【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源，特别涉及一种电化学储能系统容量配置和运行方式的优化方法及装置。
技术介绍
1、风光等可再生能源作为全球绿色低碳转型的重要手段，正逐步替代传统能源作为主力电源支撑社会的用电需求。随着绿电比例不断提高，新能源随机性等问题将逐步凸显，导致源荷不匹配及各层级电网长短时调节压力增加，而传统电源的调节能力不足，对能源安全造成较大挑战。另一方面，新能源较传统能源对电网主动支撑能力不足，系统调频惯量、短路容量小，电化学储能作为具备较好调节能力的重要储能方式受到越来越多的关注。
2、国家提出要建立新型源网荷储、源网互动的新型电力系统，自发自用等新模式也降低了用户用电成本，储能系统直接影响着源侧、荷侧的能源消纳与利用能力。但是，储能系统成本较高，针对不同的源荷条件、市场规则，如何计算储能的容量配置是影响系统经济收益与成本、电网及局域电网安全稳定的重要环节。与此同时，储能系统的运行情况与配置容量密切相关，由于源荷的不确定性及电价的不均一性，电力市场规则的改革进程下，相同容量配置下不同的储能运行方式会带来显著的收益差距，不同容量配置下储能系统的运行方式则存在更大的区别；而不同规则的运行模式中储能的需求及发挥能力不同，对应的储能容量配置就不同。因此，电化学储能系统的容量配置与运行方式是两个密不可分的部分，具有强耦合关系。
3、现有技术对电化学储能系统的优化方面，针对储能容量配置，通常将容量配置与运行方式两个问题分别考虑，或者在进行容量配置计算时，储能运行方式简略。这些方法均无法准确考虑较优运行方式下各项成本收
4、因此，目前亟待需要一种电化学储能系统容量配置和运行方式的优化方法及装置来解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种电化学储能系统容量配置和运行方式的优化方法及装置，计算效率高，且可同时得到电化学储能系统的最优容量配置和最优运行方式。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种电化学储能系统容量配置和运行方式的优化方法，包括：
3、确定目标区域和目标时间周期内的第一数据，所述目标区域内的电网系统至少包括一种可再生能源发电系统；所述第一数据包括该目标时间周期内的电价、负荷功率和每种可再生能源的最大发电功率；
4、确定电化学储能系统容量配置的第一适应性函数、第一约束条件和充放电控制策略；
5、基于所述第一数据、所述第一约束条件和所述储能系统充放电控制策略，以所述第一适应性函数最大或最小为优化目标，利用预设的优化算法计算所述电化学储能系统的最优容量配置；
6、将所述目标时间周期划分为多个短时间周期；
7、针对每个短时间周期，均基于所述最优容量配置，执行：
8、确定该短时间周期内的第二数据，所述第二数据包括该短时间周期内的电价、负荷功率、电网潮流和每种可再生能源的最大发电功率；
9、确定该短时间周期内所述电化学储能系统运行优化的第二适应性函数和第二约束条件；
10、基于所述第二数据、所述第二约束条件和该短时间周期内电化学储能系统的初始状态，以所述第二适应性函数最大或最小为优化目标，利用预设的优化算法计算该短时间周期内所述电化学储能系统的最优运行方式；
11、对每个短时间周期内的最优运行方式进行组合，得到所述电化学储能系统在所述目标时间周期内的最优运行方式。
12、第二方面，本专利技术实施例还提供了一种电化学储能系统容量配置和运行方式的优化装置，包括：
13、第一确定单元，用于确定目标区域和目标时间周期内的第一数据，所述目标区域内的电网系统至少包括一种可再生能源发电系统；所述第一数据包括该目标时间周期内的电价、负荷功率和每种可再生能源的最大发电功率；
14、第二确定单元，用于确定电化学储能系统容量配置的第一适应性函数、第一约束条件和充放电控制策略；
15、第一计算单元，用于基于所述第一数据、所述第一约束条件和所述充放电控制策略，以所述第一适应性函数最大或最小为优化目标，利用预设的优化算法计算所述电化学储能系统的最优容量配置；
16、划分单元，用于将所述目标时间周期划分为多个短时间周期；
17、第三确定单元，用于确定每个短时间周期内的第二数据，所述第二数据包括相应短时间周期内的电价、负荷功率、电网潮流和每种可再生能源的最大发电功率；
18、第四确定单元，用于确定每个短时间周期内所述电化学储能系统运行优化的第二适应性函数和第二约束条件；
19、第二计算单元，用于基于每个短时间周期内的第二数据、第二约束条件和相应短时间周期内电化学储能系统的初始状态，以第二适应性函数最大或最小为优化目标，利用预设的优化算法计算相应短时间周期内所述电化学储能系统的最优运行方式；
20、综合单元，用于对每个短时间周期内的最优运行方式进行组合，得到所述电化学储能系统在所述目标时间周期内的最优运行方式。
21、第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本说明书任一实施例所述的方法。
22、第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行本说明书任一实施例所述的方法。
23、本专利技术实施例提供了一种电化学储能系统容量配置和运行方式的优化方法及装置。首先，针对目标时间周期，设定基于规则的电化学储能系统充放电控制策略，并设定考虑多种因素的第一适应性函数和第一约束条件，通过优化算法计算储能的最优容量配置。然后，在最优容量配置的基础上，确定多个短时间周期；针对每个短时间周期，均设定考虑储能运行、电网潮流等多因素的运行优化第二适应性函数及第二约束条件，通过优化算法计算各短时间周期的储能最优运行方式。最后，将每个短时间周期的运行曲线进行组合，从而得到长时间周期的储能运行方式。由此可见，本方法采用了电化学储能系统容量配置与运行方式同步的双重优化算法，能同时耦合两者的交互影响，考虑经济性、电网安全等多方面因素，计算效率高，收敛性强。相较其他算法，本专利技术方法不受储能系统的目标时间周期规模的限制，可适用于长时间甚至超长时间尺度、或小时间间隔的精细化储能最优计算，对源荷、电力市场等条件下电化学储能系统的双重优化问题同步给出了较好的解决方案。
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1.一种电化学储能系统容量配置和运行方式的优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可再生能源发电系统包括风电系统和光伏系统；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一适应性函数是基于可再生能源发电的收益、电化学储能系统的投资成本、电化学储能系统的运行与维护成本、电化学储能系统的变流器成本、电网购电成本、可再生能源弃风弃光损失和负荷损失确定的。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一约束条件包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述充放电控制策略是基于所述目标时间周期内的负荷功率、可再生能源的最大发电功率、所述第一约束、电价情况确定的。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二适应性函数是基于相应短时间周期内可再生能源的发电收益、电网系统运行成本、弃风弃光损失、负荷损失、电网潮流、电压偏差和电网潮流频率偏差确定的。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二约束条件包括：
8.一种电化学储能系统容量配置和运行方式
9.一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行权利要求1-7中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种电化学储能系统容量配置和运行方式的优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可再生能源发电系统包括风电系统和光伏系统；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一适应性函数是基于可再生能源发电的收益、电化学储能系统的投资成本、电化学储能系统的运行与维护成本、电化学储能系统的变流器成本、电网购电成本、可再生能源弃风弃光损失和负荷损失确定的。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一约束条件包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述充放电控制策略是基于所述目标时间周期内的负荷功率、可再生能源的最大发电功率、所述第一约束、电价情况确定的。
【专利技术属性】
技术研发人员：邢伟，李勇，何芳，丛雨，王乐媛，赵永飞，原帅，王立强，张秀琦，
申请(专利权)人：内蒙古电力集团有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司，
类型：发明
国别省市：
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