【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力系统规划和运行，特别涉及一种水下抽水蓄能容量的优化配置方法及装置。
技术介绍
1、随着全球范围内能源革命的广泛开展与开发利用技术的持续进步，以海上风电为代表的海洋可再生能源正迎来蓬勃的发展势头。然而，海上风电等能源形式高间歇性、波动性的特征可能导致电力供需失衡风险，这对“双高”电力系统的可靠稳定运行提出了严峻考验。
2、水下抽水蓄能(underwater pumped hydro storage，简称为uphs)具有对环境无污染，发电成本低，响应时间快，效率高，容量大，储能周期长等优点，能通过多时间尺度的功率-能量关系调控，改善可再生能源机组的出力特性，进而降低上述风险。uphs是一种具备较完整的方案设计和理论可行性的水下储能方案，为深远海能源开发和能量存储提供了较为适宜的解决方案。
3、然而，当下uphs的相关研究多集中于原理设计及验证、经济评估、结构制造等方面，参与电力系统运行的讨论很少，缺少水下抽水蓄能容量优化配置问题的一般构建和求解方法，难以解决大规模海上风电开发利用的效率问题与能量平衡挑战，因此亟需进行深入研究与技术创新。
技术实现思路
1、本申请提供一种水下抽水蓄能容量优化配置方法及装置，以解决当前的相关技术中水下抽水蓄能容量优化配置研究和分析缺乏的问题，为应对大规模海上风电开发利用的效率提升与能量平衡挑战提供了有力解决方案。
2、本申请第一方面实施例提供一种水下抽水蓄能容量优化配置方法，包括以下步骤：基于实际海上风电场
3、可选地，在本申请的一个实施例中，所述最优容量包括最佳的风电机组容量、水下储能容量、水下储能装置数目和每日的风电、储能、外送功率曲线。
4、可选地，在本申请的一个实施例中，所述目标优化模型的目标函数为：
5、
6、其中，λgrid,i为i时刻的海上风电上网电价；pt,i为i时刻风电场外送至陆地的功率；δt为调度间隔；nd为一日内总的计算次数，取决于调度间隔δt；cop为每日启停成本；na为一年天数；ta为工程寿命；cinv为分摊到日的总投资成本；cmtc为分摊到日的总运维成本；crep为分摊到日的淘汰更换成本之差。
7、可选地，在本申请的一个实施例中，所述目标优化模型的相关约束包括输出功率约束、有功功率平衡约束、风电利用率约束、风电场有功功率变化约束、uphs状态约束、uphs开停机约束、uphs利用小时数约束和uphs建造数目约束中的至少一项。
8、可选地，在本申请的一个实施例中，在输出所述最优容量之后，还包括：对所述最优容量和对应的实时出力进行校验，以判断是否符合预设条件；如果满足所述预设条件，则输出所述最优容量，否则生成至少一项目标优化模型的参数调整值。
9、本申请第二方面实施例提供一种水下抽水蓄能容量优化配置装置，包括：采集模块，用于基于实际海上风电场的场景，采集海上风电参数和水下抽蓄参数；构建模块，用于构建海上风电与水下抽水蓄能联合运行模型，并建立基于海上风电-uphs投资主体平均收益最大化的目标优化模型；以及优化模块，用于将所述海上风电参数、所述水下抽蓄参数与所述海上风电与水下抽水蓄能联合运行模型代入所述优化模型，输出最优容量。
10、可选地，在本申请的一个实施例中，所述最优容量包括最佳的风电机组容量、水下储能容量、水下储能装置数目和每日的风电、储能、外送功率曲线。
11、可选地，在本申请的一个实施例中，所述目标优化模型的目标函数为：
12、
13、其中，λgrid,i为i时刻的海上风电上网电价；pt,i为i时刻风电场外送至陆地的功率；δt为调度间隔；nd为一日内总的计算次数，取决于调度间隔δt；cop为每日启停成本；na为一年天数；ta为工程寿命；cinv为分摊到日的总投资成本；cmtc为分摊到日的总运维成本；crep为分摊到日的淘汰更换成本之差。
14、可选地，在本申请的一个实施例中，所述目标优化模型的相关约束包括输出功率约束、有功功率平衡约束、风电利用率约束、风电场有功功率变化约束、uphs状态约束、uphs开停机约束、uphs利用小时数约束和uphs建造数目约束中的至少一项。
15、可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：判断模块，用于在输出所述最优容量之后，对所述最优容量和对应的实时出力进行校验，以判断是否符合预设条件；调整模块，用于在满足所述预设条件时，输出所述最优容量，否则生成至少一项目标优化模型的参数调整值。
16、本申请第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的水下抽水蓄能容量优化配置方法。
17、本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的水下抽水蓄能容量优化配置方法。
18、本申请实施例能够根据海上风电和水下抽蓄的参数，构建海上风电与水下抽水蓄能联合运行模型，并以海上风电-uphs投资主体平均收益最大化为目标，输出最优容量，解决了当前面向电气视角的水下储能相关研究缺乏的问题，提出水下抽水蓄能参与风力发电送出场景下优化配置问题的一般构建和求解方法，有效提升了新兴储能技术融入“双高”电力系统的竞争力。由此，解决了当前水下抽水蓄能容量优化配置研究和分析缺乏的问题，为应对大规模海上风电开发利用的效率提升与能量平衡挑战提供了有力解决方案。
19、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
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1.一种水下抽水蓄能容量优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最优容量包括最佳的风电机组容量、水下储能容量、水下储能装置数目和每日的风电、储能、外送功率曲线。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标优化模型的目标函数为：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标优化模型的相关约束包括输出功率约束、有功功率平衡约束、风电利用率约束、风电场有功功率变化约束、UPHS状态约束、UPHS开停机约束、UPHS利用小时数约束和UPHS建造数目约束中的至少一项。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，在输出所述最优容量之后，还包括：
6.一种水下抽水蓄能容量优化配置装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述最优容量包括最佳的风电机组容量、水下储能容量、水下储能装置数目和每日的风电、储能、外送功率曲线。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述目标优化模型的目标函数为：
9.一种电
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-5任一项所述的水下抽水蓄能容量优化配置方法。
...【技术特征摘要】
1.一种水下抽水蓄能容量优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最优容量包括最佳的风电机组容量、水下储能容量、水下储能装置数目和每日的风电、储能、外送功率曲线。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标优化模型的目标函数为：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标优化模型的相关约束包括输出功率约束、有功功率平衡约束、风电利用率约束、风电场有功功率变化约束、uphs状态约束、uphs开停机约束、uphs利用小时数约束和uphs建造数目约束中的至少一项。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，在输出所述最优容量之后，还包括：
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