[发明专利]一种基于重力储能的风光储能混合系统容量配置方法

说明书

一种基于重力储能的风光储能混合系统容量的配置方法，步骤一、建立WPS‑HPS的OCC模型，ESS包括重力储能；步骤二、使用改进的阿基米德优化算法对目标函数求解，求得OCC模型最优解为最优容量；利用风光储最优容量配置模型求解优化，减小成本，提高效益。

技术领域

本发明涉及风电场储能容量配置技术，更具体的是一种基于重力储能的风光储能混合系统容量的配置方法。

背景技术

近年来，随着风能、太阳能的大规模开发利用，可再生能源的装机容量不断增加。但可再生能源消费困难，弃风弃太阳能现象时有发生。储能技术是可再生能源大规模利用的重要手段之一。由于选址和建设规模，现有的储能系统(ESS)如电池储能系统(BESS)和压缩空气储能系统(CAES)受到限制。

重力储能系统(GESS)作为一种独特的储能方式，可以依托山区，是山区的一种自然优势。GESS利用山的高度来储存能量。它的构造可以适应地形的变化。储能载体为重物。它不仅可以回收利用，而且几乎不会污染环境。其建设条件不受抽水蓄能等地理环境的限制。目前，BESS和CAES已经得到了大规模的应用和成熟。与他们相比，GESS有独特的优势性能和经济性能。因此，GESS具有广阔的应用前景。

在风光伏混合动力系统中配置一定的储能容量，不仅可以有效提高风能和太阳能发电的消费能力，还可以提高风光伏混合动力系统的可靠性和经济性。然而，风力-光伏-储能混合动力系统(WPS-HPS)的容量对系统的可靠性和经济性都有影响。当容量配置过小时，可能在一段时间内无法满足负载需求。相反，当能力配置过大时，可以提高风力-光伏-储能混合动力系统的可靠性，但初始建设成本会显著增加。因此，风电场、光伏电站和储能的容量配置是风力-光伏-储能混合动力系统规划中的关键技术问题之一。

发明内容

本发明针对基于重力储能的风光储最优容量配置问题，提出相应的储能优化配置方法。

一种基于重力储能的风光储能混合动力系统容量的优化配置方法，其特征在于：步骤一、建立WPS-HPS的OCC模型，ESS包括重力储能，；OCC模型以WPS-HPS总成本最小为目标函数，总成本包括初始成本、运行维护成本、购电成本、售电效益和环保效益。

步骤二、使用改进的阿基米德优化算法对目标函数求解，求得OCC模型最优解为最优容量，包括N_wt为WF的装机容量，W_pv为PVPS的容量，W_gs为GESS的容量。

本发明的技术方案的优点：

(1)建立基于重力储能的风光储最优容量配置模型；

(2)使用改进的阿基米德优化算法对基于重力储能的风光储最优容量配置模型求解。

附图说明

图1WPS-HPS系统结构

图2GESS的能量转换示意

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述，应当理解，此处所描述的内容仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，风力-光伏-储能混合动力系统(WPS-HPS)是风能和太阳能在时间和地理互补性上的良好连接，形成分布式发电系统。风电场和光伏装置产生的电能存储在储能系统(ESS)中，当有负荷需求时，系统通过传输线供电。

WPS-HPS入网时，电网作为备用电源。当发电系统中有多余的功率时，它是被输入电网。当供电不足时，由电网供电。包括风电场WF、光伏装置PVPS、重力储能系统GESS、电网和负荷的网内WPS-HPS如图1所示。