一种多站融合场景下考虑新能源消纳的储能系统配置方法.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CN113937798A(43)申请公布日2022.01.14(21)申请号202111188057.5H02J15/00(2006.01)(22)申请日2021.10.12(71)申请人浙江华云电力工程设计咨询有限公司地址310000浙江省杭州市下城区朝晖华电弄1号一号楼6层、7层(72)发明人杜振东金国胜方瑜俞辰颖周盈吴祖咸尹康徐汶张振朱柯力徐欢杜王特(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人邱启旺(51)Int.Cl.H02J3/28(2006.01)H02J3/00(2006.01)权利要求书3页说明书6页(54)发明名称一种多站融合场景下考虑新能源消纳的储能系统配置方法(57)摘要本发明公开了一种多站融合场景下考虑新能源消纳的储能系统配置方法。首先，提出多站融合的智慧能源站储能系统的运营模式；然后，建立储能系统考虑新能源消纳运营模式模型；并在此基础上以经济性为目标，建立多站融合模式变电站中储能系统优化配置模型；最后，提出在Matlab中调用CPLEX求解该模型的计算方法。本发明提出了一种多站融合场景下储能系统新颖的运营模式，在多站融合模式中规划建设储能系统可以影响整个多站融合模式总成本，而采用本发明选择更为合理的储能系统配置可以增加储能运营商收益。CN113937798ACN113937798A权利要求书1/3页1.一种多站融合场景下考虑新能源消纳的储能系统配置方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)建立多站融合物理模型。(2)建立多站融合系统考虑新能源消纳的储能系统运营模式。(3)建立多站融合站中储能系统优化配置模型。2.根据权利要求1所述多站融合场景下考虑新能源消纳的储能系统配置方法，其特征在于，步骤(1)具体为：多站融合站物理模型包含变电站、储能电站、数据中心和电动汽车充电站。3.根据权利要求1所述多站融合场景下考虑新能源消纳的储能系统配置方法，其特征在于，步骤(2)具体为：多站融合中的储能系统运营模式主要有两方面的应用途径：一是站内储能资源的利用；二是站外储能资源共享，将储能作为共享资源，参与新能源消纳获取收益。4.根据权利要求3所述多站融合场景下考虑新能源消纳的储能系统配置方法，其特征在于，所述站内储能资源的利用，包括站内数据中心替代UPS与柴油发电机。5.根据权利要求1所述多站融合场景下考虑新能源消纳的储能系统配置方法，其特征在于，步骤(3)包括：(3.1)建立目标函数式中，R表示储能运营商收益；表示储能运营商利用储能消纳新能源获得的收益；Rsub表示储能系统替代UPS和柴油发电机获得的收益；kpa表示等年值系数；IC代表投资成本；FC表示年维护成本。其中，r表示年利率，y表示储能寿命。其中，代表第i个新能源发电厂避免弃风惩罚的收益；表示利用储能新能源发电厂的售电收益；表示储能运营商与第i个新能源发电厂签订的利益分摊比例。其中，D表示典型日概率；δi,d表示第i个新能源发电厂场景d典型日的天数；表示第i个新能源发电厂在d场景下t时段的弃风功率；表示第i个新能源发电厂在d场景下t时段利用储能系统后的弃风功率；rp表示弃风惩罚系数。2CN113937798A权利要求书2/3页其中，表示t时段售电价格；表示t时段输电损耗价格；表示d场景下t时段第i个新能源发电厂利用储能的售电功率。其中，表示在场景d中第i个新能源发电厂t时段的输出功率；表示场景d中第i个新能源发电厂t时段的需求功率。Rsub＝Csub·ρsub其中，Rsub表示替代UPS的收益；Csub表示替代UPS的容量大小；ρsub表示替代UPS单位容量收益系数。其中，k1,k2表示储能系统的单位功率投资系数和容量投资系数；表示储能系统额定功率；表示储能系统额定容量；表示新能源消纳的最大可利用容量。(3.2)确立约束条件(3.2.1)功率平衡(3.2.2)储能系统约束εc+εd≤1式中，εc,εd表示储能系统充电、放电状态系数，均为0‑1变量。3CN113937798A权利要求书3/3页PUPS≤Pmax其中，表示储能系统实际功率；Ci,t,d表示场景d中第i个新能源发电厂t时段储能系统剩余能量；PUPS表示UPS额定功率；Ci,t‑1,d表示场景d中第i个新能源发电厂t‑1时段储能e,Ce,F系统剩余能量；δe表示储能系统自损耗率；η,η分别表示储能系统充电、放电效率；SOCmax,SOCmin表示储能系统荷电状态的最大、最小值。6.根据权利要求1所述多站融合场景下考虑新能源消纳的储能系统配置方法，其特征在于，在Matlab中调用CPLEX求解器对步骤(3)建立的优化模型进行求解。4CN113937798A说明书1/6页一种多站融合场景下考虑新能源消纳的储能系统配