一种支撑新能源电网中长期电力供需平衡的储能规划方法技术

本发明专利技术公开了一种支撑新能源电网中长期电力供需平衡的储能规划方法，属于新能源电网储能规划技术领域。该储能规划方法包括根据运行决策变量数值、风光规划结果数据、预设迭代次数上限、预设迭代精度以及运行决策变量初值，求解蓄电池配置优化模型，得到当前规划年份的运行蓄电池数量；判断当前规划年份的运行蓄电池数量是否收敛；若是，则输出储能规划结果数据；若否，则根据运行蓄电池数量修正运行决策变量数值；根据修正后的运行决策变量数值，计算收敛指标，并判断收敛指标是否小于迭代精度；若是，则输出储能规划结果数据。本发明专利技术提出的储能规划方法可以有效提高储能规划的准确性和效率，从而更好地平衡电力系统的负载和供应。和供应。和供应。

【技术实现步骤摘要】
一种支撑新能源电网中长期电力供需平衡的储能规划方法


[0001]本专利技术涉及新能源电网储能规划
，尤其涉及一种支撑新能源电网中长期电力供需平衡的储能规划方法。

技术介绍

[0002]在支撑新能源电网中长期电力供需平衡储能规划的协调迭代过程中，蓄电池数量约束的作用域处于一个不断变化的过程，由于不同约束起作用时算法的迭代机理不完全相同，需要用到不同的判敛准则，甚至有可能要在迭代过程中对约束作用域进行动态分析，这无疑将大大增加计算负担，并将妨害算法的通用性，导致降低储能规划的准确性和效率。
[0003]因此，目前亟需一种支撑新能源电网中长期电力供需平衡的储能规划方法，以提升储能规划方法对新能源电网储能规划的准确性和效率，从而更好地平衡电力系统的负载和供应。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种支撑新能源电网中长期电力供需平衡的储能规划方法，旨在提升储能规划方法对新能源电网储能规划的准确性和效率，从而更好地平衡电力系统的负载和供应。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种支撑新能源电网中长期电力供需平衡的储能规划方法，所述规划方法包括：
[0006]获取当前规划年份的运行决策变量数值以及风光规划结果数据；
[0007]根据所述运行决策变量数值、所述风光规划结果数据、预设迭代次数上限、预设迭代精度以及运行决策变量初值，求解蓄电池配置优化模型，得到当前规划年份的运行蓄电池数量；
[0008]判断当前规划年份的所述运行蓄电池数量是否收敛；
[0009]若是，则输出储能规划结果数据；若否，则根据所述运行蓄电池数量修正运行决策变量数值；
[0010]根据修正后的运行决策变量数值，计算收敛指标，并判断所述收敛指标是否小于所述迭代精度；
[0011]若是，则输出储能规划结果数。
[0012]可选地，所述收敛指标的计算公式为：可选地，所述收敛指标的计算公式为：其中，DE表示收敛指标；表示第t年的风光电年利用小时数；表示第t年的光伏电池数量；表示单个光伏电池额定容量；表示第t年的风机数量；表示单台风机额定容量；表示第t年的柴油发电机数量；表示单台柴油发电机额定容量；W
∑∑
表示表示风光储电源总容量与规划周期的乘积。
[0013]可选地，步骤S500之后，所述方法还包括：
[0014]若否，则将所述修正运行决策变量数值返回执行步骤S200至步骤S600，并输出储能规划结果数据。
[0015]可选地，步骤S100之前，所述方法还包括：
[0016]步骤S90、在类电量平衡约束和电力平衡约束作用下，根据公式一、公式二、公式三、公式四、公式五、公式六以及公式七，对各规划年份的运行蓄电池数量的影响因素作灵敏度分析；
[0017]公式一为：其中，Lb表示蓄电池数量下限约束；λ表示蓄电池最大独立供电小时数；表示第t年的负荷峰值；η
dis
表示蓄电池放电效率；Q
batt
表示蓄电池储能容量；V
batt
表示蓄电池额定电压；DOD
max
表示蓄电池最大放电深度；
[0018]公式二为：
[0019]公式三为：其中，r
d,t
表示第t年的负荷备用系数；res
t
表示第t年的备用电源系数；
[0020]公式四为：其中，k
wp,t
为第t年的新能源负荷调节系数；表示蓄电池最大放电电流；
[0021]公式五为：
[0022]公式六为：
[0023]公式七为：
[0024]可选地，步骤S90之前，所述方法还包括：
[0025]步骤S70、根据蓄电池数量的类电量平衡约束式、电力平衡约束式以及公式八，采用负荷峰值表示负荷平均值，得到类电量平衡下限约束式和电力平衡下限约束式；
[0026]类电量平衡约束式为：其中，表示第t年的负荷平均值；DOD表示蓄电池放电深度；表示第t年的运行蓄电池数量；Vol
area
表示微网规划初期为储能设备预留的空间大小；Vol表示单个蓄电池占用的空间大小；
