[发明专利]一种风光接入下储能系统的双层多位置配置方法

说明书

本发明公开了一种风光接入下储能系统的双层多位置配置方法，包括：考虑以储能系统规划成本、电网损耗成本和电网日常运行成本最小为外层目标函数，以机组运行成本、弃风弃光成本和储能系统综合成本最小为内层目标函数，建立主从递阶的双层规划模型，其中，外层决策层对内层决策层处于主导地位；对外层采用改进粒子群算法进行求解，获取外层决策层中储能系统的地点选择和容量配置，对内层采用CPLEX进行求解，获取内层决策层中机组的启停决策和经济调度，实现多位置的配置。本发明通过建立双层规划模型，求解出储能系统的容量和位置，减少弃风弃光现象，改善机组的启停和运行，提高机组的经济性，降低系统的运行成本。

技术领域

本发明涉及新能源系统协调优化的技术领域，尤其涉及一种风光接入下储能系统的双层多位置配置方法。

背景技术

近年来，为大力发展可再生能源和新能源，实现碳达峰、碳中和，风电与光伏发电接入电网的比例日益增加，但是由于缺乏集中的调度与管理使得与目前电网存在一定的矛盾，主要为电力调峰、弃风弃光、系统稳定性问题。

此外，大容量储能技术发展迅速，其双向功率转变的特性实现能量的时空平移，为缓解大规模新能源并网带来的一系列问题提供解决方法。储能系统的建设不仅涉及到规划问题，更与短期的运行息息相关，现有技术中很少能够全面从经济性上分析最优的配置策略，随着我国电力市场化逐渐推进，储能系统将会深度参与到一系列的电力辅助服务中去，因此需要能够从规划和运行下综合考虑各项成本和收益。

发明内容

发明目的：针对现有技术中储能系统没有同时兼顾长期规划和短期运行成本从而引发弃风弃光现象的缺陷，本发明公开了一种风光接入下储能系统的双层多位置配置方法，通过建立双层规划模型，求解出储能系统的容量和位置，减少弃风弃光现象，改善机组的启停和运行，提高机组的经济性，降低系统的运行成本。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案。

一种风光接入下储能系统的双层多位置配置方法，包括以下步骤：

S1、建立主从递阶的双层规划模型：考虑以储能系统规划成本、电网损耗成本和电网日常运行成本最小为外层目标函数，以机组运行成本、弃风弃光成本和储能系统综合成本最小为内层目标函数，建立主从递阶的双层规划模型，其中，外层决策层和内层决策层具有各自的目标函数和约束条件，外层决策层通过自己的目标函数去引导内层决策层，不直接干涉内层决策层，内层决策层在自己范围内决策；

S2、模型求解：对外层采用改进粒子群算法进行求解，获取外层决策层中储能系统的地点选择和容量配置，对内层采用CPLEX进行求解，获取内层决策层中机组的启停决策和经济调度，实现双层多位置的配置；

S3、配置方案设定：针对具体仿真模型或实例，设定储能系统的个数，经步骤S1和步骤S2进行模型建立和求解，得到相应最优的储能配置方案，并分析在不同配置方案下的经济性和电力系统运行状况。

优选地，步骤S1外层目标函数中的电网日常运行成本即为内层目标函数，是连接双层规划模型中内外决策层的关键变量，用于实现调度周期内满足负荷要求下最优的发电计划；即储能系统的地点选择和容量配置影响机组的计划出力。

优选地，所述步骤S1中外层目标函数公式为：