[发明专利]一种基于高比例光伏接入电力系统的储能综合定容方法

说明书

本发明公开了一种基于高比例光伏接入电力系统的储能综合定容方法，从电力系统规划部门获取数据构建储能综合定容方法所需优化函数及约束；基于步优化函数及约束条件，以最大化单位容量储能消纳光伏量为目标；以提升光伏消纳率且储能效益为正为目标；以保障光伏消纳率为目标分别建立评估规划模型；求解不同规划目标下的系统储能设备投建电量/容量，系统光伏消纳率，系统运行成本及储能投建成本；根据储能规划容量及电量结果，通过熵权法生成各目标权重，并基于综合评分得出储能容量最优决策。本发明以储能投建作为规划主体，实现了对储能投建容量的多方面最优决策；对于储能方案的实用化决策及储能的实际建设具有更强的指导意义。

技术领域

本发明属于电源规划技术领域，具体涉及一种基于高比例光伏接入电力系统的储能综合定容方法。

背景技术

随着光伏产业的迅速发展，由于光伏具有的随机性、波动性特点，以及我国呈现出的规模型、集中式并网的发展特征，其装机规模的不断增加给电力系统规划带来了新的需求，迫切需要投建快速调节电源等系统灵活性资源，以实现对光伏的保障性消纳。因此，需要一种储能规划方法，来合理规划其投建规模。

现有的应对光伏消纳的储能规划研究通常只是以最小化系统投建运行成本为目标，确定各类型设备的投建位置及规模。在规划中，光伏被视为多种类型电源的一种。其问题在于，此类建模方法及求解手段更多的侧重于经济的合理性，而忽略了储能投建决策过程中的诸多关键考量，如方案比选的便捷性，成本回收的可行性以及政策或计划影响下的预期光伏消纳目标等，这样得到的储能投建结果对光伏发展的引导作用不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高比例光伏接入电力系统的储能综合定容方法，通过设立多重规划目标，简化评估方法，实现了对储能投建容量的快速优化决策，对于高比例光伏接入系统下的储能实际建设具有更强的指导意义。

本发明采用以下技术方案：

一种基于高比例光伏接入电力系统的储能综合定容方法，包括以下步骤：

S1、获取储能规划数据、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；

S2、构建储能综合定容方法所需优化函数及约束；

S3、基于步骤S2建立的优化函数及约束条件，以最大化单位容量储能消纳光伏量为目标；以提升光伏消纳率且储能效益为正为目标；以保障光伏消纳率为目标分别建立评估规划模型；

S4、将步骤S1得到的数据输入到步骤S3中构建的三种评估规划模型中，求解不同规划目标下的系统储能设备投建电量/容量E_Sto,n/P_Sto,n,n＝1,2,3，系统光伏消纳率γ_R，系统运行成本及储能投建成本C_OM/C_Inv；

S5、根据步骤S4所得储能规划容量及电量结果，通过熵权法生成各目标权重，并基于综合评分得出储能容量最优决策。

具体的，步骤S1中，储能规划数据包括储能设备单位电量/容量投建成本c_E/c_p；最大投建容量E^Sto；储能设备投建成本的等年值折算系数γ_Sto；储能充/放电效率η_C/η_D；系统基本技术数据包括典型场景k下负荷数据P_L,k(t)；发电机数据；系统运行约束条件数据包括各发电机组i的出力上下限各发电机组i的最大爬坡速率光伏保障消纳率参数γ_S；系统运行预测数据包括运行场景总数K，各典型日光伏电站i的预测曲线P_S,ik(t)。

具体的，步骤S2中，优化函数及约束具体为：