[发明专利]一种考虑负荷需求差异性的储能系统运行调度方法

说明书

本发明公开了一种考虑负荷需求差异性的储能系统运行调度方法，其步骤包括：1基于历史负荷数据进行负荷预测，获取次日各时刻负荷；2建立基于电价弹性矩阵的用户响应模型，计算分时电价后的各时刻负荷；3划分充放电时段，构造各时刻负荷对储能系统充放电的需求度指标以表征变化的负荷曲线对储能充放电电量的差异化需求；4建立储能系统充放电模型和相关评价指标以刻画不同储能运行调度策略参与需求侧管理对日负荷曲线平滑度的影响。本发明能在储能系统进行削峰填谷时提高储能系统利用率，从而在有限的储能系统安装容量下有效平滑日负荷曲线，降低峰谷差，提升削峰填谷水平。

技术领域

本发明涉及储能系统通过削峰填谷参与需求响应领域，具体的说是一种考虑负荷需求差异性的储能系统运行调度方法。

背景技术

随着经济水平地快速提升，现代化程度稳步提高，用户对电力负荷的需求急剧增加，电力系统峰谷差也逐渐增大。同时，随着能源结构的不断改革和储能技术的不断发展，使得储能并网成为当前的发展潮流。储能系统参与需求侧响应在提高电力系统的运行可靠性及电能质量的同时，可以通过在谷时段充电和峰时段放电使负荷曲线更加平滑并降低峰谷差，能更有效地实现电网安全经济、高效运行。然而，储能系统虽具有响应速度快、可控性高等优点，其安装容量却受制于现阶段较高的成本，尚不具备大规模投入使用的条件。

在目前关于储能运行调度策略的研究中，基本可分为恒功率充放电策略和变功率充放电策略两类。恒功率充放电策略虽易于控制但由于受到储能容量的限制，当储能系统进行削峰填谷并始终以最大充放电功率运行时，储能电量会在峰谷期起始阶段迅速耗尽或充满，没有进行有效地削峰填谷，而对于变功率充放电策略的研究，没有针对不同负荷水平建立储能电量需求度指标，没有考虑变化的负荷曲线对储能电量的差异性需求，依然会造成在储能系统电量利用率低，各时刻充放电功率分配不合理的现象。因此，在有限的安装容量下提高储能设施利用率和经济性依然是当前研究亟需发展的重点。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种考虑负荷需求差异性的储能系统运行调度方法，以期能在有限的储能系统安装容量下有效平滑日负荷曲线，降低峰谷差，提升削峰填谷水平，从而能提升系统可靠性和电能质量，更有效地实现电网安全经济、高效运行。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

本发明一种考虑负荷需求差异性的储能系统运行调度方法的特点是按如下步骤进行；

步骤一、基于历史负荷数据进行负荷预测，获取次日各时刻负荷：

步骤1.1、获取地区近H周电力负荷观测值；

步骤1.2、求取第h周第l天的日负荷曲线的负荷变化系数：

步骤1.2.1、利用式(1)计算第h周第l天的日平均负荷功率

式(1)中，L_gh表示第h周第g个小时的负荷；t为一天内小时数；

步骤1.2.2、利用式(2)第h周第g个小时的负荷变化系数Z_gh：

步骤1.3、利用一次指数平滑预测第H+1周第l天的负荷变化系数并利用线性指数平滑预测第H+1周第l天的平均负荷功率，并将二者相乘从而得到第H+1周第l天的日负荷曲线；

步骤二、建立基于电价弹性矩阵的需求响应模型，并计算分时电价后的小时负荷：

步骤2.1、利用式(3)和式(4)分别得到m时段的电价自弹性系数ρ_mm和m时段负荷变化关于n时段电价的交叉弹性系数ρ_mn：