[发明专利]储能站优化配置方法及终端设备

权利要求书

1.一种储能站优化配置方法，其特征在于，包括：

获取分布式电源出力参数及负荷参数，并根据所述分布式电源出力参数及所述负荷参数确定供电区域的至少一个典型运行场景；

建立以经济效益最大化为目标的目标函数以及与所述目标函数对应的约束条件；其中，所述约束条件包括：功率平衡约束、储能站容量及功率约束、储能站运行约束和供电区域自律约束；

根据所述目标函数及所述约束条件确定各个典型运行场景分别对应的储能站容量及储能站功率，并根据所述各个典型运行场景分别对应的储能站容量及储能站功率确定目标储能站容量及目标储能站功率；

其中，所述分布式电源出力参数包括：第n个分布式电源接入节点在第t个小时的功率、第n个分布式电源接入节点在第t个小时的平均功率、第n个分布式电源接入节点在第t个小时的功率相对于平均功率的最大波动值及分布式电源出力不确定集合保守裕度调节参数；

所述负荷参数包括：第l个负荷接入节点在第t个小时的功率P_L,l,t、第l个负荷接入节点在第t个小时的平均功率、第l个负荷接入节点在第t个小时的功率相对于平均功率的最大波动值及负荷不确定集合保守裕度调节参数；

所述根据所述分布式电源出力参数及所述负荷参数确定供电区域的至少一个典型运行场景，包括：

根据所述分布式电源出力参数及所述负荷参数，得到供电区域的多个初始运行场景；

对所述多个初始运行场景进行筛选，得到所述至少一个典型运行场景；

所述多个初始运行场景为：

其中，P_DG,n,t为第n个分布式电源接入节点在第t个小时的功率,P_L,l,t为第l个负荷接入节点在第t个小时的功率；为第n个分布式电源接入节点在第t个小时的平均功率，为第l个负荷接入节点在第t个小时的平均功率；为第n个分布式电源接入节点在第t个小时的功率相对于平均功率的最大波动值，为第l个负荷接入节点在第t个小时的功率相对于平均功率的最大波动值，n＝1,2,…,m₁，m₁为分布式电源接入节点的数量；l＝1,2,…,m₂，m₂为负荷接入节点的数量；t＝1,2,…,24；Γ_DG为分布式电源出力不确定集合保守裕度调节参数，Γ_Load为负荷不确定集合保守裕度调节参数；

所述至少一个典型运行场景为：

其中，P_DG,n为第n个分布式电源接入节点一天的总功率下限值，为第n个分布式电源接入节点一天的总功率上限值；P_L,l为第l个负荷接入节点一天的总功率下限值，为第l个负荷接入节点一天的总功率上限值；

所述根据所述各个典型运行场景分别对应的储能站容量及储能站功率确定目标储能站容量及目标储能站功率，包括：

选取所述各个典型运行场景分别对应的储能站容量中最大的储能站容量为所述目标储能站容量，所述最大的储能站容量对应的储能站功率为所述目标储能站功率；

所述功率平衡约束为：

ΔP_D.t＝P_DG.t-P_L.t-P_G.t＝P_ESS,t

其中，P_DG.t为第t个小时主网对供电区域功率特性需求；P_L.t为t个小时的负荷功率，P_G.t为第t个小时供电区域与主网的交互功率，P_ESS.t为第t个小时储能站的充放电功率；ΔP_D.t为第t个小时供电区域的不平衡功率；

所述储能站容量及功率约束为：

E_ESS≤E^r_ESS.max

P_ESS≤P^r_ESS.max

其中，E_ESS为储能站的容量，P_ESS为储能站的功率，E^r_ESS.max为储能站最大额定容量、P^r_ESS.max为储能站最大额定功率；

所述储能站运行约束为：

Soc_min≤Soc(t)≤Soc_max

Soc(0)＝Soc(24)

-P_ESS≤P_ESS.t≤P_ESS

其中，Soc(t)为储能站第t个小时的储能荷电状态；E_ESS为储能站的容量，η_ch为充电效率，η_dis为放电效率；P_ESS.ch.t为第t个小时储能站的充电功率，P_ESS.dis.t为第t个小时储能站的放电功率；Soc_min为最小储能荷电状态，Soc_max为最大储能荷电状态；P_ESS为储能站的功率，P_ESS.t为第t个小时储能站的充放电功率；当储能站充电时，P_ESS.t＝P_ESS.ch.t；当储能站放电时，P_ESS.t＝P_ESS.dis.t；

所述供电区域自律约束为：

P_G.t≤γP_L.max

±ΔP_G.t＝±ΔP_ESS.t

h_ESS.t≥ε

P_as.t＝P_G.t

其中，P_G.t为第t个小时主网对供电区域功率特性需求，P_L.max为供电区域全年最高负荷功率，γ为电网公司设定的调峰率；为第t个小时供电区域与主网交互功率曲线峰值、为第t个小时供电区域与主网交互功率曲线谷值，δ为峰谷差值裕度；ΔP_G.t为第t小时供电区域可调节备用容量裕度，ΔP_ESS.t为第t小时储能站充放电功率的可调裕度，h_ESS.t为储能站充放电响应时间，ε为响应速率；P_as.t为第t个小时主网辅助服务需求功率；

所述目标函数为：

f＝max[R_base+R_watt+R_as+R_gov-C₁-C₂]

C₁＝C_EE_ESS+C_PP_ESS

其中，R_base为基本电费收益，R_watt为电度电费收益，R_as为区域外辅助服务收益，R_gov为政府补贴收益，C₁为储能站投资成本，C₂为储能站运维成本；P_G.j为供电区域第j个月向电网公司上报的最大功率需求，P_G.peak.t为第t个小时调峰后功率，Y_base供电区域上报的最大功率需缴纳的费用；P_ESS.t为第t个小时储能站的充放电功率，Y_watt.t第t个小时电网公司根据供电区域实际用电量而收取的费用；P_G.t为第t个小时主网对供电区域功率特性需求，Y_as.t为电网公司在第t个小时提供的辅助服务补贴电价；ΔS_ESS.y为第y年高峰负荷储能站削减量,Y_gov为削减单位功率高峰负荷而补贴的金额；C_E为储能站单位容量投资成本；E_ESS为储能站的容量；C_P为储能站单位功率成本；P_ESS为储能站的功率；C_M.y为第y年储能站的单位运维成本，ΔP_ESS.y为第y年储能站的运行功率；d_r为贴现率，i_r为通货膨胀率，y＝1,2,…,N,N为储能站使用寿命，j＝1,2,…,12，t＝1,2,…,24。