[发明专利]基于概率统计的组合储能容量配置方法

说明书

本发明公开了一种基于概率统计的组合储能容量配置方法。所述方法包括以下步骤：先统计充电需求和放电需求，计算各充放电需求所在的容量区间，根据各容量区间内充放电需求个数对容量区间排序，根据容量区间最大值决定参考额定容量，如果参考额定容量中小容量的组合在大容量的阈值范围内，则将小容量的组合代替大容量，得到组合储能容量；然后根据各功率参考值的持续时间计算其出现概率，再基于组合容量和置信水平得到各组合储能的功率。本发明可解决实际工程中储能模块化组合的配置问题，有利于储能系统的高效运行。

技术领域

本发明涉及储能组合容量配置方法，尤其涉及一种基于概率统计的组合储能容量优化配置方法。

背景技术

储能系统可以通过充放电平滑负荷的波动，这使其广泛应用于电力系统发电、配电和用电。在发电侧，传统能源的匮乏促使新能源快速发展，而以风能、太阳能为基础的新能源发电具有波动性和间歇性，其大规模并网会对电网的安全稳定运行造成影响，储能的应用很大程度上解决了这个问题。在用电侧，电网中负荷高峰的增加使输配电设备投资增大，从而使电力系统的设备利用率降低，大规模储能系统的投入是传统电网升级改造的有效途径。但由于现今储能系统的成本较高，过大的储能会导致系统投资成本过高，过小的储能则不能保证平抑效果，因此，储能容量的合理配置尤为重要。

现有储能系统容量优化配置的研究中，多数以储能的总容量为优化变量。可在实际工程中，储能设备都有容量限制，储能系统一般是由多个储能模块组合而成的，选择不同的容量组合，其系统经济性是不同的，因此，如何通过不同储能模块合理的组合达到系统经济、高效地利用值得讨论，而目前在这方面的研究存在空缺。

发明内容

为了解决因储能设备容量限制而使储能组合使用的容量优化问题, 本发明提供一种组合储能容量优化方法，该方法不仅能计算组合储能的容量和功率，而且能使系统的经济性更优。

一种基于经济性分析的组合储能容量配置方法，所述方法包括以下步骤。

1) 根据负荷需求得到储能系统的最小额定总容量和总功率：

从t₀时刻开始的T时间段内，对于储能负荷P_L，需要储能系统提供的最大放电能量E_d和需要储能系统吸收的最大充电能量E_c为：

进而，对应的储能系统额定总容量为：

式中，为储能系统的放电效率，为储能系统的充电效率，为变流器的效率，S_max和S_min分别为储能系统荷电状态上、下限；

同理，储能系统的额定功率需要满足储能负荷的最大功率缺额P_c和最大过剩功率P_d，因此额定总功率P_R为：

。

2) 寻找充放电切换位置：对于储能负荷的历史数据，从t₀时刻开始T时段内，记录充电向放电切换的时间t_cs和放电向充电切换的时间t_ds，共记录I个时间点。