[发明专利]一种电力系统调频领域储能最优容量的评估方法及系统

说明书

本发明公开了一种电力系统调频领域储能最优容量的评估方法，方法包括：建立储能输出功率模型，根据储能输出功率模型，确定储能的可调容量；建立常规机组输出功率模型，根据常规机组输出功率模型，确定常规机组的可调容量；建立调频调度策略模型，根据电力系统的所需调频容量，以及储能的可调容量或常规机组的可调容量，对储能或常规机组进行容量调节；建立调频补偿规则模型，根据调频补偿规则模型，确定储能或常规机组的补偿总额；设置储能的容量配比；建立调频时序仿真模型，建立仿真算法输入数据库，根据储能的容量配比，进行调频时序仿真；根据一定时间段内的数据，计算所有常规机组和储能在典型调频日内的总调频补偿费用。

技术领域

本发明涉及电力系统调频技术领域，更具体地，涉及一种电力系统调频领域储能最优容量的评估方法及系统。

背景技术

随着风电、太阳能等间歇性能在电网中的占比逐渐扩大，电力系统的调频面临越来越严峻的挑战，在主要依靠火电机组提供调频服务的电力系统中，新型的电储能技术正逐渐进入。电储能提供调频服务，在电力系统中的最佳配置容量，是电力系统需要考虑的重要问题。间歇性能源，指的是太阳能，风能等不连续产生的能源，风能、太阳能本身所具有的随机性及不确定性等特点，会导致其提供的电能的电压和频率产生波动，从而导致其大规模使用受限。电力辅助服务，是为了保障电力系统安全稳定运行和电力供应质量而开展的一种必不可少的服务，国际上对于辅助服务所包含的内容并没有统一的界定，但一般来说包括：一次调频、二次调频(AGC服务)、备用、无功补偿和黑启动等。根据电监会2006年发布的《并网发电厂辅助服务管理暂行办法》的相关规定，我国的电力辅助服务分为基本辅助服务和有偿辅助服务两大类。其中，基本辅助服务包括一次调频、基本调峰、基本无功调节等；有偿辅助服务包括自动发电控制(AGC)、有偿调峰、备用、有偿无功调节、黑启动等。基本服务是发电机组必须提供的，不进行补偿，有偿辅助服务应予以补偿。电力系统频率，是电能质量的主要指标之一，其定义是在规定时间间隔内测量的基波电压波形的重复次数，反映的是发电有功功率和负荷之间的平衡关系。各国根据本国电网的实际情况，都会设定一个频率的基准值，比如，中国、欧洲、澳大利亚和日本的东部电力系统的基准频率为50HZ，北美和日本中西部电力系统的基准频率为60HZ。

电力系统调频，是电力系统实际运行中，频率并不能时刻保持在基准频率状态，当电力系统中原动机的功率和负荷功率发生变化时，必然会引起电力系统频率的变化。频率的偏差不利于用电和发电设备的安全、高效运行，在有的情况下，甚至会损害设备，因此，在系统频率偏差超出我国偏差的允许范围后，必须进行频率调节，这便是调频的含义。电力系统调频是电力服务的一种，包括一次调频，二次调频(AGC)，

自动发电控制(AGC)，各区域电网依靠集中的计算机控制系统，改变发电机组的负荷频率特性，从而达到将系统频率恢复到初始状态，实现无差调节的目的。火电机组的AGC调节的响应时间一般需要1-2分钟。中国的机组提供AGC调频辅助服务，可依据各区域电网的辅助服务实施细则获得收入。

储能，根据国际电工委员会(International Electrotechnical Commission，简称IEC)的定义，储能，是通过设备或者物理介质，将能量存储起来，并在需要时释放出来。报告中主要讨论电力系统中的电能存储，即在电力系统中的电经转换变成某种形式的能量存储起来，在需要时再转换回电能，或仍作为某种形式的能量直接应用。IEC将储能主要分为五大类，分别为：机械类，包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能；电气类，包括将能量存储在电场中的超级电容和将能量存储在磁场中的超导储能；电化学类，包括各种二次化学，具体有锂离子电池、铅蓄电池、熔融盐电池和液流电池；热储能，包括高温熔融盐储热、冰蓄冷、采用相变材料和热化学材料储能等；化学类，如氢能、合成天然气等，作为二次能源载体，将能量储存在化学燃料中。

储能输出功率模型。指的是储能在接受系统调频指令后，进行充电或放电操作时，充、放电功率设定策略，以及充放电持续时间策略。