[发明专利]一种用于优化新能源多能互补系统储能容量的方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于优化新能源多能互补系统储能容量的方法及系统，属于电力系统仿真分析技术领域。本发明方法，包括：获取与大规模新能源多能互补系统储能容量相关的参数数据，并对所述参数数据进行筛选，以得到用于搭建外层优化模型和内层优化模型的目标参数数据；基于所述目标参数数据，搭建所述外层优化模型和内层优化模型；基于双层优化算法，对所述外层优化模型和内层优化模型进行求解，以获取所述外层优化模型和内层优化模型的最优解，根据所述最优解优化大规模新能源多能互补系统的储能容量。应用本发明配置储能后，系统弃风弃光率较未配置储能降低，相较于火力机组单独调峰造成的风光消纳量与经济性之间的矛盾也有所缓解。

技术领域

本发明涉及电力系统仿真分析技术领域，并且更具体地，涉及一种用于优化新能源多能互补系统储能容量的方法及系统。

背景技术

风电和光伏等新能源接入电网主要有2种方式：分散式接入和集中式接入。分散式接入主要用于风电开发规模小、以就地消纳为主的情况，接入电压等级低，对系统运行影响较小。集中式接入主要用于风电开发规模大、以异地消纳为主的情况，接入电压等级高，输送远距离，对电网运行影响较大。

欧洲的发达国家风电大多采用分散接入，这些国家电网结构趋于稳定，负荷需求增长缓慢，其大力发展风电和光伏等新能源的主要目的，是应对气候变暖和减少碳排放。在我国“建设大基地、融入大电网”的风电发展战略指导下，我国风电和光伏等新能源已由发展初期的小规模、分散接入转变为大规模、集中接入。风电场和光伏电站呈现出规模化发展的趋势，单一风电场和光伏电站装机容量由几万千瓦增长到几十万千瓦，甚至上百万千瓦，且各集中式风电场和光伏电站多以单回线路集中接入电网侧某个并网点。

我国西北地区风电和光伏资源丰富，大容量集中并网是风电和光伏等新能源开发利用的基本形式，由于西北电网内部新能源消纳能力有限，因此风电与常规火电或水电打捆通过特高压直流外送至“三华”电网，是风电消纳的重要保障手段。

随着多电源一体化的发展，风光大规模并网，风光的随机性与波动性使得电网调峰难度增大，由于常规火力机组在调峰时的最小出力等限制，使得部分风光出力未被利用，从而导致电网弃风弃光率升高。风光自然互补不能完全平抑各自的波动，不能达到负荷的要求。为满足调峰需求，常规火力机组单日出力波动较大，导致系统经济性较差。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种用于优化新能源多能互补系统储能容量的方法，包括：

获取与大规模新能源多能互补系统储能容量相关的参数数据，并对所述参数数据进行筛选，以得到用于搭建外层优化模型和内层优化模型的目标参数数据；

基于所述目标参数数据，搭建所述外层优化模型和内层优化模型；

所述外层优化模型，包括：第一目标函数及所述第一目标函数的第一约束条件；

所述内层优化模型，包括：第二目标函数及所述第二目标函数的第二约束条件；

基于双层优化算法，对所述外层优化模型和内层优化模型进行求解，以获取所述外层优化模型和内层优化模型的最优解，根据所述最优解优化大规模新能源多能互补系统的储能容量。

可选的，第一目标函数以系统等效年收益最大值为目标，所述系统等效年收益的计算公式如下：

F＝Esell+Eecc+Erpp+Eep-Cin-Coper