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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于储能分配,更具体地,涉及一种新型电力系统中多类型共享储能优化协调方法。
技术介绍
1、随着可再生能源的大规模普及和重要性的逐渐提高,未来电力系统将依赖更多的可再生能源发电。然而,可再生能源的不稳定性和不可预测性给电力系统的稳定性和可靠性带来了挑战。
2、因此,为了缓解这些挑战,储能技术被广泛应用于电力系统中。储能系统可以用来平衡不同时间段内的供需差异,以及应对不同场景下电力系统的不确定性。
3、然而,由于储能技术种类多样性,以及储能系统的成本和效率等因素的不同,如何对这些储能系统进行优化协调,以实现最优的供需关系,是当前电力系统研究面临的重要挑战之一。因此,有必要对多类型共享储能系统的优化协调进行深入研究,为实现电力系统可靠性和稳定性提供技术支持。
4、区域综合能源系统(regional integrated energy systems,ries)具有以下特点:
5、(1)主体多元
6、ries中,可再生能源发电单元(renewable energy generator,reg)与电力负荷单元(power conduct unit,pcu)是ries的核心主体,两者之间可通过多种耦合设备相互耦合。
7、reg可根据电力市场的电价信号,在一定程度上对电力负荷进行调控,即在负荷低谷的时段将reg发出的电量储存起来,在负荷高峰的时段再释放出来,以实现在不同的市场中调节负荷。
8、reg可对负荷进行调控的手段主要有两种:
9、
10、另一种是通过与用户之间的互动实现。用户可以通过终端设备向reg发出用电需求指令,reg根据指令调度发电,并在发电过程中通过储能设备、蓄热装置等调节自身出力。ries是由可再生能源发电单元与电力负荷单元构成的混合系统。
11、(2)能源多样
12、ries中,可再生能源发电单元与电力负荷单元的组合构成了多样的能源结构,为各种能源间的相互转化提供了途径。
13、在ries中,可再生能源发电单元主要由可再生能源生产的电力组成,包括太阳能、风能、生物质能等;电力负荷单元主要由电力用户组成,包括家庭和商业用户等;在ries中,这些单元均可与储能装置联合运行。同时,在ries中还存在着多种能量的相互转化过程,例如,太阳能与电能可以相互转换;风能、生物质能与电能也可以相互转化。
14、不同的ries模式在系统构成、运行方式等方面存在差异,其在满足用户需求、提高能源效率等方面具有共性。
15、(3)时空分布
16、ries中,不同能源之间具有时空分布特性,且负荷与储能单元的随机性与波动性对系统运行产生较大影响。
17、该系统中的电源包括水电、风电、光伏发电等,其出力具有随机性与波动性,负荷也具有随季节、日期变化的特性,而储能单元则可以有效地进行能量平移。
18、因此,在考虑了不确定性因素后,系统中的能源分布为:水电与风电分别以固定频率与固定时间间隔向系统输送能量;光伏发电等可再生能源以固定频率向系统输送能量;水电与风电以固定时间间隔向系统输送电能;光伏发电等可再生能源以固定时间间隔向系统输送电能。
19、由于储能单元具有平移功能,在不同时间尺度下,其出力变化能够平滑电网中的有功功率波动,且能在一定程度上平移系统中的可再生能源出力。
20、新型电力系统中多类型共享储能优化协调设计研究对“碳达峰,碳中和”有着重要的意义。
21、首先,随着可再生能源的发展,电力系统中的不确定性增加,需要大规模多类型储能来实现电力的平衡调度和安全稳定运行。共享储能能够使得多种储能技术之间实现协同工作,从而达到更加高效的储能效果,提高电力系统的可靠性和灵活性,进一步促进可再生能源的应用和普及。
22、其次,新型电力系统中多类型共享储能的协同设计及优化可以带来更加经济高效和环保的电力供应方式。通过对储能设备的容量、位置、连通方式等相关因素进行协调和优化设计,可以提高储能的利用效率和降低成本,并最终降低电力生产成本,并减少环境污染和能源消耗。这也是未来电力系统发展的一个重要方向。
23、综上所述,新型电力系统中多类型共享储能的优化协调设计研究具有重要的现实意义和理论价值,将带来新型的电力系统结构和发电技术体系的革命性改变,有利于实现绿色低碳、高效可靠的电力供应。
24、(share energy storage system,sess)是一种集成多种类型储能设备的智能系统,由多个ess组成。储能设备包括电池、燃料电池、飞轮、超级电容等。与传统储能相比,sess能够显著提高电能的存储效率和利用效率,可以实现能源的梯级利用,从而实现节能减排的目标。目前,sess的应用模式主要分为两种:一种是针对单个用户使用,另一种是针对多个用户联合使用。
