一种提高新能源消纳的储能参与电网调峰优化调度方法技术

本发明专利技术公开了一种提高新能源消纳的储能参与电网调峰优化调度方法

【技术实现步骤摘要】
一种提高新能源消纳的储能参与电网调峰优化调度方法


[0001]本专利技术属于新能源电力系统有功优化调度领域，尤其涉及一种提高新能源消纳的储能参与电网调峰优化调度方法
。

技术介绍

[0002]近年来，实现电力系统的清洁低碳发展已成为必然趋势，规模化新能源接入电网将进入快车道，但风光发电受自然资源条件影响较大，具有不确定性
、
波动性和反调峰特性，随着大规模风光电并网容量的增加，常规电源接入比例的降低，电网调峰容量随之减少，难以满足风光电的调峰需求，造成风光电消纳受阻问题突出
。
电化学储能具有充
/
放电双重特性，响应速度快
、
调节深度大
、
且配置灵活
、
不受地理资源等外部条件限制，是满足新型电力系统调节需求的重要方向，引入储能系统能有效提高系统的调峰能力，是增加系统调峰能力从而促进新能源消纳的优良资源
。
[0003]目前，对于储能系统的容量优化配置与储能缓解电网调峰压力问题，国内外学者已经进行了大量的研究，也取得了一定的研究成果
。
例如大规模储能系统能够更好的缓解电网调峰压力，储能系统的配置容量越高，对电网的调峰作用越显著
。
然而大容量储能系统的建设成本很高，目前的储能优化调度方法多倾向于研究如何平衡储能系统的经济性和调峰性能，使储能电站在调度时段满足充电平衡约束以达到经济性，但对其消纳新能源的能力未达到最优
。
[0004]综上所述，目前，在储能系统的容量优化配置与储能缓解电网调峰压力方面已有一定的研究成果，但在优化调度方法方面还需要进一步研究
。
因此，我们在以上研究的基础上，提出一种提高新能源消纳的储能参与电网调峰优化调度方法，在保证电力供需平衡的前提下，通过对储能电站调节能力的优化调度，缓解高比例新能源电网调峰容量不足的压力，达到最大化消纳新能源的目的
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种提高新能源消纳的储能参与电网调峰优化调度方法，用于解决高比例新能源接入电网后调峰容量不足造成新能源消纳受阻的问题，为电网调度提供参考
。
为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是，一种提高新能源消纳的储能参与电网调峰优化调度方法，其特征是所述方法包括：
[0006]1.
一种提高新能源消纳的储能参与电网调峰优化调度方法，其特征在于，所述调度方法在一个调度时段内包括以下步骤
:
[0007]S1
：采集常规电源最小技术出力
、
系统负荷预测
、
新能源预测出力
、
储能电站可调节充电功率等相关信息，制定各类电源的初始发电计划；
[0008]S2
：根据新能源计划出力和预测出力确定新能源消纳受阻时段及受阻电量；
[0009]S3
：基于储能电站可调节功率，构建储能电站参与电网调峰的优化调度模型，求解模型得到储能电站参与电网调峰的调节计划及风光电出力计划；
[0010]S4
：计算储能电站参与电网调峰后提高新能源消纳电量
。
[0011]所述
S1
包括以下步骤
:
[0012]S101
：获取常规电源最小技术出力，风电场预测出力信息光伏电站预测出力信息获取系统负荷预测信息
[0013]S102
：获取常规电源及储能电站调节信息，包括爬坡率
、
出力上下限，储能电站额定容量
、
充放电功率上下限
、
充电可调节功率；
[0014]S103
：制定各类电源的发电计划
。
[0015]所述
S2
包括以下步骤：
[0016]S201
：根据新能源计划出力和预测出力确定新能源消纳受阻时段
T
s
；
[0017]将满足不等式的时段称为新能源消纳受阻时段，记为
T
s
；
[0018]S202
：计算初始新能源消纳受阻电量
。
[0019]所述
S3
包括以下步骤：
[0020]S301
：在新能源消纳受阻时段，考虑各类电源的调节约束，基于储能电站可调节充电功率，构建以新能源消纳电量和储能电站充电电量最大为目标的储能电站参与电网调峰的优化调度模型，目标函数如下：
[0021][0022]式中，为
t
时刻风电场发电功率，为
t
时刻光伏电站发电功率，为
t
时刻储能电站充电功率
。
[0023]S302:
利用改进多目标差分进化算法对所建立的储能电站参与电网调峰的优化调度模型进行求解，得到储能电站参与电网调峰的调节计划
。
[0024]所述
