[发明专利]基于蓄能-储能-光伏电池的综合能源系统协同优化方法

权利要求书

1.基于蓄能-储能-光伏电池的综合能源系统协同优化方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤1：分别建立光伏电池、锂电池、抽水蓄能的数学模型；

步骤2：建立抽水蓄能电站的运行逻辑约束；

步骤3：建立综合能源系统调度约束；

步骤4：建立抽水蓄能-电化学储能-光伏电池综合能源系统协同优化配置的目标函数；目标函数为配置储能与光伏后系统收益最大；

步骤5：对实际运行调度曲线进行聚类，选取典型日以减少问题规模；

步骤6：联立抽水蓄能-电化学储能-光伏电池综合能源系统的边界条件、目标函数以及约束条件，给出配置方案。

2.根据权利要求1所述的综合能源系统协同优化方法，其特征在于，光伏电池的数学模型为：

其中，为光伏电池在t时刻输出功率，G_t为t时刻光照强度，H^pv是光伏安装容量，η^pv是光伏发电效率，G^STD是标准条件下光强；

锂电池的数学模型为：

其中，Pso，Psi分别为锂电池额定输出、输入功率；是t时刻储能功率，η^ess是锂电池效率，取0.9；是t时刻储能剩余能量，Cap是储能额定容量；

抽水蓄能的数学模型为：

其中，为机组s在t时刻的发电/抽水功率；为不同发电区间功率代表，p^gen为较低区间的功率，为额定功率，为抽水额定功率；为0-1变量，指示发电抽水状态，为1时代表机组s在时刻t处于指定状态；是发电功率区间指示变量，为0-1变量，为1时分别代表当前发电状态处于低功率/额定功率区间。

3.根据权利要求2所述的综合能源系统协同优化方法，其特征在于，抽水蓄能运行逻辑约束指只要有一台机组发电时其余机组不允许抽水，只要有一台机组抽水时其余机组不允许发电；

具体为：

其中，表示机组s在t时刻处于发电状态，只要t时刻有一台机组处于发电状态，就等于1，抽水状态指示变量含义相同。

4.根据权利要求3所述的综合能源系统协同优化方法，其特征在于，

其中，分别为t时刻锂电池、抽水蓄能机组、光伏储能以及调度指令所对应的功率。

5.根据权利要求4所述的综合能源系统协同优化方法，其特征在于，目标函数为配置储能与光伏后系统收益最大；

obj＝max{P^phsc^e+P^essc^e+P^pvc^epv-C^Bat-C^pv-c^start-c¹⁵⁰}；

其中，c^e为电站上网电价，P^ess和P^phs分别为调度周期内锂电池与抽水蓄能发电电量，P^pv是光伏上发电电量，c^epv是光伏补偿电价，C^bat是储能配置成本，C^pv是光伏配置成本，c^start是抽蓄启停成本，c¹⁵⁰是低功率惩罚费用。

6.根据权利要求1所述的综合能源系统协同优化方法，其特征在于，典型日评估选取4种评价指标：基尼系数、轮廓系数、紧密性、间隔性。

7.根据权利要求6所述的综合能源系统协同优化方法，其特征在于，

基尼系数为：

轮廓系数为：

紧密性为：

间隔性为：

其中，gini为基尼系数；sc是轮廓系数；cp是紧密性；sp是间隔性；n₁，n₂表示类中元素的个数，k代表聚类数目；a(i)代表样本点与所属类中其他点的平均距离，b(i)代表样本的与其他类中点的平均距离；k代表类的数目，N_k代表类中的样本数，x_i为聚类中心，w_k是任一点。