一种基于重力储能的风光储能混合系统容量配置方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114188938A(43)申请公布日2022.03.15(21)申请号202111403342.4H02J15/00(2006.01)(22)申请日2021.11.24H02J3/38(2006.01)F03G3/00(2006.01)(71)申请人北京华能新锐控制技术有限公司地址102209北京市昌平区北七家未来科技城南区华能人才创新创业基地实验楼B座(72)发明人陈岩磊张澈杨继明王军曹利蒲李丹阳(74)专利代理机构北京中知法苑知识产权代理有限公司11226代理人李明赵吉阳(51)Int.Cl.H02J3/00(2006.01)H02J3/28(2006.01)H02J3/32(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图1页(54)发明名称一种基于重力储能的风光储能混合系统容量配置方法(57)摘要一种基于重力储能的风光储能混合系统容量的配置方法，步骤一、建立WPS‑HPS的OCC模型，ESS包括重力储能；步骤二、使用改进的阿基米德优化算法对目标函数求解，求得OCC模型最优解为最优容量；利用风光储最优容量配置模型求解优化，减小成本，提高效益。CN114188938ACN114188938A权利要求书1/3页1.一种基于重力储能的风光储能混合动力系统容量的优化配置方法，其特征在于：步骤一、建立WPS‑HPS的OCC模型，ESS包括重力储能；OCC模型以WPS‑HPS总成本最小为目标函数，总成本包括初始成本、运行维护成本、购电成本、售电效益和环保效益；步骤二、使用改进的阿基米德优化算法对目标函数求解，求得OCC模型最优解为最优容量，包括Nwt为WF的装机容量，Wpv为PVPS的容量，Wgs为GESS的容量。2.根据权利要求1所述的基于重力储能的风光储能混合动力系统容量的优化配置方法，其特征在于，模型的目标函数：minCtotal＝min(CIN+COM+CBE‑CSE‑CEP)其中Ctotal为总成本，CIN为初始成本，COM运行维护成本，CBE购电成本，CSE售电效益，CEP环保效益；初始成本用下式表示：CIN＝Nwt·Cwt+Wpv·Cpv+Wgs·Cgs其中，Nwt为WF的装机容量，Cwt为风机的单价，Wpv为PVPS的容量，Cpv为PVPS的单位容量价格，Wgs为GESS的容量，Cgs为GESS的单位容量价格；运行维护费用由下式表示：其中Δtwt,Δtpv,Δtgs分别为WF、PVPS和GESS在一天内的运行时间；分别表示WF、PVPS和GESS在单位时间内的运行和维护成本；购电成本由下式表示：CBE＝Ci(t)·EBE(t)式中Ci(t)为电网在t时刻的电价，EBE(t)为电网在t时刻的购电量；售电效益如下式所示：CSE＝Ci(t)·ESE(t)+Cj(t)·E(t)式中Cj(t)为WPS‑HPS的销售价格，ESE(t)为时刻t售给电网的电量，E(t)为t时刻负荷的供电量。3.根据权利要求2所述的基于重力储能的风光储能混合动力系统容量的优化配置方法，其特征在于，环保效益如下式所示。其中wwt,wpv分别为风能和光伏日发电量；分别是火电、风力发电和光伏发电中污染物的环境价值成本。4.根据权利要求3所述的基于重力储能的风光储能混合动力系统容量的优化配置方法，其特征在于，OCC模型中各部分的约束条件如下:0≤Nwt≤Nwt_max0≤Wpv≤Wpv_max2CN114188938A权利要求书2/3页0≤Wgs≤Wgs_maxD≤Drf≤frR≥Rr其中，Nwt_max的WF的最大装机容量值为200,Wpv_max的最大容量值为500，Wgs_max的最大容量值250,Pwt的值为2.5,SOC的电荷状态在t时为SOCBE(t)，其中分别为BESS荷电状态的下限和上限，值分别为0.5和0.9；εCAES(t)为CAES在t时刻的荷态，和分别为CAES荷态的下限和上限，取值分别为0.1和0.9；Dr是WPS‑HPS的参考价值，充分利用风能和太阳能互补的特征值为1，电源的损失率fr在公差范围值为0.5，Rr是WPS‑HPS的贡献率，值为0.5。5.根据权利要求1所述的基于重力储能的风光储能混合动力系统容量的优化配置方法，其特征在于，步骤二中、1)、初始化算法参数：种群数量，最大迭代次数以及C1至C4；2)、根据下列公式分别初始化决策变量，其中决策变量包含，Nwt：WF的装机容量，Wpv：PVPS的容量，Wgs：GESS的容量，Oi＝lbi+rand*(ubi‑lbi),i＝1,2,...,N随机初始化改进阿基米德算法中的体积密度：使用基于重力储能的风光储能混合动力系统容量的优化配置模型为适应度函数，评估适应度函数值，确定初始最优解和最优位置；minCt