本发明专利技术涉及一种海上油田群独立电网储能优化配置方法，包括：S1，建立海上油田群独立电网的惯量‑频率‑功率动力学方程；S2，根据储能的运行策略，建立包含所述储能的海上油田群独立电网的惯量‑频率‑功率动力学方程；S3，基于频率约束，根据包含所述储能的海上油田群独立电网的惯量‑频率‑功率动力学方程，求解储能的最小PCS功率；S4，将储能的最小PCS功率输入到储能容量双层优化模型中，求解得到储能容量和充放电计划。本发明专利技术能够兼顾高比例新能源海上油田群独立电网频率稳定性，又考虑了配置储能的经济性，满足高比例新能源接入海上油田群独立电网经济稳定运行的要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新型电力系统储能配置，具体涉及到一种海上油田群独立电网储能优化配置方法。
技术介绍
1、海上油田群风力资源丰富，风电利用小时数高，发展海上风电等为代表的新能源，并将其高比例接入海上油田群电网对海上油气行业实现绿色低碳发展具有重要意义。然而，海上风电具有随机性和波动性，一旦高比例接入海上油田群电网，会对电力系统功率平衡和电压稳定带来负面影响，甚至导致海上油田群负载脱网，严重影响海上油田群的正常生产。
2、为解决高比例新能源接入海上油田群电网的稳定问题，需配置一定量的有功及无功补偿装置。储能装置具有良好的有功和无功动态响应效果，可对电力系统的电压和频率形成较好的支撑作用，有效补偿风电等对电网的支撑能力，大大增强电网对大规模风电等新能源的消纳能力。同时，储能作为新型电力系统的重要基础支撑，解决了能源生产和消费的不同步性，使能源在时间和空间上具有可平移性。
3、然而，由于储能装置造价昂贵，为提高高比例新能源接入海上油田群电网的稳定性，需要解决如何配置储能的问题。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种海上油田群独立电网储能优化配置方法，能够兼顾高比例新能源海上油田群独立电网频率稳定性，又考虑了配置储能的经济性，满足高比例新能源接入海上油田群独立电网经济稳定运行的要求。
2、为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
3、第一方面，本申请提供一种海上油田群独立电网储能优化配置方法，所述方法，包括：
>4、s1，建立海上油田群独立电网的惯量-频率-功率动力学方程；5、s2，根据储能的运行策略，建立包含所述储能的海上油田群独立电网的惯量-频率-功率动力学方程；
6、s3，基于频率约束，根据包含所述储能的海上油田群独立电网的惯量-频率-功率动力学方程，求解储能的最小pcs功率；
7、s4，将储能的最小pcs功率输入到储能容量双层优化模型中，求解得到储能容量和充放电计划。
8、在本申请的一种实现方式中，在所述s1中，海上油田群独立电网的惯量-频率-功率动力学方程，包括：
9、
10、其中δf为海上油田群独立电网系统频率偏差，δpm为海上油田群独立电网等值自发电机组机械功率，jeq为等效的转动惯量时间常数，k为一次调频系数，t为自发电机组调速系统时间常数，δpe为功率扰动。
11、在本申请的一种实现方式中，所述储能的运行策略，具体为：
12、储能的频率动态响应过程分为2个阶段：
13、阶段1：储能未动作；
14、阶段2：在电网功率发生扰动后t1时刻，检测到电网频率低于触发值ft时，储能以最大功率ps接入系统。
15、在本申请的一种实现方式中，包含所述储能的海上油田群独立电网的惯量-频率-功率动力学方程，包括：
16、
17、其中，fn为额定频率。
18、在本申请的一种实现方式中，频率约束为：
19、fnadir＝f(tm)≥fmin
20、其中，fnadir为系统最大频率偏差，tm是发生最大频率偏差的时刻，fmin为电网频率的最低值。
21、在本申请的一种实现方式中，所述储能容量双层优化模型，包括内层模型和外层模型；
22、所述外层模型的决策变量为在海上油田群独立电网中配置储能的容量和功率，目标为海上油田群独立电网含储能系统的日运行总成本最低；
