[发明专利]限电要求下大型光伏电站的配套储能容量计算方法

说明书

本发明公开了一种限电要求下大型光伏电站的配套储能容量计算方法：S1，确定光伏电站总装机容量；S2，得到光伏基地规划年各月份典型天气日的时间占比；S3，将光伏电站的出力过程按步骤S2所得的时间占比进行逐时段记录，得到各月份各典型天气日内单位容量装机的光伏电站逐时段出力过程；S4，选择储能电池类型，得到储能电池使用寿命和单位容量的投资成本；S5，建立限电要求下大型光伏电站配套储能电池容量计算的优化模型；S6，采用优化算法求解模型，得到限电要求下大型光伏电站最优的储能容量。本发明提出了一种限电要求下大型光伏电站配套储能的最佳容量决策模型，并采用优化算法求解模型，提高了模型计算效率。

技术领域

本发明涉及光伏电站的储能电池配置领域，特别涉及一种限电要求下大型光伏电站的配套储能容量计算方法。

背景技术

能源是国民经济的基本动力。在严峻的能源形势和人类生态环境(如气候变暖)的压力下，世界各国都把开发利用可持续的清洁能源作为未来的能源发展方向，其中太阳能以资源丰富、没有地域界限、清洁等独特优点而成为人们关注的热点之一。我国是世界上太阳能最丰富的地区之一，具有良好的太阳能利用条件。根据国家可再生能源的发展规划，我国将大力发展光伏发电产业，依据光伏资源分布特征的大规模光伏电站将陆续建成。光伏电站建成后，可为电网提供清洁电量，但其受昼夜、季节、天气、温度等的变化，发电出力具有波动性、随机性和间歇性的特征，为了保证其稳定上网，同时因送出容量限制，光伏电站将受到功率限制。大型光伏电站配置储能电池，对于解决光伏电站因功率限制而弃光问题有着至关重要的作用。

目前，行业内缺乏对于限电要求下大型光伏电站的配套储能容量的研究，一些学者仅从储能电池特性角度出发，一些学者建立了光-储模型，却没有从全年和各种典型天气的角度进行考虑。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种限电要求下大型光伏电站配套储能的最佳容量决策模型，制定储能电池的最佳容量方案，可以实现储能电池使用年限内净现值最大的目标，适于在我国大规模光伏电站规划建设中推广。

本发明所采用的技术方案是：一种限电要求下大型光伏电站的配套储能容量计算方法，包括以下步骤：

步骤(1)，综合考虑光伏基地的占地情况、可能投资和电网可接纳容量，确定光伏电站总装机容量；

步骤(2)，根据光伏基地历史天气资料，统计各历史年份每个月多种典型天气日的时间占比，计算各月典型天气日的时间占比，把每个月多年平均的各种典型天气日时间占比作为光伏基地规划年各月典型天气日的时间占比；

步骤(3)，将光伏电站的出力过程按步骤(2)所得的光伏基地规划年各月典型天气日的时间占比进行逐时段记录，计算得到各月份各典型天气日内单位容量装机的光伏电站逐时段出力过程；

步骤(4)，对光伏基地的现场条件进行分析，根据光伏基地的运行特性和经济情况选取应用于基地的储能电池类型，得到储能电池使用寿命和单位容量的投资成本；

步骤(5)，综合考虑光伏电站的出力特性、电网的限电要求和储能电池的充放电要求，计算限电要求下大型光伏电站配套储能电池的年储电量和年循环次数，建立限电要求下大型光伏电站配套储能电池容量计算的优化模型；

步骤(6)，将由步骤(1)所得的光伏电站总装机容量、步骤(2)所得的光伏基地规划年各月典型天气日的时间占比、步骤(3)所得的各月份各典型天气日内单位容量装机的光伏电站逐时段出力过程、步骤(4)所得的储能电池使用寿命和单位容量的投资成本作为步骤(5)所建立的优化模型的输入变量，采用优化算法求解模型，从而得到限电要求下大型光伏电站最优的储能容量。

进一步的，步骤(2)中，所述的多种典型天气日包括晴、多云、雨、雪4种典型天气日。

进一步的，步骤(3)中，所述的逐时段为以5min为一时段逐步累加。