[发明专利]一种利用储能系统提升调峰空间的风电消纳方法

说明书

本发明公开了一种利用储能系统提升调峰空间的风电消纳方法，在建立计及风火机组出力平滑约束和风电渗透率极限约束的含风电场日调度模型基础上，构建了利用储能系统提升风电调峰空间的风火储联合系统日调度模型。以联合系统总成本最小和风电上网电量最大化为多目标，运用基于Pareto最优的多目标SA‑PSO算法求取联合系统优化调度方案。本发明能够实现通过储能系统提升风电调峰空间后对风电的实时有效消纳，对于指导实际风电并网运行与优化调度具有重要意义。

技术领域

本发明属于电力系统调度规划技术领域，特别涉及到一种利用储能系统提升调峰空间的风电消纳方法。

背景技术

随着新一轮能源革命的到来，新能源发电将逐渐取代传统火力发电，成为人类社会发展在能源革命的缩影。目前，火力发电依旧是全球最主要发电形式。从新能源零替代到全部替代是一个漫长的过程，在此期间，新能源的有效融合、充分利用将成为能源替代的重要环节。风力发电可以有效缓解化石能源对环境的污染，降低火力发电水平，但是其易受气候，地域，环境等因素影响，风电自身所具有的随机性和不确定性为电力系统供电稳定性提出挑战。为切实有效消纳风电特性，提高供电可靠性，储能系统将逐渐扮演起“削峰填谷”的角色。

尽管风电及时有效消纳方法已有了相关研究工作，但对于储能系统和旋转备用的组合风电消纳，以及在此基础上具体的风火储交互调度，目前还没有相关研究。

因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。

发明内容

本发明的日的是提供一种利用储能系统提升调峰空间的风电消纳方法用来解决现有技术中对于储能系统和旋转备用的组合风电消纳，以及在此基础上具体的风火储交互调度还没有相关研究的技术问题。

一种利用储能系统提升调峰空间的风电消纳方法，包括以下步骤，并且以下步骤顺次进行，

步骤一、建立基于风火机组出力平滑约束和风电渗透率极限约束的含风电场经济调度模型，并获得该经济调度模型的总成本和风电上网最大电量；

步骤二、设置步骤一中含风电场经济调度模型的基本参数，获得风火机组出力平滑约束和风电渗透率极限约束条件；

步骤三、运用基于Pareto最优的多目标SA-PSO算法计算并获得风火联合系统最优调度方案；

步骤四、通过储能系统并网提升风电调峰空间，并通过步骤二中的风火机组出力平滑约束和风电渗透率极限约束条件，建立风火储联合系统优化调度模型；

步骤五、运用基于Pareto最优的多目标SA-PSO算法求解步骤四中优化调度模型，得到储能系统并网前后最大风电上网电量。

所述步骤一中，构建的基于旋转备用容量和风电渗透率约束的含风电场经济调度模型，其总成本目标函数表达式为：

式中：F(P)为经济调度模型单位调度周期的总成本，P_i为第i台火力机组出力，其中i为≥1的自然数，N为≥i的自然数，a_i、b_i、c_i为所对应火力机组的煤耗特性系数，d_i、f_i为所对应火力机组的阀点系数，P_wj为第j台风电机组出力，C_wj为第j台风电机组的生产成本，C_uj为第j台风电机组的弃风补偿系数，其中j为≥1的自然数，M为≥j的自然数；

该经济调度模型风电上网电量最大目标函数表达式为：

式中：W(P)为单位调度周期风电上网总电量，P_wj为第j台风电机组出力，其中j为≥1的自然数，M为≥j的自然数。