[发明专利]一种多能互补综合能源系统中电-热储能的容量配置方法

说明书

本发明公开了一种多能互补综合能源系统中电‑热储能的容量配置方法，包括：搜集多能互补综合能源系统中，风电、光伏电站各自的历史归一化出力数据，以及光热电站集热器的理论输出热量序列和负荷历史数据；获取风电场、光伏电站、光热电站各自的装机容量；确定电、热储能的单位装机容量建设成本；建立多能互补综合能源系统中电‑热储能的容量优化模型，以出力数据、热量序列、负荷历史数据和装机容量作为约束条件；根据时序生产模拟计算，得出最优的储能电池配置、电加热设备容量、储热罐需增装容量。该方法综合考虑因素较多，输出的最优储能电池配置、电加热设备容量、储热罐需增装容量，进一步可提高综合能源系统的新能源利用率。

技术领域

本发明属于多能互补综合能源系统领域，特别涉及一种多能互补综合能源系统中电-热储能的容量配置方法。

背景技术

构建多能互补、供需协调的智慧能源系统是我国未来的能源发展方向，也是提高新能源利用率的重要途径。随着储能成本的不断降低，大规模配置储能电站来进行电力系统调峰调频逐渐应用广泛。因此构建多能互补综合能源系统，考虑电、热储能的运行特性、建设成本等因素，通过合理优化配置两种储能类型的容量，最大化发挥电、热储能的灵活调节能力以及多种能源的时空互补特性，降低系统功率的随机波动，可以在尽可能经济的基础上，提高综合能源系统的新能源利用率。

在多能互补系统容量配置方面，目前的主要是针对风光储等几种电源开展了研究工作，已有的多能互补联合发电系统储能容量优化研究主要基于风/光的典型日场景进行优化。由于典型日出力曲线难以反映新能源大量的极端出力场景，因此，优化结果的合理性难以保证，更适合采用时序生产模拟方法来进行储能容量的优化配置。从目标函数方面，包括单目标优化方法和多目标优化方法，单目标优化方法在保证系统供电安全的前提下，以经济最优为优化目标，得到最优的各类能源的容量配置。多目标优化方法中，通常还会考虑系统的低碳环保，将系统等效二氧化碳排放量最小作为优化目标之一，从而得到最优的各类能源的容量配置。

但是，目前多能互补系统考虑的因素并不全面，在多能互补系统容量配置方面还存在改进的空间。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种多能互补综合能源系统中电-热储能的容量配置方法，可解决目前在多能互补系统容量配置方面存在效率较差的问题，可以为多能互补系统的规划提供技术参考和支持。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种多能互补综合能源系统中电-热储能的容量配置方法，包括：

搜集步骤：搜集多能互补综合能源系统中，风电、光伏电站各自的历史归一化出力数据，以及光热电站集热器的理论输出热量序列和负荷历史数据；

获取步骤：获取多能互补综合能源系统中风电场、光伏电站、光热电站各自的装机容量；

确定步骤：确定多能互补综合能源系统中电、热储能的单位装机容量建设成本；

构建步骤：基于单位装机容量建设成本，建立多能互补综合能源系统中电-热储能的容量优化模型，以所述出力数据、热量序列、负荷历史数据和装机容量作为约束条件；

输出配置步骤：根据时序生产模拟计算，通过优化求解所述多能互补综合能源系统中电-热储能的容量优化模型，得出最优的储能电池配置、电加热设备容量、储热罐需增装容量。

进一步地，所述搜集步骤中，出力数据包括：搜集时间长度为1年，时间分辨率为15min的风电、光伏电站的历史归一化处理数据。

进一步地，所述获取步骤中，还包括：

获取系统中的光热电站，年利用小时、所配置的储热罐容量、光热电站的电热转换效率；

获取系统中的电储能装置的电池充放电效率；

获取系统中的热储能装置电热转换效率。