【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于储能容量优化，尤其涉及一种考虑灵活性需求的储能容量配置双层优化方法及系统。
技术介绍
1、灵活性资源包括分布式储能、需求响应负荷以及可调节电源等，具有分布广泛、分散的特点。在用电高峰期，灵活性资源可以通过减少负荷或者增加出力从而达到调峰调频的效果，提升电网安全稳定性，减少冗余投资。但是各类灵活性资源的响应程度不同，因此如何根据各类灵活性资源的特点，量化其灵活性响应程度，优化区域内灵活性资源的配置与调度，提升电网经济性是有待解决的问题。当前的研究中，常常针对不同种类的灵活性需求使用不同种类的指标，对不同种类的资源缺少一种可以系统性描述灵活性的供应程度量化指标，缺少可以快速计算灵活性资源配置的指标体系。
2、灵活性资源的配置优化需要考虑各个灵活性资源的调度成本、运行成本、建设成本供应程度，同时还要考虑系统的投资运行成本，不同的调度方案不同的容量配置方案，系统的灵活性调节成本不同。因此，实现区域电网的灵活稳定运行是目前亟需待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种考虑灵活性需求的储能容量配置双层优化方法及系统，用于解决无法实现区域电网的灵活稳定运行的技术问题。
2、第一方面，本专利技术提供一种考虑灵活性需求的储能容量配置双层优化方法，包括：
3、在预设的第一约束条件下以短时间尺度的灵活性资源出力的运行成本最小为第一目标函数构建储能容量配置内层模型，其中，所述第一目标函数的表达式为：
4、，
5、式中，为灵
6、计算短时间尺度下的灵活性资源充裕度，并根据所述灵活性资源充裕度确定第二约束条件；
7、在所述第二约束条件下以储能系统运行成本最小为第二目标函数构建储能容量配置外层模型，其中，所述第二目标函数的表达式为：
8、，
9、式中，为系统投资运行成本，为可调节水电机组投资成本，为电化学储能的投资成本，为系统运行成本，为系统由于灵活性资源不足而产生的风险损失；
10、其中，计算系统由于灵活性资源不足而产生的风险损失的表达式为：
11、，
12、式中，、均为计算cvar值的辅助变量，为置信水平，、为单位向上、向下灵活性资源不足而产生的损失成本，为所有发电机组t时刻的发电功率，为典型场景n发生的概率，为典型场景，为灵活性资源的下调供应总量，为灵活性资源的上调供应总量，为t时刻的负荷，，为或，表示灵活性不足程度；
13、根据改进的量子粒子群算法对所述储能容量配置内层模型和所述储能容量配置外层模型进行迭代求解，得到最终的储能容量配置方案。
14、第二方面，本专利技术提供一种考虑灵活性需求的储能容量配置双层优化系统，包括：
15、第一构建模块，配置为在预设的第一约束条件下以短时间尺度的灵活性资源出力的运行成本最小为第一目标函数构建储能容量配置内层模型，其中，所述第一目标函数的表达式为：
16、，
17、式中，为灵活性资源调节成本，为可调节水电站i的单位启停成本，为可调节水电站i在t时刻的启停容量，为需求响应负荷机组i的单位切负荷成本，为需求响应负荷i在t时刻的切负荷量，为需求响应负荷机组i的增加出力成本，为需求响应负荷机组i的增加出力，为可调节水电站i的单位发电成本，为可调节水电站i在t时刻的实际出力，分别为可调节水电站、需求响应负荷，为时段数；
18、计算模块，配置为计算短时间尺度下的灵活性资源充裕度，并根据所述灵活性资源充裕度确定第二约束条件；
19、第二构建模块，配置为在所述第二约束条件下以储能系统运行成本最小为第二目标函数构建储能容量配置外层模型，其中，所述第二目标函数的表达式为：
20、，
21、式中，为系统投资运行成本，为可调节水电机组投资成本，为电化学储能的投资成本，为系统运行成本，为系统由于灵活性资源不足而产生的风险损失；
22、其中，计算系统由于灵活性资源不足而产生的风险损失的表达式为：
23、，
24、式中，、均为计算cvar值的辅助变量，为置信水平，、为单位向上、向下灵活性资源不足而产生的损失成本，为所有发电机组t时刻的发电功率，为典型场景n发生的概率，为典型场景，为灵活性资源的下调供应总量，为灵活性资源的上调供应总量，为t时刻的负荷，，为或，表示灵活性不足程度；
25、求解模块，配置为根据改进的量子粒子群算法对所述储能容量配置内层模型和所述储能容量配置外层模型进行迭代求解，得到最终的储能容量配置方案。
26、第三方面，提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例的考虑灵活性需求的储能容量配置双层优化方法的步骤。
27、第四方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行本专利技术任一实施例的考虑灵活性需求的储能容量配置双层优化方法的步骤。
28、本申请的考虑灵活性需求的储能容量配置双层优化方法及系统，计算短时间尺度下的灵活性资源充裕度，并根据灵活性资源充裕度确定第二约束条件，考虑系统投资运行成本与灵活性资源的出力运行成本两个方面，构建双层容量配置模型，实现了双层模型互动决策，快速得到区域内灵活性资源配置的最优方案。
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1.一种考虑灵活性需求的储能容量配置双层优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种考虑灵活性需求的储能容量配置双层优化方法，其特征在于，所述第一约束条件包括发电-负荷平衡约束、电化学储能充放电约束以及电量约束；
3.根据权利要求1所述的一种考虑灵活性需求的储能容量配置双层优化方法，其特征在于，其中，计算短时间尺度下的灵活性资源充裕度的表达式为：
4.根据权利要求1所述的一种考虑灵活性需求的储能容量配置双层优化方法，其特征在于， 其中，计算可调节水电机组投资成本的表达式为：
5.根据权利要求1所述的一种考虑灵活性需求的储能容量配置双层优化方法，其特征在于，所述根据改进的量子粒子群算法对所述储能容量配置内层模型和所述储能容量配置外层模型进行迭代求解，得到最终的储能容量配置方案包括：
6.一种考虑灵活性需求的储能容量配置双层优化系统，其特征在于，包括：
7.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种考虑灵活性需求的储能容量配置双层优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种考虑灵活性需求的储能容量配置双层优化方法，其特征在于，所述第一约束条件包括发电-负荷平衡约束、电化学储能充放电约束以及电量约束；
3.根据权利要求1所述的一种考虑灵活性需求的储能容量配置双层优化方法，其特征在于，其中，计算短时间尺度下的灵活性资源充裕度的表达式为：
4.根据权利要求1所述的一种考虑灵活性需求的储能容量配置双层优化方法，其特征在于， 其中，计算可调节水电机组投资成本的表达式为：
5.根据权利要求1所述的一种考虑灵活性需求的储能容量配置双层优化方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：宫嘉炜，张雪婷，李映雪，王敏，戴奇奇，王伟，吴浩，陈日欢，熊艳，王灵，林嘉，李涛，
申请(专利权)人：国网江西省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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