[发明专利]一种风光储混合储能容量优化配置方法及系统

说明书

本发明涉及一种风光储混合储能容量优化配置方法及系统，属于混合储能领域，在风光发电系统中加入锂离子电池和超级电容，混合储能的使用使得系统的充放电速度更快，且更加的安全环保，很大程度的减少了两种电池在技术层面的劣势；方法中包含对出力数据、输出功率、负荷的采集处理，混合储能电源目标函数的确定中考虑到储能系统的加入对风光发电系统的整体二氧化碳排放量影响，根据目标函数需求制定约束条件，建立容量优化模型，使用遗传算法对于混合储能电源容量进行寻优，进行优化配置，提高电网调峰的灵活性以及整体的效率。

技术领域

本发明涉及混合储能领域，特别是涉及一种风光储混合储能容量优化配置方法及系统。

背景技术

电网用电往往有高峰期和低谷期，导致用电负荷不平衡，所以，需要进行电力调峰，使得峰谷趋于平衡。

储能电池具有响应速度快、调节方式灵活的特点，对于电力调峰，短时供电、电能质量等方面都有一定的改善。近年来利用大规模储能电池参与电网调频的技术迅猛发展，而目前大多数采用单一锂电池、超级电容或者蓄电池进行电网调频，不能兼顾到调频效果和经济指标。虽然锂电池的能量密度高，但是化学反应寿命较短。超级电容功率密度比锂电池更高，但由于造价太高，不能大面积使用。并且近年来对储能优化配置方面的研究思路大体从应用角度和经济性考虑，以满足系统对安全稳定性、调频和电能质量等方面的需求，却没有考虑到碳排放对环境的影响。

因此，如何优化储能配置同时减少碳排放，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种风光储混合储能容量优化配置方法及系统，在考虑碳排放影响的情况下实现混合储能电源容量的优化配置。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种风光储混合储能容量优化配置方法，包括：

在风光发电系统中加入储能电池，构成风光储混合发电系统；所述储能电池包括锂离子电池和超级电容；

对所述风光储混合发电系统建立以系统发电量最大、碳排放量最小、资源浪费率最小且负荷缺电率最小为优化目标的混合储能容量优化函数；

确定所述混合储能容量优化函数的约束条件；

获取待优化风光发电系统的参数历史值；所述参数包括风电输出功率、光伏输出功率、负荷功率、同一历史时段的风机发电量、光伏阵列发电量和负荷消耗总电量；

根据所述参数历史值，基于所述约束条件，采用遗传算法对混合储能容量优化函数进行优化求解，获得风光储混合发电系统中锂离子电池的最优容量和超级电容的最优容量。

可选的，对所述风光储混合发电系统建立以系统发电量最大、碳排放量最小、资源浪费率最小且负荷缺电率最小为优化目标的混合储能容量优化函数，具体包括：

建立系统发电量的目标函数为其中，f_p为系统发电量，E_wt(t)为t时刻单台风力发电机发电量，E_pv(t)为t时刻单位光伏电池板发电量，m、n分别是系统风电、光伏电池板安装的数量，N_sc、N_lb分别为超级电容、锂离子电池的装机容量，E_sc、E_lb分别为超级电容、锂离子电池的单位容量的发电量，T表示总时刻；