[发明专利]一种利用储能系统辅助电力调峰的调度方法及系统

说明书

本发明公开了一种利用储能系统辅助电力调峰的调度方法，包括:获取电力系统参数、负荷参数以及电力系统中多个机组的机组参数；以总运行成本最小为目标函数构建调度模型；建立所述调度模型的约束条件；和利用仿真平台仿真并求解所述调度模型，以确定所述多个机组的出力情况，作为最优调度方案。本发明基于燃气机组的运行灵活性及快速调节能力，构建了以考虑常规火电机组运行费用、燃气机组费用、弃风惩罚费用以及外送成本的总运行成本最小为目标的调度模型，更准确地体现了用于电力调峰的储能需求，提升了调度的经济性；基于电网的实际特性，构建了考虑电力外送的调度模型，充分发挥了储能参与电力调峰时提升系统外送能力的作用，具备实用价值。

技术领域

本发明涉及电气工程领域，并且更具体地，涉及一种利用储能系统辅助电力调峰的调度方法及系统。

背景技术

近年来，得益于其环境友好、技术成熟、具备规模开发等特点，风电发展迅速，截止至2017年，全国风电累计装机量已达188.23GW。但因其不确定性和强波动性，大规模风电并网给电力系统带来严峻挑战，电力调峰压力尤为突出。储能系统是灵活的调节资源，可进行快速的充放电功率输出，将其接入电力系统与常规机组协调运行后，储能通过能量吞吐可辅助电力调峰，减少系统的调峰费用并促进新能源消纳。

目前，在利用储能辅助电力调峰的调度方法方面，已有许多相关研究成果。现有的相关调度方法主要包含两方面，在负荷侧通过移峰填谷优化负荷曲线，在发电侧提升常规火电机组的调节能力。部分学者考虑电力线路传输容量约束，研究了储能对电网整体调峰能力的提升作用。但现有研究对电网内燃气机组等灵活性调节资源的考虑不充分，导致对用于电力调峰的储能需求评估不准确，进而影响电力调度的经济性。

由此可见，现有技术存在对电网特性考虑不充分、电力调度的经济性较差的技术问题。

发明内容

本发明提出一种利用储能系统辅助电力调峰的调度方法及系统，以解决如何准确地、经济性能强地利用储能系统辅助电力调峰的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种利用储能系统辅助电力调峰的调度方法，其特征在于，所述方法包括：

获取电力系统参数、负荷参数以及电力系统中多个机组的机组参数；其中，所述多个机组包括：火电机组、风电机组、燃气机组和储能系统；

以总运行成本最小为目标函数构建调度模型；其中，所述总运行成本包括：火电机组运行费用、燃气机组费用、弃风惩罚费用和外送成本；

根据功率平衡约束、旋转备用约束、支路容量约束、风电出力约束、外送功率约束、火电机组出力约束、燃气机组出力约束和储能系统约束建立所述调度模型的约束条件；

利用仿真平台仿真并求解所述调度模型，以确定所述多个机组的出力情况，作为最优调度方案。

优选地，其中所述电力系统参数，包括：电力系统备用率、支路传输容量、支路电抗以及电网拓扑参数；

火电机组的机组参数，包括：二次煤耗曲线参数、火电技术出力上下限、上爬坡、下爬坡限值和最小连续启停机时间；

风电机组的机组参数，包括：风电场装机容量、弃风惩罚成本和风电历史出力；

燃气机组的机组参数，包括：燃气价格参数、燃气机组模式转换矩阵和燃气机组的耗量特性参数；

储能系统的机组参数，包括：储能的能量容量、功率容量、储能的充电效率、储能的放电效率以及储能的能量初始值。

优选地，其中所述调度模型的目标函数为：min(C_gen+C_gas+C_out+C_win)，每项费用的计算公式为：