【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统中新能源场站储能配置，具体涉及一种考虑市场环境下成本回收的新能源场站储能配置方法。
技术介绍
1、随着电力系统中以风电、光伏为代表的新能源机组占比日渐增加，大规模新能源并网给系统安全运行带来的挑战不能够再被忽略。新能源机组受制于自然资源的随机性和不确定性，对外输出功率很大程度上表现出波动性和不确定性。为了提升输出功率质量，新能源场站往往面临着平移功率波动、平滑输出功率等挑战，而储能系统以其电量搬运及快速响应的能力成为了平移新能源波动的重要灵活性资源之一。在众多储能类型中，电化学储能已成为新能源场站侧广泛应用的选择。电化学储能技术与新能源技术的联合应用使得新能源发电系统能够在发电功率变动时快速进行充放电，从而实现稳定功率输出。根据不同的发电环境和新能源功率波动表现，可以选择适宜的电化学储能技术。然而，目前风电站和光伏发电站的发电功率表现显示出较低的功率稳定性，对供电质量产生一定程度的影响。在这种背景下，需要积极探索电化学储能技术在新能源发电侧的有效应用，以提升其应用价值。
2、在当前较多研究中，储能系统往往被认定为由调度部门进行集中管制的电力设备。而实际上，很大部分储能系统为个体投资者所有，单一地考虑储能配置后带来的系统收益并不合理，还应当考虑储能系统是否能够为储能拥有商带来足够的盈利收回投资成本。计及成本回收能力的储能投资决策一方面要关注储能投建后的盈利渠道，另一方面则需要关注储能实际投入运行后可能增加的成本。
3、这其中，新能源场站配置储能参与电力市场已经成为了储能的重要盈利手段之
4、另一方面，新能源场站配置储能后对日前计划出力曲线的跟踪能力也成为市场环境下储能配置所应探讨的关键问题。现有的市场规则中，往往由调度部门直接进行曲线上报准确性的考核，根据预测周期的长短制定不同的功率偏差考核范围，并以月为考核周期进行偏差电量的考核。然而，这样的考核方式一定程度上影响了新能源加入电力市场的积极性及获利能力，对于调节能力较差的新能源场站，考核费用将成为它们迈入市场化的阻力之一。因此，如何利用市场价格信号对实时运行曲线进行调整、使其能够更好地贴近日前上报计划出力曲线，已然成为新能源场站参与市场规则制定所应关注的问题。
5、综上所述，在电力市场改革大力推行的背景下，新能源侧储能配置的目的不应单一地从电网运行、场站社会责任出发考虑，还应重点关注储能投资者的市场主体地位，应当总结出一套权衡新能源利用率与储能投资收益率的储能配置原则与方法。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种考虑市场环境下成本回收的新能源场站储能配置方法，用于解决新能源场站侧储能配比低、难以保障新能源场站并网功率质量的技术问题，提升新能源场站配置储能后参与现货-调频联合市场的收益，通过超额获利回收机制，实现在实时市场中保障跟踪日前上报功率曲线的准确性。
2、本专利技术采用以下技术方案：
3、一种考虑市场环境下成本回收的新能源场站储能配置方法，包括以下步骤：
4、s1、通过k-means聚类方法对全年曲线数据进行处理，得到四季典型日曲线；
5、s2、基于步骤s1得到的四季典型日曲线和储能系统关键参数配置典型应用场景优化配置，考虑储能在现货-调频联合市场中的容量上报，构建市场环境下的储能优化配置模型；
6、s3、基于步骤s2得到的储能优化配置模型，考虑实时市场中的超额获利回收机制，通过市场结算机制对新能源场站输出功率波动幅度进行限制；
7、s4、基于步骤s3修正后的获利结算方法，采用参数梯级控制方法对储能类型、储能充放电小时数、储能配比、储能成本、电价波动幅度进行灵敏度分析，得到不同场站针对储能参数的差异化配置结果。
8、优选地，全年曲线数据包括：
9、以风电、光伏为代表的新能源场站全年日前预测输出功率曲线以及实际输出功率曲线；电力现货市场全年电价结算数据；日前电价以及实时电价；现有新能源侧储能系统的典型参数数据及现有的典型储能配比。
10、优选地，构建的市场环境下的储能优化配置模型的目标函数具体为：
11、maxw＝wad+wrt+wagc+wpfr+wres-ctotal
12、其中，wad为新能源场站参与日前市场出清的收益；wrt为新能源场站参与实时市场出清的收益；wagc为新能源场站配置储能后参与二次调频辅助服务市场的收益；wpfr为新能源场站配置储能后参与一次调频辅助服务市场的收益；wres为储能系统的退役回收价值；ctotal为系统整体成本。