23、所述内层模型的决策变量为储能装置的充放电计划，目标为海上油田群独立电网一天期望运行成本最低。
24、在本申请的一种实现方式中，所述内层模型选用yalmip和cplex求解器进行随机规划并确定储能的充放电计划；
25、所述外层模型选择遗传算法进行求解并进行储能的容量，且所述储能的功率设为所述储能的最小pcs功率。
26、在本申请的一种实现方式中，所述外层模型的目标函数为：
27、min f＝fpg+fpb+fpc
28、fpb＝sbess·pbess·crf
29、fpc＝ppcs·cpcs·(crf+kpb)
30、其中，fpg为海上油田群独立电网发电成本，fpb为储能电池全寿命周期投资成本，fpc为储能系统pcs投资成本，crf为等年值系数，kpb为储能运维费率。
31、在本申请的一种实现方式中，
32、
33、其中，r为贴现率，y为储能预期寿命，通过雨流计数法得到。
34、在本申请的一种实现方式中，所述内层模型的目标函数为：
35、min f＝fpg。
36、本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
37、本专利技术利用频率稳定约束得到储能最小pcs功率配置方案，以经济性为目标得到储能容量配置。该方法既考虑了高比例新能源海上油田群独立电网频率稳定性，又考虑了配置储能的经济性，可广泛应用于新型电力系统储能优化配置工作中。
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【技术保护点】
1.一种海上油田群独立电网储能优化配置方法，其特征在于，所述方法，包括：
2.根据权利要求1所述的海上油田群独立电网储能优化配置方法，其特征在于，在所述S1中，海上油田群独立电网的惯量-频率-功率动力学方程，包括：
3.根据权利要求1所述的海上油田群独立电网储能优化配置方法，其特征在于，所述储能的运行策略，具体为：
4.根据权利要求3所述的海上油田群独立电网储能优化配置方法，其特征在于，包含所述储能的海上油田群独立电网的惯量-频率-功率动力学方程，包括：
5.根据权利要求4所述的海上油田群独立电网储能优化配置方法，其特征在于，频率约束为：
6.根据权利要求5所述的海上油田群独立电网储能优化配置方法，其特征在于，所述储能容量双层优化模型，包括内层模型和外层模型；
7.根据权利要求1所述的海上油田群独立电网储能优化配置方法，其特征在于，所述内层模型选用YALMIP和CPLEX求解器进行随机规划并确定储能的充放电计划；
8.根据权利要求7所述的海上油田群独立电网储能优化配置方法，其特征在于，所述外层模型的目标函数为：
9.根据权利要求8所述的海上油田群独立电网储能优化配置方法，其特征在于，
10.根据权利要求8所述的海上油田群独立电网储能优化配置方法，其特征在于，所述内层模型的目标函数为：
...
【技术特征摘要】
1.一种海上油田群独立电网储能优化配置方法，其特征在于，所述方法，包括：
2.根据权利要求1所述的海上油田群独立电网储能优化配置方法，其特征在于，在所述s1中，海上油田群独立电网的惯量-频率-功率动力学方程，包括：
3.根据权利要求1所述的海上油田群独立电网储能优化配置方法，其特征在于，所述储能的运行策略，具体为：
4.根据权利要求3所述的海上油田群独立电网储能优化配置方法，其特征在于，包含所述储能的海上油田群独立电网的惯量-频率-功率动力学方程，包括：
5.根据权利要求4所述的海上油田群独立电网储能优化配置方法，其特征在于，频率约束为：
【专利技术属性】
技术研发人员：魏澈，邱银锋，黄存，李国香，郑玲，车久玮，魏冲，王名洲，严民山，赵娜，谢亚飞，王海涛，塔拉，高璇，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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