[0027]电力平衡约束式为：其中，表示蓄电池最大放电功率；表示第t年的风光电期望出力；表示第t年的柴油发电机容量；
[0028]公式八为：
[0029]类电量平衡下限约束式为：
[0030]电力平衡下限约束式为：电力平衡下限约束式为：
[0031]可选地，步骤S70之后，所述方法还包括：
[0032]S80、根据所述类电量平衡下限约束式和所述电力平衡下限约束式，得到蓄电池数量下限约束式：
[0033][0034]可选地，步骤S80之后，所述方法还包括：
[0035]根据蓄电池最大独立供电小时数λ、新能源负荷调节系数k
wp,t
、备用电源系数res
t
、负荷备用系数r
d,t
以及以上参数的取值范围，得到类电量平衡下限约束式的作用域和电力平衡下限约束式的作用域；其中，参数取值范围为，k
wp,t
∈(0，1)，res
t
∈(0，1)，r
d,t
∈(0，1)。
[0036]本专利技术实施例提出的一种支撑新能源电网中长期电力供需平衡的储能规划方法可以在蓄电池数量收敛后避免不必要的长期运行模拟计算，从而防止蒙特卡洛模拟误差在优化模型的求解过程中被反复放大，每次迭代中对闭锁的触发条件进行重新判断，可以确保运行决策变量修正过程的及时解锁，以减小计算机的负担，有效提高储能规划的准确性和效率，从而更好地平衡电力系统的负载和供应。
附图说明
[0037]图1为本专利技术一种支撑新能源电网中长期电力供需平衡的储能规划方法第一实施例的流程示意图一；
[0038]图2为本专利技术一种支撑新能源电网中长期电力供需平衡的储能规划方法第一实施例的流程示意图二；
[0039]图3为本专利技术一种支撑新能源电网中长期电力供需平衡的储能规划方法第一实施例的三维作用域示意图；
[0040]图4为本专利技术一种支撑新能源电网中长期电力供需平衡的储能规划方法第一实施例的三维作用域的变化示意图；
[0041]图5为本专利技术一种支撑新能源电网中长期电力供需平衡的储能规划方法第一实施例的迭代精度为0.1％时的算法收敛效果示意图；
[0042]图6为本专利技术一种支撑新能源电网中长期电力供需平衡的储能规划方法第一实施例的迭代精度为0.01％的算法收敛效果示意图；
[0043]图7为本专利技术一种支撑新能源电网中长期电力供需平衡的储能规划方法第一实施例的第19年的约束作用域分析结果示意图；
[0044]图8为本专利技术一种支撑新能源电网中长期电力供需平衡的储能规划方法第一实施例的负荷备用系数为0.1时的算法收敛效果图示意图。
[0045]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支撑新能源电网中长期电力供需平衡的储能规划方法，其特征在于，包括：S100、获取当前规划年份的运行决策变量数值以及风光规划结果数据；S200、根据所述运行决策变量数值、所述风光规划结果数据、预设迭代次数上限、预设迭代精度以及运行决策变量初值，求解蓄电池配置优化模型，得到当前规划年份的运行蓄电池数量；S300、判断当前规划年份的所述运行蓄电池数量是否收敛；S400、若是，则输出储能规划结果数据；若否，则根据所述运行蓄电池数量修正运行决策变量数值；S500、根据修正后的运行决策变量数值，计算收敛指标，并判断所述收敛指标是否小于所述迭代精度；S600、若是，则输出储能规划结果数据。2.根据权利要求1所述的储能规划方法，其特征在于，所述收敛指标的计算公式为：其中，DE表示收敛指标；表示第t年的风光电年利用小时数；表示第t年的光伏电池数量；表示单个光伏电池额定容量；表示第t年的风机数量；表示单台风机额定容量；表示第t年的柴油发电机数量；表示单台柴油发电机额定容量；W
∑∑
表示风光储电源总容量与规划周期的乘积。3.根据权利要求1或2所述的储能规划方法，其特征在于，步骤S500之后，所述方法还包括：若否，则将所述修正运行决策变量数值返回执行步骤S200至步骤S600，并输出储能规划结果数据。4.根据权利要求1所述的储能规划方法，其特征在于，步骤S100之前，所述方法还包括：步骤S90、在类电量平衡约束和电力平衡约束作用下，根据公式一、公式二、公式三、公式四、公式五、公式六以及公式七，对各规划年份的运行蓄电池数量的影响因素作灵敏度分析；公式一为：其中，Lb表示蓄电池数量下限约束；λ表示蓄电池最大独立供电小时数；表示第t年的负荷峰值；η
dis
表示蓄电池放电效率；Q
batt
表示蓄电池储能容量；V
batt
表示蓄电池额定电压；DOD
max

【专利技术属性】
技术研发人员：曹晓宇，胡雪姣，赵亚琴，孙寻航，周玉洲，张忠，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：