[发明专利]一种基于新能源随机波动的多类型储能联合规划方法

权利要求书

1.一种基于新能源随机波动的多类型储能联合规划方法，其特征在于，获取多类型储能规划数据、系统基本技术数据、系统运行约束条件数据、系统运行预测数据；构建确定多类型储能选址定容的联合规划模型；对联合规划模型进行求解得到各待选节点储能设备投建电量/容量，不同弃新能源风险和新能源消纳率下投建方案的投建及运行成本，以及电量利用率和容量利用率，根据以上数据实现储能设备的最优选址定容；

构建确定多类型储能选址定容的联合规划模型的步骤如下：

S201、构建确定多类型储能选址定容的联合规划模型目标，以最小化电力系统规划运行的多方面综合成本为目标函数；

S202、构建包括储能节点投建约束和储能系统投建约束的储能投建决策约束条件，储能节点投建约束即各类型储能设备在各节点上的投建限制，约束如下：

式中，i∈Ω，q∈H，为整数决策变量，表征第q类储能设备在节点i的投建个数；ER^q为针对第q类储能设备，单个储能单元的额定投建电量；为第q类储能设备在节点i上的投建电量上限；

储能系统投建约束即在整个系统层面上限定了各类型储能设备的投建总量，约束如下：

式中：q∈H，为第q类储能设备在整个系统中的投建电量上限；

S203、构建包括输电网络潮流约束、常规发电机出力约束和节点功率平衡约束的系统运行基础约束条件；

S204、构建包括储能最大充放电功率约束、储能充放电状态互斥约束、储能荷电状态约束和储能荷电状态与充放电功率间的时序耦合约束的储能运行约束条件；

S205、构建包括弃风上限约束和针对系统新能源消纳水平的机会约束的新能源合理消纳约束条件；

S206、对原始储能联合规划模型的松弛变形。

2.根据权利要求1所述的基于新能源随机波动的多类型储能联合规划方法，其特征在于，步骤S201中，以最小化电力系统规划运行的多方面综合成本为目标函数构建构多类型储能选址定容的联合规划模型目标V如下：

其中：C_Cap为储能设备的规划投建成本；C_FOM为储能设备的固定运行维护成本，p_k为场景k出现的概率；C_VOM,k为规划场景k下储能的可变运行维护成本；C_G,k为规划场景k下常规发电机组的燃料成本；C_Loss,k为规划场景k下储能的运行损耗成本。

3.根据权利要求1所述的基于新能源随机波动的多类型储能联合规划方法，其特征在于，步骤S203中，输电网络潮流约束包括输电线路传输容量约束和直流潮流约束，输电线路传输容量约束表示如下：

式中，ij∈Φ，k∈Ψ，t∈Γ，F_ijk(t)为规划场景k下，输电线路i-j在时刻t上的传输功率；为输电线路i-j上的反向/正向最大有功传输功率参数；

直流潮流约束表示如下：

式中，θ_jk(t)为规划场景k下，节点j在时刻t上的相角，θ_ik(t)为规划场景k下，节点i在时刻t上的相角；x_ij为输电线路i-j上的电抗参数；

常规发电机组出力约束包括各常规发电机组出力上下限约束和各常规发电机向上/向下爬坡速率限制，表示如下：

式中，i∈Ω，α＝1,...,l，P_G,ik(t)为规划场景k下，位于节点i的常规发电机组在时刻t的出力；为位于节点i的常规发电机组的最小出力参数；为位于节点i的常规发电机组在线性分段α上的最大出力参数；

常规发电机组爬坡约束表示如下：

式中，t≤|Γ|-1，为位于节点i的常规发电机组在单位时段内的最大爬坡速率；

节点功率平衡约束如下：

式中，P_W,ik(t)为规划场景输入参数，表征规划场景k下，位于节点i的新能源机组在时刻t的实际出力；P_L,ik(t)为规划场景输入参数，表征规划场景k下，节点i在时刻t的负荷需求；CW_ik(t)为对应于新能源消纳的松弛变量，表征规划场景k下，位于节点i的新能源机组在时刻t的弃新能源功率。