[发明专利]考虑不同条件下脱网概率的微网电储能容量优化配置方法

说明书

本发明公开了一种考虑不同条件下脱网概率的微网电储能优化配置方法，包括：建立电池生产工业园区微网内各设备数学模型；根据各类型脱网触发条件及各区域故障率，计算不同时段不同类型天气下发生不同类型脱网的概率；以及计算电池生产园区储能不足导致的重要负荷缺电损失；进而构建重要负荷缺电期望损失；基于设备数学模型，以电储能并网运行的期望收益，与脱网运行中因电储能容量不足导致的重要负荷缺电期望损失及电储能配置成本之差最大为目标，并考虑分容电池的柔性特征及相关约束条件，构建微网电储能的优化配置模型；求解模型得到微网电储能的容量与功率配置方案。本发明降低电池生产园区的电储能配置容量，且在储能全寿命周期内提高收益。

技术领域

本发明涉及一种考虑不同条件下脱网概率的微网电储能容量优化配置方法。

背景技术

通常，微网中配置的电储能容量可分两部分：一部分电储能容量作为事故备用电源，并网运行过程中不使用，仅用于非计划脱网下保障重要负荷供电；另一部分电储能容量则用于并网调度，通过峰谷电价差赚取收益。然而，受益于目前电网较高的安全性和稳定性，作为事故备用电源配置的容量很有可能长期处于闲置状态，在一定程度上造成了资源的浪费。若在考虑脱网风险的前提下，将本不参与并网调度的电储能事故备用容量合理利用起来，不仅可以大大降低电储能配置容量，降低配置成本，还可以在储能全寿命周期内赚取更多的收益。

另一方面，在电池生产工业园区中，电池制造过程需要经过一道分容工序，即按照一定的充放电标准测试电池容量。目前厂商对电池分容工序的安排比较混乱。如果通过充放电有序管理，对分容工序进行优化，不仅可以节约生产成本，非计划脱网下还可以利用分容电池支撑部分重要负荷，从而，可在并网运行时进一步优化利用电储能事故备用资源以提高经济效益。

发明内容

基于目前电储能事故备用容量利用率不高以及电池分容工序安排较混乱的问题，本发明提供一种考虑不同条件下脱网概率的微网电储能容量优化配置方法，一方面能够实现不同状态下电储能事故备用容量的合理利用，另一方面考虑电池生产园区中分容电池进行能量管理，可以大大降低电池生产园区的电储能配置容量，降低配置成本，还可以在储能全寿命周期内赚取更多的利益。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种考虑不同条件下脱网概率的微网电储能优化配置方法，包括以下步骤：

步骤1：建立电池生产工业园区微网内各设备的数学模型，包括储能设备、热电联供设备、制冷设备以及水泵的数学模型；

步骤2：根据各类型脱网触发条件以及各区域故障率，计算不同时段不同类型天气下发生不同类型脱网的概率；以及计算电池生产园区储能不足导致的重要负荷缺电损失；进而构建电池生产园区在脱网运行中因电储能不足导致的重要负荷缺电期望损失；

步骤3：基于步骤1建立的设备数学模型，以电储能在并网运行中利用峰谷电价差赚取的期望收益，与脱网运行中因电储能容量不足导致的重要负荷缺电期望损失以及电储能配置成本之差最大为目标，并考虑分容电池的柔性特征以及相关约束条件，构建考虑脱网风险的微网电储能的优化配置模型；

步骤4：求解微网电储能的优化配置模型，得到微网电储能的容量与功率配置方案。

进一步地，不同时段不同类型天气下发生不同类型脱网的概率计算方法为：

(1)根据工作时段将一天划分为多个时段，每个时段对应高、中、低三种负载率水平中的一种；

(2)根据对电网造成影响的严重程度，将天气划分为正常天气、恶劣天气、灾害天气三种类型；

(3)脱网类型划分：