未完全涵盖储能配置后为源网侧带来的潜在规划收益，导致储能规划周期内的总收益偏少，使得储能可能无法在规划周期内回本，从而影响储能配置的可行性。故目前缺乏一种同时考虑电网配置储能所带来运行收益和潜在规划收益并实现其最大化的电网储能优化配置方法。
[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种电网储能优化配置的方法，通过电网下层优化调度模型和电网储能上层规划模型的配合，获取最优的储能配置方案，实现规划和运行层面的最大收益。
[0006]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0007]本专利技术公开了一种电网储能优化配置的方法，包括如下步骤：
[0008]获取储能参数，将所述储能参数输入至预先构建的电网储能上层规划模型，得到储能配置方案集；
[0009]将所述储能配置方案集输入至预先构建的电网下层优化调度模型进行求解，得到各个储能配置方案对应的电网综合建设成本；
[0010]将所述各个储能配置方案对应的电网综合建设成本输入至电网储能上层规划模型进行求解，得到最优的储能配置方案；
[0011]其中，所述电网下层优化调度模型以电网年运行净收益最大为目标进行构建，所述电网储能上层规划模型以电网综合建设成本最小为目标进行构建。
[0012]进一步的，所述电网下层优化调度模型的目标函数如下：
[0013][0014]其中，I
sys
为典型日下电网总运行净收益，W为典型日个数；T
w
为第w个典型日对应的天数；I
sell,w
为第w个典型日储能以外风电、光伏、火电厂等售电收益；为第w个典型日通过配置储能减少电网侧调峰成本所带来的收益；为第w个典型日电网侧通过配置储能促进风光消纳从而减少弃风光惩罚成本所带来的运行收益；为第w个典型日电网利用储能在谷荷时低价充电、峰荷时高价放电所能获得的价格套利收益；为第w个典型日电网利用储能减少火电机组开机成本所带来的收益；为第w个典型日电网侧储能日运维成本；C
G,w
为第w个典型日火电的日调峰成本。
[0015]进一步的，所述电网下层优化调度模型的约束条件包括系统功率平衡约束、储能倍率约束、储能运行约束、火电机组运行约束、新能源机组出力约束和新能源弃电约束，
[0016]其中，储能运行约束包括储能充放电约束、储能SOC约束、储能日充放电次数约束。
[0017]进一步的，所述第w个典型日发电站向电网售电收益的表达式如下：
[0018][0019]其中，I
sell,w
为第w个典型日发电站向电网售电收益；μ
SR
为新能源的上网电价；μ
SG
为火电的上网电价；P
RH,w
(t)为第w个典型日新能源t时刻的上网功率；P
G,w
(t)为第w个典型日新能源t时刻的上网功率；Δt为统计时间；N
D
为典型日调度时段数。
[0020]进一步的，所述电网储能上层规划模型的目标函数如下：
[0021][0022][0023]其中，为电网综合建设成本，为电网储能投资总成本；为电网储能减少火电调峰机组建设带来的投资收益；为电网储能延缓电网升级扩建带来的投资收益；为电网储能配置的容量；为电网储能配置的额定功率。
[0024]进一步的，所述电网储能减少火电调峰机组建设带来的投资收益的表达式如下：
[0025][0026]其中，μ
th
为火电机组单位容量装机成本；l
G
为火电机组使用年限；l
B
为储能使用年限；为加装储能前的用户最大净负荷；为加装储能后的用户最大净负荷；i
r
为通货膨胀率；d
r
为贴现率。
[0027]进一步的，所述电网储能延缓电网升级扩建带来的投资收益的表达式如下：
[0028][0029]其中，为电网升级建设成本；i
r
为通货膨胀率；d
r
为贴现率；ΔM表示安装网侧储能后可延缓电网升级年数。
[0030]进一步的，所述安装网侧储能后可延缓电网升级年数ΔM的表达式如下：
[0031][0032]其中，log为对数函数；为加装储能前的用户最大净负荷；为加装储能后的用户最大净负荷；τ为负荷年增长率。
[0033]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
[0034]本专利技术的电网储能优化配置的方法，通过电网下层优化调度模型和电网储能上层规划模型的配合，获取最优的储能配置方案，能够为电网后续储能容量配置提供参考，通过配置合适容量的储能促进电网新能源消纳，减少火电机组调峰负担，实现规划和运行层面的最大收益。
附图说明
[0035]图1是一种电网储能优化配置的方法的流程图。
具体实施方式
[0036]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0037]实施例
[0038]本实施例公开了一种电网储能优化配置的方法，包括如下步骤：
[0039]获取储能参数，将储能参数输入至预先构建的电网储能上层规划模型，得到储能配置方案集；
[0040]将储能配置方案集输入至预先构建的电网下层优化调度模型进行求解，得到各个储能配置方案对应的电网综合建设成本；
[0041]将各个储能配置方案对应的电网综合建设成本输入至电网储能上层规划模型进行求解，得到最优的储能配置方案；
[0042]其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网储能优化配置的方法，其特征是，包括如下步骤：获取储能参数，将所述储能参数输入至预先构建的电网储能上层规划模型，得到储能配置方案集；将所述储能配置方案集输入至预先构建的电网下层优化调度模型进行求解，得到各个储能配置方案对应的电网综合建设成本；将所述各个储能配置方案对应的电网综合建设成本输入至电网储能上层规划模型进行求解，得到最优的储能配置方案；其中，所述电网下层优化调度模型以电网年运行净收益最大为目标进行构建，所述电网储能上层规划模型以电网综合建设成本最小为目标进行构建。2.根据权利要求1所述的电网储能优化配置的方法，其特征是，所述电网下层优化调度模型的目标函数如下：其中，I
sys
为典型日下电网总运行净收益，W为典型日个数；T
w
为第w个典型日对应的天数；I
sell,w
为第w个典型日储能以外风电、光伏、火电厂等售电收益；为第w个典型日通过配置储能减少电网侧调峰成本所带来的收益；为第w个典型日电网侧通过配置储能促进风光消纳从而减少弃风光惩罚成本所带来的运行收益；为第w个典型日电网利用储能在谷荷时低价充电、峰荷时高价放电所能获得的价格套利收益；为第w个典型日电网利用储能减少火电机组开机成本所带来的收益；为第w个典型日电网侧储能日运维成本；C
G,w
为第w个典型日火电的日调峰成本。3.根据权利要求2所述的电网储能优化配置的方法，其特征是，所述电网下层优化调度模型的约束条件包括系统功率平衡约束、储能倍率约束、储能运行约束、火电机组运行约束、新能源机组出力约束和新能源弃电约束，其中，储能运行约束包括储能充放电约束、储能SOC约束、储能日充放电次数约束。4.根据权利要求2所述的电网储能优化配置的方法，其特征是，所述第w个典型日发电站向电网售电收益的表达式如下：其中，I
sell,w

【专利技术属性】
技术研发人员：宋智伟，郝丽丽，王正风，栾喜臣，梁肖，吕肖旭，蔡雅琪，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：