[发明专利]一种基于机组组合的储能电站容量确定方法

说明书

本发明公开了一种基于机组组合的储能电站容量确定方法。该方法综合考虑各种机组的发电特性，通过比对典型方式下不同储能容量接入对系统运行经济性的影响，确定合理的储能电站容量。其方法为：1.输入火电，风电与水电机组相关数据以及所有组储能电站的容量；2.根据电力系统中等式与不等式约束建立混合整数线性规划方程组；3.依次将各组储能电站容量代入混合整数线性规划方程组并得出储能电站的系统运行费用；4.比较各组的系统运行费用并得到最优的储能电站容量。本发明通过比较不同储能电站装机容量下的系统运行费用，帮助系统确定合理的储能机组容量；此外通过极端情景下线路潮流简化方法提高求解速度，为其在实际电力系统中的应用打下坚实基础。

技术领域

本发明属于电力系统的运行、分析与调度技术领域，尤其涉及基于机组组合的储能容量确定方法。

背景技术

随着风电等新能源大量并网发电，电网的不确定性显著增强，系统发电和备用容量调度面临新的挑战。储能电站运行状态可以在发电和负荷之间灵活切换，其对系统消纳风电有重要意义，因此受到广泛重视。

储能机组调度灵活但运行成本高，如何在满足高风电渗透率系统安全性的前提下，合理经济的安排储能机组容量成为目前的研究重点。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于机组组合的储能容量确定方法。本发明通过使用基于区间规划的鲁棒算法确定系统备用容量和位置，验证给定的储能机组容量能否在风电波动时满足负荷需求并保证系统潮流安全，在此基础上通过对比不同储能容量下系统的运行费用，确定合理的储能装机容量。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于机组组合的储能容量确定方法，包括如下步骤：

S1:接收电力系统未来24小时负荷需求数据，风电场出力预测数据；接收水电站库容数据及未来各时段天然来水量预测数据；接收电力系统水、火电机组数据，线路容量数据，输入n组储能电站容量；其具体数据为:

p_i,t为火电机组i在t时刻的功率输出；p_h,t为水电机组h在t时刻的输出功率；p_k,t为储能机组k在t时段的发电或者储能功率；Pl_l,t为节点l在t时段负荷；Pw_k,t为风电场k在t时刻的功率输出；Vs,t为水库s在t时刻的库容；nq_j为水库j在t时刻的自然来水量；

S2:设初始储能电站容量编号k＝1；

S3:对电力系统机组组合问题进行线性化建模，根据运行要求选择目标函数和约束条件，包括等式约束条件和不等式约束条件，构成混合整数线性规划问题；

S4：将第k组储能电站容量数据,k＝1,2,...,n，带入步骤3所构成的混合整数线性规划问题；

S5:求解步骤3所构成的混合整数线性规划问题，获得第k组储能电站容量对应的系统运行费用；

S6:检查是否获得n组储能容量下的系统运行费用；如果已获得所有数据，则输出n组储能容量下的系统运行费用，如果机组组合问题无解，则设系统运行费用为无穷大，即不考虑该种情况；

S7:如果没有获得所有n组储能机组容量下的系统运行费用，令k＝k+1并返回步骤4；

S8:对比所得所有n组储能机组容量下的系统运行费，求得一个合适的储能电站容量；

优选方式下，所述步骤3混合整数线性规划问题中对于风电场的出力，每个时段只需要考虑2种极端情景，即风电出力预测区间的两个端点；

优选方式下，所述步骤3混合整数线性方程中的目标函数以及约束条件为：

目标函数是降低预计情景(风电出力为预计值Pwf)下的系统发电费用：