S4
包括以下步骤：
[0025]S401
：计算储能电站参与电网调峰后提高新能源消纳电量
Δ
W
ts
。
[0026][0027]本专利技术提供了一种提高新能源消纳的储能参与电网调峰优化调度方法
。
包括：采集常规电源最小技术出力
、
系统负荷预测
、
新能源预测出力
、
储能电站可调节充电功率等相关信息，制定各类电源的发电计划；根据新能源计划出力和预测出力确定新能源消纳受阻时段及受阻电量；基于储能电站可调节功率，构建储能电站参与电网调峰的优化调度模型，求解模型得到储能电站参与电网调峰的调节计划；计算储能电站参与电网调峰后提高新能源消纳电量
。
该方法通过对储能参与电网调峰的优化调度，增加系统的调峰能力，可有效缓解系统的调峰压力，提高电网对新能源的消纳水平
。
附图说明
[0028]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述
。
[0029]图1是本专利技术提供的一种提高新能源消纳的储能参与电网调峰优化调度方法流程图
。
[0030]图2是修改后的
IEEE RTS
‑
24
节点测试系统
。
[0031]图3为风电和光伏发电出力预测信息
。
[0032]图4是系统负荷预测信息
。
[0033]图5为各类电源初始发电计划
。
[0034]图6为储能电站的调节计划
。
[0035]图7是火电
、
风光电出力计划
。
具体实施方式
[0036]为了清楚了解本专利技术的技术方案，将在下面的描述中提出其详细的结构
。
显然，本专利技术实施例的具体施行并不足限于本领域的技术人员所熟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种提高新能源消纳的储能参与电网调峰优化调度方法，包括以下步骤
:S1
：采集常规电源最小技术出力
、
系统负荷预测
、
新能源预测出力
、
储能电站可调节充电功率等相关信息，制定各类电源的初始发电计划；
S2
：根据新能源计划出力和预测出力确定新能源消纳受阻时段及受阻电量；
S3
：基于储能电站可调节功率，构建储能电站参与电网调峰的优化调度模型，求解模型得到储能电站参与电网调峰的调节计划及风光电出力计划；
S4
：计算储能电站参与电网调峰后提高新能源消纳电量
。2.
根据权利要求1所述的一种提高新能源消纳的储能参与电网调峰优化调度方法，其特征在于，所述
S1
包括以下步骤
:S101
：获取常规电源最小技术出力，风电场预测出力信息光伏电站预测出力信息获取系统负荷预测信息
S102
：获取常规电源及储能电站调节信息，包括爬坡率
、
出力上下限，储能电站额定容量
、
充放电功率上下限
、
充电可调节功率；
S103
：制定各类电源的发电计划
。3.
根据权利要求1所述的一种提高新能源消纳的储能参与电网调峰优化调度方法，其特征在于，所述
S2
包括以下步骤：
S201
：根据新能源计划出力和预测出力确定新能源消纳受阻时段
T
s
；将满足不等式的时段称为新能源消纳受阻时段，记为
T
s
；
S202
：计算初始新能源消纳受阻电量：计算初始新能源消纳受阻电量：计算初始新能源消纳受阻电量：计算初始新能源消纳受阻电量式中，为
t
时刻系统等效负荷功率；为
t
时刻常规电源最小技术出力；为
t
时刻系统预测负荷功率；
Δ
P
t
为
t
时刻新能源消纳受阻功率；为
T
s
时段新能源消纳受阻电量式中，为
t
时刻风电计划总出力；为
t
时刻光伏计划总出力；为
t
时刻风电预测总出力；为
t
时刻光伏预测总出力
。4.
根据权利要求1所述的一种提高新能源消纳的储能参与电网调峰优化调度方法，其特征在于，所述
S3
包括以下步骤：
S301
：建立储能电站的调节模型，储能电站主要考虑其固有的约束条件，包括容量上下限约束
、
充电功率上下限约束及实时容量平衡约束；
1)
储能电站容量上下限约束：
式中：
SOC
t
表示储能在
t
时段内的荷电状态；分别表示储能电站...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文飞，庞清仑，张旭军，杨勇，王梦杰，牛浩明，陈仕彬，何欣，郝如海，谢映洲，赵进国，牛甄，杨瑞，祁莹，高敬更，金永盛，王永年，冯文韬，韩凯莉，崔力心，张海龙，包康亚，周治伊，吕斌，刘巍，邢延东，刘文颖，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司华北电力大学，
类型：发明
国别省市：