基于源-荷-储协调控制的储能系统容量优化配置方法.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CN113872225A(43)申请公布日2021.12.31(21)申请号202111320207.3(51)Int.Cl.(22)申请日2021.11.09H02J3/28(2006.01)(71)申请人国网湖南省电力有限公司地址410004湖南省长沙市天心区新韶东路398号申请人国网湖南省电力有限公司经济技术研究院国家电网有限公司(72)发明人谢宇峥章德肖帅朱思睿杨高才蒋星周雨桦陶利国谢国恒(74)专利代理机构长沙永星专利商标事务所(普通合伙)43001代理人周咏米中业权利要求书4页说明书10页附图3页(54)发明名称基于源-荷-储协调控制的储能系统容量优化配置方法(57)摘要本发明公开了一种基于源‑荷‑储协调控制的储能系统容量优化配置方法，包括获取目标区域电网的运行参数；设定目标区域电网中电源、负荷及储能系统的运行规则；设定储能系统容量优化配置的目标函数；设定储能系统容量优化配置目标函数的约束条件；在运行规则和约束条件下对目标函数进行求解；根据优化结果完成储能系统的容量优化配置。本发明通过科学的设定系统运行规则和优化模型，不仅实现了区域电网的储能系统容量优化配置，而且本发明方法能够发挥储能系统的削峰填谷的作用，提高新能源消纳能力，减小由于新能源出力的随机性，波动性和间歇性对电力系统的影响；而且本发明方法能够有效提高储能系统的可靠性，而且客观性更好、科学性更高。CN113872225ACN113872225A权利要求书1/4页1.一种基于源‑荷‑储协调控制的储能系统容量优化配置方法，包括如下步骤：S1.获取目标区域电网的运行参数；S2.设定目标区域电网中电源、负荷及储能系统的运行规则；S3.设定储能系统容量优化配置的目标函数；S4.设定储能系统容量优化配置目标函数的约束条件；S5.在步骤S2设定的运行规则和步骤S4设定的约束条件下，对步骤S3设定的目标函数进行求解；S6.根据步骤S5得到的优化结果，完成储能系统的容量优化配置。2.根据权利要求1所述的基于源‑荷‑储协调控制的储能系统容量优化配置方法，其特征在于步骤S2所述的设定目标区域电网中电源、负荷及储能系统的运行规则，具体包括如下步骤：A.按照目标区域电网的每天的负荷规律，将一天的24小时划分为如下6个时间段：第一谷时段：时间为t6～t1；第一平时段：时间为t1～t2；第一峰时段：时间为t2～t3；第二平时段：时间为t3～t4；第二峰时段：时间为t4～t5；第三平时段：时间为t5～t6；B.根据步骤A划分的6个时间段，设定如下基于源‑荷‑储协调控制的运行规则：当t6≤t≤t1时，此时新能源系统的运行规则为：储能系统尽可能多的储能能量，同时吸收新能源发电系统发出却无法被区域电网吸收的能量；因此有PB(t)＝PB1(t)+PB2(t)，其中PB(t)为储能系统实时吸收的有功功率，且定义有功功率流向储能系统则PB(t)为正，有功功率流出储能系统则PB(t)为负；PB1(t)为第一有功功率；PB2(t)为第二有功功率；PB1(t)的计算式为其中WB为储能系统的充放电功率，PRES(t)为新能源发电系统的实时发电功率，PL(t)为新能源负荷且定义有功功率流向负荷方向时PL(t)为正，SOC(t)为储能系统的实时荷电状态，SOCmax为储能系统的荷电状态上限值；PB2(t)的计算式为其中E12CN113872225A权利要求书2/4页为t6～t1时间段内储存于储能系统的电量且EB为储能系统的容量；当t1＜t≤t2时，此时新能源系统的运行规则为：储能系统吸收新能源发电系统发出却无法被区域电网吸收的能量；因此有PB(t)为储能系统实时吸收的有功功率；当t2＜t≤t3时，此时新能源系统的运行规则为：储能系统尽可能多的输出储能能量，用于满足区域电网的负荷；因此有式中PB(t)为储能系统实时吸收的有功功率，SOCmin为储能系统的荷电状态下限值；当t3＜t≤t4时，此时新能源系统的运行规则为：储能系统尽可能多的储能能量；因此有PB(t)＝P′B1(t)+P′B3(t)，其中PB(t)为储能系统实时吸收的有功功率，P′B1(t)为第三有功功率，P′B3(t)为第四有功功率，P′B1(t)的计算式为3CN113872225A权利要求书3/4页P′B3(t)的计算式为其中E2为t3～t4为时间段储能系统存储的电量且当t4＜t≤t5时，此时新能源系统的运行规则为：储能系统尽可能多的输出储能能量，用于满足区域电网的负荷；因此有当t5＜t≤t6时，此时新能源系统的运行规则为：保证区域电网的负荷供电。3.根据权利要求2所述的基于源‑荷‑储协调控制的储能系统容量优化配置方法，其特征在于步骤S3所述的设定储能系统容量优化配置的目标函数