[发明专利]考虑电力电量协同支撑的多类型储能优化配置方法及系统

说明书

本发明公开了考虑电力电量协同支撑的多类型储能优化配置方法及系统，获取新能源电站和多类型储能系统的运行参数；依据新能源电站和多类型储能系统的运行参数对预先建立的新能源侧多类型储能系统容量优化配置模型进行求解，获得多类型储能系统的额定容量和额定功率，择优选择新能源电站侧多类型储能系统容量优化配置方案。本发明保证了新能源电站配置多类型储能系统的合理性和投资经济性，确保新能源大规模并入电网的安全和可靠。

技术领域

本发明属于电气工程技术领域，具体涉及一种考虑电力电量协同支撑的多类型储能优化配置方法及系统。

背景技术

由于新能源发电具有波动性、间歇性等原因，在消纳方面，弃电问题尤为突出；在可靠性方面，新能源替代传统能源成为主要能量来源后势必严重弱化电网系统的频率特性和稳定性。若使高比例新能源稳定发展，仅凭单一传统能源调节的局面亟须改变，新能源本身应具备主动支撑能力，与传统能源共担系统安全稳定运行责任和义务。

根据GB 38755-2019《电力系统安全稳定导则》明确要求“新能源应具备一次调频和快速调压能力，并在新能源高占比地区为电网提供必要惯量”。

目前新能源电站对于储能的应用需求主要包括惯量支撑、一次调频、补偿功率预测误差、降低弃电率四种应用模式，这四种应用模式对于储能的技术需求在时序上存在交叉耦合，并且考虑到电池储能系统的充放电循环次数比较有限，如何通过多类型储能实现同一套储能系统兼顾四种应用场景并实现储能系统的高效应用，同时实现储能容量投资经济性和技术性目标是亟需解决的问题。

现有研究集中在新能源电站内以补偿功率预测误差、降低弃电率、提升新能源电站的惯量支撑和一次调频能力为单一应用模式或两两结合的应用模式的储能系统优化配置方法，对于在新能源电站内兼顾补偿功率预测误差、降低弃电率、惯量支撑、一次调频四种应用模式的储能容量优化配置方面，目前为止尚且未有相对成熟和系统的深入研究成果。

发明内容

本发明以实现在新能源电站内配置的储能系统兼顾惯量支撑、一次调频、补偿功率预测误差、降低弃电率四种应用模式为目的，提供一种考虑电力电量协同支撑的多类型储能优化配置方法及系统，以解决现有技术存在的缺陷，本发明保证了新能源电站配置多类型储能系统的合理性和投资经济性，确保新能源大规模并入电网的安全和可靠。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

考虑电力电量协同支撑的多类型储能优化配置方法，包括：

获取新能源电站和多类型储能系统的运行参数；

依据新能源电站和多类型储能系统的运行参数对预先建立的新能源侧多类型储能系统容量优化配置模型进行求解，获得多类型储能系统的额定容量和额定功率，以年度新能源电站上网电量最大以及在新能源电站的规划期内多类型储能系统的年度净收益最大为综合目标选择新能源电站侧多类型储能系统容量优化配置方案。

进一步地，所述多类型储能系统包括电池储能系统和功率型储能系统。

进一步地，所述新能源电站和多类型储能系统的运行参数包括新能源电站和多类型储能系统中各部件输出值、预测值、成本系数、更换次数，以及新能源电站运行年限。

进一步地，所述新能源侧多类型储能系统容量优化配置模型由目标函数和约束条件构成；

所述目标函数包括年度新能源电站上网电量最大以及在新能源电站的规划期内多类型储能系统的年度净收益最大；

所述约束条件包括储能荷电状态约束、储能最低配置约束、多类型储能系统功率约束、弃电率约束、多类型储能系统与电池储能系统和功率型储能系统总充放电功率平衡约束。

进一步地，所述目标函数表示如下：

F＝max{f₁,f₂}