【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源发电，具体涉及一种混合储能与区域电网协同调峰的时序运行模拟方法。
技术介绍
1、
2、储能作为一种可调度资源是解决风光等新能源间歇性、波动性和不可准确预测性对系统影响的最有效途径之一。储能系统具有将能量时空平移的功能，而且响应速度快，当系统中电能出现富余时可以通过一定形式把电能快速存储起来，当系统中电能不足时又可以把存储的电能快速释放。储能系统与风电场和光伏电站配合应用可以有效地降低风电和光电波动性的影响，提高了电网对风光发电的消纳能力，成为支撑大规模风光发电高效并网的技术手段。储能作为提升清洁能源消纳的重要资源，起到关键调峰作用，随着积极的政策支持和市场引导，电网级储能规模将逐步扩大。综上，在国家发展需求的驱动下，研究面向区域电网调峰能力提升的储能-区域电网协调调峰方法，以实现风、光等新能源的充分消纳，对我国能源转型及促进能源结构调整具有重大战略意义。
3、目前，对储能-区域电网协调调峰方法的研究主要存在以下不足：
4、(1)考虑的储能类型比较少，大多局限于一种或两种储能类型，对于更多种类储能的协调调峰欠缺深入研究，且建立的储能运行模型不够精细，没有考虑储能出力与效率之间的关系；
5、(2)绝大多数针对调峰的研究都未考虑电网的传输能力，实际上，各种调峰资源的有效响应效果与电网结构有关，电网的调峰能力在输电阻塞及潮流受限的情况下会受到极大限制。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种混合储能
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种混合储能与区域电网协同调峰的时序运行模拟方法，包括以下步骤：
4、步骤1：对不同类型储能的功率-效率关系进行分段线性化，基于线性化后的功率-效率关系，建立线性混合储能出力模型；所述混合储能出力模型包括：功率和状态模型、充放电量模型、最小停机时间模型；
5、步骤2：基于步骤1中的线性的混合储能出力模型，根据不同类型储能的调峰优势，提出用于电网调峰的混合储能能量管理策略；
6、步骤3：基于步骤2中的用于电网调峰的混合储能能量管理策略，以最大化消纳风电为优化目标，建立混合储能调峰的时序运行模拟模型；所述时序运行模拟模型包括：电力平衡约束、旋转备用约束、常规机组出力约束、常规机组爬坡约束、常规机组最小停机时间约束、风电出力约束；
7、步骤4：基于步骤3中的混合储能调峰的时序运行模拟模型，通过线性化输电网潮流约束，建立混合储能与区域电网协同调峰的时序运行模拟模型，通过优化算法，获取混合储能与区域电网协同调峰的时序运行模拟模型的解，即得到电力系统的调峰运行数据。
8、本专利技术的混合储能系统包含了抽水储能、电化学储能、液体压缩空气储能三种储能形式，充分考虑各类型储能的运行特性和电网的传输能力，通过构建电力系统时序运行模拟模型，利用混合储能与区域电网协同进行调峰，实现对未来新能源电力系统调峰压力的缓解。
9、优选的，所述步骤1中的分段线性化方法为：
10、
11、
12、
13、
14、≤zk-1+zk,k＝1,2,..,n-1 (5)；
15、λ1≤z1 (6)；
16、λn≤zn-1 (7)；
17、
18、式(1)-式(8)中：pld表示储能的充电功率；ηl表示储能的充电效率；λk表示划分充放电区间的断点，且λk为0-1型变量；zn表示整数辅助变量。k为当前断点数；n为断点总数；zk为第k个断点的整数变量；s为任意区间数；表示任意区间的0-1型变量。
19、优选的，所述步骤1中的混合储能功率和状态模型为：
20、液体压缩空气储能：
21、
22、
23、式(9)和式(10)中：plc,n,t为液体压缩空气储能t时刻第n个区间的充电功率；xlc,n,t为t时刻液体压缩空气储能第n个区间的充电状态；wlc,t为t时刻液体压缩空气储能充电系统的停机状态；ylc,t表示t时刻液体压缩空气储能充电系统从关闭状态转换为启动状态；zlc,t表示t时刻液体压缩空气储能充电系统从启动状态转换为关闭状态；pld,n,t为液体压缩空气储能t时刻第n个区间的放电功率；xld,n,t为t时刻液体压缩空气储能第n个区间的放电状态；wld,t为t时刻液体压缩空气储能放电系统的停机状态；yld,t表示t时刻液体压缩空气储能放电系统从关闭状态转换为启动状态；zld,t表示t时刻液体压缩空气储能放电系统从启动状态转换为关闭状态；
24、抽水蓄能：
25、
26、
