[发明专利]多能互补系统的电储能/热储能容量联合优化方法及系统

说明书

本发明涉及一种多能互补系统的电储能/热储能容量联合优化方法及系统，获取风电场、光伏电站的理论发电功率以及光热电站全年的理论输入热量值、储热罐和储能电池最大配置总容量；将所述风电场、光伏电站的理论发电功率、光热电站全年的理论输入热量值、以及储热罐和储能电池最大配置总容量输入至预先建立的电储能/热储能容量联合优化模型中；采用优化求解器求解电储能/热储能容量优化模型，得到光热电站储热罐和储能电池的最优配置容量配比。本发明能够充分计及新能源发电的随机波动性，因而得到的储热罐和储能电池容量更加科学、合理。

技术领域

本发明涉及新能源优化技术，具体涉及一种多能互补系统的电储能/热储能容量联合优化方法及系统。

背景技术

为促进可再生能源消纳，减少弃风、弃光，需利用大型综合能源基地风能、太阳能等资源的组合优势，加快推进风光储多能互补系统的建设运行。建设含风电、光伏发电、光热发电和储能电池的多能互补发电系统，能够充分利用风光资源的互补特性，发挥光热电站储热系统和储能电池的调节作用，有效降低新能源整体的弃电率，实现可再生能源的有效消纳。因此，亟需提出一种光热电站储热容量和储能电池容量的优化配置方法。

已有学者开展了针对风光储多能互补联合发电系统储能容量优化配置方法的研究，目前的研究仍存在以下几方面的不足：第一，已有研究主要面向含风电、光伏发电和储能电池的多能互补系统，针对含光热电站的多能互补系统的研究还较为匮乏，由于光热电站储热系统的调节原理不同于储能电池，因此已有的储能电池建模方法无法适用；第二，目前已有的研究主要面向微电网，由于风光的装机容量较少，其随机波动性较低，通常采用新能源发电的典型日曲线作为优化的输入条件，当新能源装机容量较大时，其发电功率具有明显的随机波动性，典型日曲线无法准确描述新能源发电的随机波动特性，因而研究方法并不适用于基于大型新能源基地的多能互补系统。

发明内容

为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种多能互补系统的电储能/热储能容量联合优化方法及系统，能够充分计及新能源发电的随机波动性，因而得到的储热罐容量更加科学、合理。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种多能互补系统的电储能/热储能容量联合优化方法，其改进之处在于：

获取风电场、光伏电站的理论发电功率、光热电站全年的理论输入热量值、储热罐和储能电池最大配置总容量；

将所述风电场、光伏电站的理论发电功率、光热电站全年的理论输入热量值、储热罐和储能电池最大配置总容量输入至预先建立的电储能/热储能容量联合优化模型中；

采用优化求解器求解电储能/热储能容量优化模型，得到光热电站储热罐和储能电池的最优配置容量。

进一步地：所述预先建立的多能互补系统电储能/热储能容量联合优化模型包括：

以新能源总发电量最大为目标构建的目标函数，以及对应的约束条件；

所述约束条件包括：

风电和光伏发电功率约束、光热电站发电功率约束、储热罐储热量约束、储能电池荷电状态约束、储能电池荷电状态约束、储热罐和储能电池容量约束、新能源限电率约束以及外送通道容量约束。

进一步地：所述目标函数，用如下表达式表示：

式中，和分别表示风电场和光伏电站在t时段的发电功率；表示光热电站发电机在时段t上的发电功率；T为所考虑优化时段数量；t为第t个优化时段。

进一步地：所述

风电和光伏发电功率约束如下式：

式中，和分别表示风电场和光伏电站在t时段的理论发电功率；