25、共享储能系统整体架构:将sess分为应用层、服务层与控制层,各层间通过交互接口进行数据交换。
26、应用层:主要负责用户侧的储能设备接入、运行、监控和管理等功能。
27、服务层:主要负责为用户提供储能设备的接入与管理,用户侧储能设备的监控与管理以及储能设备之间的交互,包括:
28、对储能设备的接入与管理,包括接入用户侧、发电侧和电网侧的各类储能设备;
29、对储能设备的监控与管理,包括实时监测、故障告警、功率预测、调度管理等;
30、对用户侧储能设备的监控与管理,包括电能质量监测、能量调度、安全监控等。
31、对储能设备进行调度控制,包括通信接入和信息安全等;
32、对电网进行实时监测和信息交互,包括安全运行监测和信息交互等。
33、目前,新型电力系统中多类型共享储能的优化协调设计研究已经成为了学术研究的热点之一,相关的研究成果不断涌现。
34、在新型电力系统中,多类型储能系统的应用包括锂离子电池、超级电容、压缩空气储能、流体储能、燃料电池等多种形式。同时,为了提高储能的效率和可靠性,需要考虑不同储能技术之间的协同工作和优化配置,以及与电力网络的优化协调。
35、在目前的研究中,主要侧重于以下方面:
36、1.多类型储能之间的协同工作。通过协调不同类型储能之间的能量转换和传递,实现储能效率的最大化,提高储能系统的可靠性和灵活性。
37、2.多类型储能的优化配置。通过合理配置储能装置的容量和位置,实现整个电力系统的能量平衡和优化调度,保证系统的稳定运行。
38、3.多类型储能与电力网络的协调优化。通过优化储能系统与电力系统的运行模式、能量流动,实现电力网络的优化控制和调度,提高电力系统的安全性和可靠性。
39、总的来说,新型电力系统中多类型共享储能的协同设计和优化研究已经取得了一系列进展本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型电力系统中多类型共享储能优化协调方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过如下方法确定所述SESS模型的目标函数:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,通过如下方法确定所述SESS模型的约束条件:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,利用负荷绝对峰谷差、负荷峰谷系数、负荷峰谷差率以及负荷波动的标准差对荷电状态约束的优化结果进行评价。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,基于所述SESS模型,构建经济性模型:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在基于基于所述SESS模型,构建经济性模型后,所述方法还包括:
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述建立双层优化配置模型,具体包括:
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在多个RIES模型属于不同利益参与者的情况下,对各个RIES模型的利益进行分配,具体包括:
9.一种新型电力系统中多类型共享储能优化协调方法装置,其特征在于,所述装置包括:
...
【技术特征摘要】
1.一种新型电力系统中多类型共享储能优化协调方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过如下方法确定所述sess模型的目标函数:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,通过如下方法确定所述sess模型的约束条件:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,利用负荷绝对峰谷差、负荷峰谷系数、负荷峰谷差率以及负荷波动的标准差对荷电状态约束的优化结果进行评价。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,基于所述sess模型,构建经济性模型:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:樊小朝,魏鹏飞,史瑞静,何龙,谭栋,朱咏明,梁桢,谷祖盛,王刚,尹少武,李文亮,王杰,李新,杨帆,张婷婷,徐立军,蒋甲丁,秦永丰,
申请(专利权)人:新疆工程学院,
类型:发明
国别省市:
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