13、更优选地，储能优化配置模型的约束条件具体为：
14、储能设备的日前上报的运行状态约束：
15、限制储能的最大充放电功率，限制储能设备不能同时进行充放电，考虑储能上报调频功率对实时蓄电量的影响，蓄电量的上下限，保证当日与次日1时刻的蓄电量保持相同；
16、在进行调频功率上报时，储能设备的功率约束：
17、限制了储能机组参与辅助服务功率的上限，表征时刻储能机组参与调频服务的状态对参与调频服务功率的限制，储能系统的时序功率平衡约束，限制上报调频时段的储能荷电状态偏离平均值的幅度；
18、储能设备的实时上报的运行状态的约束；
19、储能设备实时运行的功率约束：
20、限制了储能机组参与辅助服务功率的上限，约束考虑调频容量上报后的时序蓄电量平衡，新能源场站进行并网的过程中保证一天内的最低出力高于调度部门给定的最低要求。
21、更优选地，储能设备的日前上报的运行状态：
22、限制储能的最大充放电功率具体如下：
23、
24、
25、限制储能设备不能同时进行充放电具体如下：
26、
27、刻画其荷电状态的时序变化，考虑了储能上报调频功率对实时蓄电量的影响具体如下：
28、
29、蓄电量的上下限具体如下：
30、
31、保证当日与次日1时刻的蓄电量保持相同，具体如下：
32、
33、其中，为储能系统日前上报的放电/充电状态，二者为0-1变量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种考虑市场环境下成本回收的新能源场站储能配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的考虑市场环境下成本回收的新能源场站储能配置方法，其特征在于，全年曲线数据包括：
3.根据权利要求1所述的考虑市场环境下成本回收的新能源场站储能配置方法，其特征在于，构建的市场环境下的储能优化配置模型的目标函数具体为：
4.根据权利要求2所述的考虑市场环境下成本回收的新能源场站储能配置方法，其特征在于，储能优化配置模型的约束条件具体为：
5.根据权利要求4所述的考虑市场环境下成本回收的新能源场站储能配置方法，其特征在于，储能设备的日前上报的运行状态：
6.根据权利要求1所述的考虑市场环境下成本回收的新能源场站储能配置方法，其特征在于，对实时市场中的获利结算方法进行修正具体为：
7.根据权利要求6所述的考虑市场环境下成本回收的新能源场站储能配置方法，其特征在于，实时电价低于日前电价时，对实时收益引入如下的两条约束：
8.根据权利要求6所述的考虑市场环境下成本回收的新能源场站储能配置方法，其特征在
9.根据权利要求6所述的考虑市场环境下成本回收的新能源场站储能配置方法，其特征在于，实时市场的超额收益回收引入约束如下：
10.根据权利要求1所述的考虑市场环境下成本回收的新能源场站储能配置方法，其特征在于，采用参数梯级控制方法对储能类型、储能充放电小时数、储能配比、储能成本、电价波动幅度进行灵敏度分析具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种考虑市场环境下成本回收的新能源场站储能配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的考虑市场环境下成本回收的新能源场站储能配置方法，其特征在于，全年曲线数据包括：
3.根据权利要求1所述的考虑市场环境下成本回收的新能源场站储能配置方法，其特征在于，构建的市场环境下的储能优化配置模型的目标函数具体为：
4.根据权利要求2所述的考虑市场环境下成本回收的新能源场站储能配置方法，其特征在于，储能优化配置模型的约束条件具体为：
5.根据权利要求4所述的考虑市场环境下成本回收的新能源场站储能配置方法，其特征在于，储能设备的日前上报的运行状态：
6.根据权利要求1所述的考虑市场环境下成本回收的新能源场站储能配置方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建学，刘炜鸿，李志远，李旭霞，邓娇娇，李佳，王鹏，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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