[发明专利]一种平滑新能源出力波动的储能优化配置方法

说明书

本发明涉及一种平滑新能源出力波动的储能优化配置方法，包括以下步骤：S1、样本数据选择；S2、样本数据分析；S3、确定储能额定功率；S4、确定储能额定容量；S5、确定储能初始状态。本发明的平滑新能源出力波动的储能优化配置方法应用于储能优化配置，经济性好，计算量小，计算速度快，能有效平滑新能源出力波动。

技术领域

本发明涉及储能优化配置技术领域，具体涉及一种平滑新能源出力波动的储能优化配置方法。

背景技术

随着传统化石能源资源的日渐枯竭，世界各国对于可再生新能源的利用和发展愈发重视。而随着新能源并网规模不断增大，新能源出力的波动性和间歇性等特点对电网的安全稳定运行造成了较大冲击。而储能装置凭借其快速调节充放电功率的能力成为了目前解决新能源出力波动问题的有效手段之一，储能配置容量越大，新能源出力波动平滑效果越好，但是储能配置所需的成本也会大大增加，因此迫切需要研究一种能够协调两者利益矛盾的储能优化配置方法。由此可见，研究储能优化配置方法对于提高储能建设经济效益和增强新能源并网下的电网运行可靠性具有非常重要的意义。

目前，常用于储能优化配置的方法主要由差额补偿法、波动平抑分析法、经济特性优化法等。差额补偿法是指通过储能出力来补偿新能源实际输出功率与目标输出功率之间的差额，并据此确定储能的优化配置结果，该方法虽然计算简单，但是没有考虑到实际运行过程中储能容量的动态变化，配置结果不够经济。波动平抑分析法主要根据储能系统对波动功率的平抑效果进行储能系统容量的优化配置，但补偿频率范围不精确，配置结果难以收敛。经济特性优化法主要是通过建立目标函数和约束条件，将储能系统容量作为其中的优化变量进行优化求解，目前并没有标准统一的目标函数和求解算法，且需要建立多种约束条件，计算过程复杂，计算速度慢。

发明内容

本发明为了克服现有的储能优化配置方法不够经济，计算过程复杂以及计算速度慢的问题，提供了一种平滑新能源出力波动的储能优化配置方法，经济性好，计算量小，可有效平滑新能源出力波动。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种平滑新能源出力波动的储能优化配置方法，包括以下步骤：

S1：样本数据选择；

S2：样本数据分析；

S3：确定储能额定功率；

S4：确定储能额定容量；

S5：确定储能初始状态。

本发明首先对新能源出力的样本数据进行选取，然后对样本数据进行频谱分析，获取新能源出力的波动频率范围，其次，考虑并网联络线功率波动约束，根据已确定的波动频率范围采用试频法来选取低通滤波截止频率，得到经滤波和修正的并网联络线功率及储能充放电功率，最后考虑充放电平衡约束和储能荷电状态约束，依次确定优化后的储能配置结果，包括储能额定功率、额定容量和初始荷电状态，本发明的平滑新能源出力波动的储能优化配置方法应用于储能优化配置，具有经济性好，计算量小，计算速度快以及能有效平滑新能源出力波动的特点。

进一步的，在步骤S1中的样本数据选择是指对新能源出力的典型样本数据进行选择，样本数据选择包含样本数据采样周期和样本数据长度选择两部分，根据香农采样定理，不失一般性，选择样本数据采样周期为5min；对于样本数据长度的选择，若储能用于平滑短时功率波动，样本数据长度可选择1h；若储能用于平滑长时功率波动，样本数据长度可选择1d；若新能源出力季节性波动较大，可选取不同季节(夏、冬)的典型日数据；若日数据随机性也较大，可将时间长度延长至1周或1月；有的储能只在特定的季节使用(如丰水季、枯水季)，则可选取新能源的季节数据，大大提高了整个配置方法的准确性。

进一步的，在步骤S2中，通过离散傅里叶变换对样本数据进行频谱分析，得到新能源出力的幅频特性如下式所示：