27、式(11)和式(12)中：ppc,t为抽水蓄能t时刻的充电功率；xpc,t为t时刻抽水蓄能的充电状态；wpc,t为t时刻抽水蓄能充电系统的停机状态；ypc,t表示t时刻抽水蓄能充电系统从关闭状态转换为启动状态；zpc,t表示t时刻抽水蓄能充电系统从启动状态转换为关闭状态；ppd,n,t为抽水蓄能t时刻第n个区间的放电功率；xpd,n,t为t时刻抽水蓄能第n个区间的放电状态；wpd,t为t时刻抽水蓄能放电系统的停机状态；ypd,t表示t时刻抽水蓄能放电系统从关闭状态转换为启动状态；zpd,t表示t时刻抽水蓄能放电系统从启动状态转换为关闭状态；
28、电化学储能：
29、
30、式(13)中：pec,t为电化学储能t时刻的充电功率；xec,t为t时刻电化学储能的充电状态；ped为电化学储能的放电功率；xed,t为t时刻电化学储能的放电状态；
31、所述的混合储能充放电量模型为：
32、液体压缩空气储能：
33、
34、式(14)中：δql,t为液体压缩空气储能t时刻电量的增量；ql,t为液体压缩空气储能t时刻的电量；为液体压缩空气储能t时刻电量的最小值；为液体压缩空气储能t时刻电量的最大值；ηl,n为液体压缩空气储能第n个区间的充放电效率；
35、抽水蓄能：
36、
37、式(15)中：δqp,t为抽水蓄能t时刻电量的增量；qp,t为抽水蓄能t时刻的电量；为抽水蓄能t时刻电量的最小值；为抽水蓄能t时刻电量的最大值；ηp,n为抽水蓄能第n个区间的充放电效率；
38、电化学储能：
39、
40、式(16)中：δqp,t为电化学储能t时刻电量的增量；qp,t为电化学储能t时刻的电量；为电化学储能t时刻电量的最小值；为电化学储能t时刻电量的最大值；ηe为电化学储能的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种混合储能与区域电网协同调峰的时序运行模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种混合储能与区域电网协同调峰的时序运行模拟方法，其特征在于，所述步骤1中的分段线性化方法为：
3.根据权利要求1所述的一种混合储能与区域电网协同调峰的时序运行模拟方法，其特征在于，所述步骤1中的混合储能功率和状态模型为：
4.根据权利要求1所述的一种混合储能与区域电网协同调峰的时序运行模拟方法，其特征在于，所述步骤2中的用于电网调峰的混合储能能量管理策略为：设定混合储能的充放电阈值，借助液体压缩空气储能和抽水蓄能两种储能的大容量，实现对“峰”、“谷”区间内幅值大于设定阈值的负荷的削减，利用电化学储能响应剩余幅值小、波动快的负荷。
5.根据权利要求1所述的一种混合储能与区域电网协同调峰的时序运行模拟方法，其特征在于，所述步骤3中的混合储能调峰的时序运行模拟模型的目标函数为：
6.根据权利要求1所述的一种混合储能与区域电网协同调峰的时序运行模拟方法，其特征在于，所述步骤3中的电力平衡约束为：
7.根据权利要
8.根据权利要求1所述的一种混合储能与区域电网协同调峰的时序运行模拟方法，其特征在于，所述步骤4中的混合储能与区域电网协同调峰的时序运行模拟模型，以风电消纳最大为目标，利用商用线性求解器进行求解，优化变量为风电实际出力、混合储能系统出力、混合储能系统充放电量、系统支路功率以及系统节点电压。
...【技术特征摘要】
1.一种混合储能与区域电网协同调峰的时序运行模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种混合储能与区域电网协同调峰的时序运行模拟方法，其特征在于，所述步骤1中的分段线性化方法为：
3.根据权利要求1所述的一种混合储能与区域电网协同调峰的时序运行模拟方法，其特征在于，所述步骤1中的混合储能功率和状态模型为：
4.根据权利要求1所述的一种混合储能与区域电网协同调峰的时序运行模拟方法，其特征在于，所述步骤2中的用于电网调峰的混合储能能量管理策略为：设定混合储能的充放电阈值，借助液体压缩空气储能和抽水蓄能两种储能的大容量，实现对“峰”、“谷”区间内幅值大于设定阈值的负荷的削减，利用电化学储能响应剩余幅值小、波动快的负荷。
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：文一宇，魏明奎，蔡绍荣，沈力，张鹏，
申请(专利权)人：国家电网公司西南分部，
类型：发明
国别省市：
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