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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115907271A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211488085.3G06Q50/06(2012.01)(22)申请日2022.11.25H02J3/00(2006.01)H02J3/24(2006.01)(71)申请人国网浙江省电力有限公司电力科学H02J3/38(2006.01)研究院地址310014浙江省杭州市拱墅区朝晖八区华电弄1号申请人国网浙江省电力有限公司(72)发明人张江丰苏烨王天宇柯松杨军郑可轲丁伟聪张程翔舒鹏华丽云陈巍文(74)专利代理机构浙江翔隆专利事务所(普通合伙)33206专利代理师许守金(51)Int.Cl.G06Q10/06(2023.01)权利要求书4页说明书15页附图5页(54)发明名称考虑风电系统供电成本的储能配置与调控方法以及系统(57)摘要本发明公开了考虑风电系统供电成本的储能配置与调控方法以及系统,属于电力系统及储能应用技术领域。本发明的考虑风电系统供电成本的储能配置与调控方法,通过构建系统单位供电成本模型、储能配置与调控模型、两阶段优化模型,完成考虑风储协同的储能配置与调控,从而使得储能投资成本与弃负荷、弃风损失之间达到协调,实现储能配置与风电消纳间的均衡协同,并保证系统的有功平衡和频率稳定,兼顾了电网的运行的经济性和可靠性,方案科学、合理,切实可行。并通过风电出力的随机性数据以及储能系统投资运维数据,仿真验证了本方法的有效性。进一步,本发明结合工程实际,可适用于不同比例风电装机容量下电网的储能系统配置方案。CN115907271ACN115907271A权利要求书1/4页1.考虑风电系统供电成本的储能配置与调控方法,其特征在于,包括以下内容:通过预先构建的系统单位供电成本模型,对风电出力的随机性进行考虑,并为平抑风电出力波动以及维持电网的频率稳定,将电网运行频率稳定性所涉及的失负荷与提高风电消纳率涉及的弃风量作为惩罚项,对电力系统调频调控成本进行计算;利用预先构建的储能配置与调控模型从长时间尺度的规划建设上,考虑储能的充放电策略以及全生命周期,优化配置储能容量,以最大化储能的经济效益;并从短时间尺度的运行调度上,考虑风光出力的波动,以及负荷的变化,使得储能容量能覆盖风光出力和负荷的随机性和波动性;通过预先构建的两阶段优化模型对系统单位供电成本模型与储能配置与调控模型进行耦合,完成考虑风储协同的储能配置与调控,从而使得储能投资成本与弃负荷、弃风损失之间达到协调,实现储能配置与风电消纳间的均衡协同。2.如权利要求1所述的考虑风电系统供电成本的储能配置与调控方法,其特征在于,电力系统调频调控成本至少包括发电总成本或/和系统总发电量或/和火电运行成本或/和火电碳捕集成本或/和风电运行成本或/和储能运行成本或/和弃负荷损失或/和弃风损失;火电运行成本的计算公式如下:火电的碳捕集成本的计算公式如下:Mbj=CO∫(mbjPG)dt风电运行成本的计算公式如下:fw=mw∫Pwdt储能运行成本的计算公式如下:弃负荷损失的计算公式如下:fs=ms∫(PL‑PG‑PE‑Pw)dt弃风损失成本的计算公式如下:fq=mq∫(Pwmax‑Pw)dt式中:mc为电煤价格,mcyw为火电运行维护成本系数,单位运行维护成本与煤耗成本正相关,PG为火电出力,a,b,c为发电煤耗与其出力关系的二次项、一次项和常数项系数;CO为单位碳捕集成本系数;mbj为火电机组的碳排放量;Pw为风电实际出力,风电仅考虑运维成本,mw为运维成本系数;metzp为储能配置单位功率成本,metzs为储能配置单位容量成本,nday为储能一年中使用天数,Pe_max、Se_max分别为储能配置的最大充放电功率以及容量,meyw为储能的运维成本,ηc为储能的充电效率,ηd为储能的放电效率;Pe_cha,Pe_dis分别为储能的充电、放电功率,scha,sdis为0‑1变量,分别标志储能的充电、放电状态,tyear为储能的全寿命周期;PL为负荷功率,PE为储能实际功率,其正值表示放电,负值表示充电;ms为失负荷损失成本系数;2CN115907271A权利要求书2/4页mq为弃风损失成本系数,Pwmax为风电功率最大出力,即不弃风时的风电功率。3.如权利要求1所述的考虑风电系统供电成本的储能配置与调控方法,其特征在于,构建储能配置与调控模型的方法如下:建立储能容量的相关约束;储能容量的相关约束至少包括火电机组、风电机组的出力上下限约束,储能的上下限约束和储能容量约束,储能充放电状态约束,储能的前后时刻状态调整约束和负荷、火电、风电、储能、失负荷、负载功率平衡约束;根据相关约束,设置决策变量;决策变量至少包括储能容量、储能最大充电功率、储能实时充放电功率、火