一种储能与新能源场站的协同运行优化方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115776125A(43)申请公布日2023.03.10(21)申请号202211439150.3H02J3/46(2006.01)(22)申请日2022.11.17G06F17/15(2006.01)(71)申请人中国电力科学研究院有限公司地址210003江苏省南京市鼓楼区南瑞路8号申请人国家电网有限公司(72)发明人杨波吴福保朱少杰胡安平李官军陶以彬王德顺(74)专利代理机构北京安博达知识产权代理有限公司11271专利代理师徐国文(51)Int.Cl.H02J3/28(2006.01)H02J3/32(2006.01)H02J3/24(2006.01)权利要求书10页说明书23页附图2页(54)发明名称一种储能与新能源场站的协同运行优化方法及装置(57)摘要本发明涉及配置储能的新能源场站发电出力优化技术领域，具体提供一种储能与新能源场站的协同运行优化方法及装置，该方法包括：获取新能源场站的相关数据；以新能源场站的相关数据为输入，利用鲁棒优化方法对预先构建的日前协同优化运行模型进行求解得到日前优化运行方案；以日前优化运行方案为输入，利用混合整数线性规划方法对预先构建的日内优化运行模型进行求解得到下一调度时段的优化运行结果；根据下一调度时段的优化运行结果进行新能源场站运行优化。本申请提供的技术方案，充分发挥储能资源的利用价值，在跟踪调度AGC指令或预测出力的同时，减少新能源场站弃风或弃光，增加场站售电收益、减小场站考核费用，提高新能源场站的整体效益。CN115776125ACN115776125A权利要求书1/10页1.一种储能与新能源场站的协同运行优化方法，其特征在于，所述方法包括：获取新能源场站的相关数据；以所述新能源场站的相关数据为输入，利用鲁棒优化方法对预先构建的日前协同优化运行模型进行求解，得到日前优化运行方案；以所述日前优化运行方案为输入，利用混合整数线性规划方法对预先构建的日内优化运行模型进行求解，得到下一调度时段的优化运行结果；根据所述下一调度时段的优化运行结果，进行新能源场站运行优化；其中，所述预先构建的日前协同优化运行模型是以新能源场站的总售电收益最大为目标构建的；所述预先构建的日内优化运行模型为以AGC指令偏差最小或新能源场站的预测出力偏差最小为目标构建的。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新能源场站的相关数据，包括：新能源日前短期功率预测数据和日前电价出清数据；所述新能源日前短期功率预测数据包括：各时段的风力发电的出力和各时段的光伏发电的出力；所述日前电价出清数据包括：各时段的售电电价。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述日前优化运行模型，包括：按下式确定所述日前优化运行模型的目标函数：按下式确定新能源场站的总售电收益FD：其中，按下式确定第t时段新能源场站的售电收入fi(t)：按下式确定第t时段新能源场站的运行维护费用fe(t)：上式中，t∈[1,N]，N为时段总数量；x和u为控制变量，x为连续变量，x为储能充/放电功率，X为连续变量集；u为0‑1变量，u为储能系统的充/放电状态，U为0‑1变量集；w为随机变量，w为风力发电/光伏发电的出力，W为随机变量集；D为日前，csell(t)为第t时段的售电电价，为第t时段风力发电的出力，为第t时段光伏发电的出力，为第t时段储能系统的充电功率，为第t时段储能系统的放电功率，Δt为单位时段的时长；cWind为风力发电的维护费用，cPV为光伏发电的维护费用，cES为储能系统的维护费用。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述日前优化运行模型，还包括：按下式确定所述日前优化运行模型的约束条件：2CN115776125A权利要求书2/10页上式中，t∈[1,N]，N为时段总数量；为储能系统的最小荷电状态，为储能系统的最大荷电状态，为第t时段储能系统的储能能量，为储能系统的额定容量，为第t时段储能系统的充电功率，为第t时段储能系统的放电功率，为储能系统的充电状态，为储能系统的放电状态，为储能系统的最大充/放电功率，为当天开始前储能系统的储能能量，为第N时段储能系统的储能能量；为第t时段风力发电的出力，为第t时段光伏发电的出力，为第t时段风力发电的最大可用功率，为第t时段光伏发电的最大可用功率。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，按下式确定储能系统的最大荷电状态按下式确定第t时段储能系统的储能能量其中，按下式确定储能系统协助新能源场站跟踪AGC指令所需最大容量上式中，为第t‑1时段储能系统的储能能量，δES为储能系统的自耗散率，为储能系统的充电效率，为储能系统的放电效率，为储能系统在前一日的第t时3CN115776125A权利要求书3/10页段的储能能量。6.根据权利要求5