一种光储能场景中储能容量配置和调度方法.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CN113824111A(43)申请公布日2021.12.21(21)申请号202110883961.1G06Q50/06(2012.01)(22)申请日2021.08.03(71)申请人万克能源科技有限公司地址310051浙江省杭州市滨江区长河街道滨盛路1786号汉氏大厦1708室(72)发明人祁建程楼旸杨洋徐一帆董远云董树锋(74)专利代理机构杭州中港知识产权代理有限公司33353代理人张晓红(51)Int.Cl.H02J3/00(2006.01)H02J3/32(2006.01)H02J3/38(2006.01)G06Q10/06(2012.01)权利要求书3页说明书7页附图3页(54)发明名称一种光储能场景中储能容量配置和调度方法(57)摘要本发明提供一种光储能场景中储能容量配置和调度方法，建了一个以储能收益最优为目标的线性规划数学模型，能够根据历史光伏发电曲线和用电负荷曲线，真实模拟储能实际的运行状况，在短时间内计算出理论最优的储能配置和充放电策略，投资收益总和，投资收回年限，使得能够为储能投资快速决策，采用何种储能配置可以达到投资收益比最优，结合未来一段周期的发电功率和负荷预测数据，实时计算未来一段周期的充放电功率，可以有效的降低负荷高峰功率，减少用电高峰期的负荷压力，实现峰谷平滑，提高光伏的用电效率，减少光伏的弃光率。CN113824111ACN113824111A权利要求书1/3页1.一种光储能场景中储能容量配置和调度方法，其特征在于，包括：以数据采集间隔为Δt采集一段时间的配储能前负荷数据和光伏发电数据，计算削峰填谷和光伏发电的错时充放电收益、配储能后获得的需量收益、整个周期的充放电循环成本；计算配储能后获得的总收益，配储能后获得的总收益为计算削峰填谷和光伏发电的错时充放电收益、配储能后获得的需量收益的和与整个周期的充放电循环成本之差；采用静态投资成本收回年限作为指标对比不同储能容量配置获得收益，其中，静态投资成本收回年限为削峰填谷和光伏发电的错时充放电收益、配储能后获得的需量收益的和与储能静态投资每千瓦时的成本价格、电池额定容量的积之比；使用随机森林算法训练历史用电负荷数据，得到能够预测未来一段周期的负荷预测模型，并使用随机森林算法训练历史光伏发电数据，得到能够预测未来一段周期的光伏发电预测模型，然后通过负荷预测模型和光伏发电预测模型预测未来一段周期的负荷和光伏发电数据；根据不同储能配置分别计算获得收益，求得投入产出比最优的最优储能配置，按照这种最优储能配置的最优储能容量和额定功率采购储能电池，并投入到光伏发电站运行。2.如权利要求1所述的光储能场景中储能容量配置和调度方法，其特征在于，根据最优储能配置得到未来一段周期的储能电池从电网的充电功率、从光伏的充电功率以及给电网的放电功率，再将充放电功率指令发送给储能变流器，储能变流器对电池按照预测的最优储能配置的充放电功率进行控制。3.如权利要求1所述的光储能场景中储能容量配置和调度方法，其特征在于，计算削峰填谷和光伏发电的错时充放电收益的方法如下：计算电网给电池充电成本：其中PriceElec为每个时刻的电网电价，v>＝0为电网给电池的充电功率；计算光伏给电池充电成本：其中，PriceSolar为每个时刻的光伏电价，y<＝0为光伏给电池的充电功率；计算电池给电网放电收益：其中，u>＝0为电池给电网的放电功率；削峰填谷和光伏发电的错时充放电收益总和为电池放电收益减去电网和光伏给电池的充电成本，计算得到削峰填谷和光伏发电的错时充放电收益：4.如权利要求1所述的光储能场景中储能容量配置和调度方法，其特征在于，计算配储2CN113824111A权利要求书2/3页能后获得的需量收益的方法如下：计算配储能前的需量成本：通过配储能前的负荷功率计算得到配储能前的需量PPreAvg：其中，配储能前的负荷功率为：通过配储能前负荷数据和光伏发电数据，得到使用负荷功率和光伏发电功率，将使用负荷功率减去光伏发电功率，大于等于0的功率为配储能前的负荷功率，记为PPreRTime；配储能前的最大需量：DCTPre＝max(PPreAvgi)；配储能前的需量成本为：DCTPre*PriceDemand；其中，PriceDemand为需量电价；计算配储能后的需量成本：配储能后的负荷功率为：PPostRTimei＝PPreRTimei‑ui+vi；其中，u>＝0为电池给电网的放电功率，v>＝0为电网给电池的充电功率；配储能后的需量：配储能后的最大需量：DCTPost＝max(PPostAvgi)；配储能后的需量成本为：DCTPost*PriceDemand；计算得到配储能后获得的需量收益：RDemand＝(DCTPre‑D