[发明专利]考虑混合储能动态充放电效率的火-储容量优化配置方法

说明书

本发明采用的技术方案是：一种考虑混合储能动态充放电效率的火‑储容量优化配置方法，包括以下步骤：针对待配置的若干个不同类型的储能单元，分别构建用于表征其SOC状态值与额定容量和充放电效率数学关系的动态模型；构建用于表征混合储能规划运行总成本与各储能单元的额定容量和充放电效率的数学关系的混合储能容量配置模型；以混合储能规划运行总成本最小化为目标，根据各动态模型和混合储能容量配置模型的约束，求解混合储能容量配置模型，得到各储能单元最优的额定容量作为配置结果。本发明充分考虑混合储能的充放电效率，合理配置各储能单元。

技术领域

本发明属于储能单元容量配置技术领域，具体涉及一种考虑混合储能动态充放电效率的火-储容量优化配置方法。

背景技术

在我国，主要由火电厂承担二次调频辅助服务：按照自动发电控制(antomaticgeneration control,AGC)指令实时调整机组出力。近年来，随着我国能源结构的改革，系统AGC指令特性复杂化程度增加。在此背景下，传统火电机组的固有响应时滞长、爬坡速率低等问题会使得AGC指令跟踪误差加大，电网频率安全难以保证。储能作为一种新型调频资源，具有响应快、控制精确和双向出力的特点，可以辅助火电厂瞬间跟踪功率指令。因此，在火电厂配置一定容量储能系统是解决全厂AGC响应问题的有效方法。

混合储能内部储能类型丰富，能满足调频指令的能量密度与功率密度需求。因此相比单一储能，混合储能能够很好地提高火电厂AGC响应能力，同时有效地提高储能并厂的稳定性和经济性。然而混合储能系统的容量配置成本和全厂AGC响应能力的提高是互相矛盾的：储能容量配置过大会导致储能运行规划成本增加，配置过小会导致无法补偿火电机组劣性AGC响应能力。因此，为了提高火电厂AGC响应能力，并保证储能系统规划运行的经济性，优化混合储能容量配置是储能参与火电厂AGC响应规模化发展重要的环节。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种考虑混合储能动态充放电效率的火-储容量优化配置方法，能够得到满足指令跟踪需求且储能规划运行成本最小的储能额定容量。

本发明采用的技术方案是：一种考虑混合储能动态充放电效率的火-储容量优化配置方法，包括以下步骤：

针对待配置的若干个不同类型的储能单元，分别构建用于表征其SOC状态值与额定容量和充放电效率数学关系的动态模型；

构建用于表征混合储能规划运行总成本与各储能单元的额定容量和充放电效率的数学关系的混合储能容量配置模型；

以混合储能规划运行总成本最小化为目标，根据各动态模型和混合储能容量配置模型的约束，求解混合储能容量配置模型，得到各储能单元最优的额定容量作为配置结果。

上述技术方案中，所述储能单元包括容量型储能单元；构建用于表征容量型储能单元的SOC状态值与额定容量和充放电效率数学关系的动态模型的过程包括：

基于容量型储能单元端电压，构建容量型储能单元充放电效率的表达式；

基于容量型储能单元的SOC状态值与充放电效率的乘积的变化率与容量型储能单元充放电功率和容量型储能单元额定容量的数学关系构建第一动态模型；

容量型储能单元的SOC状态值受容量型储能单元的SOC最大值和最小值约束。

上述技术方案中，所述储能单元包括功率型储能单元；构建用于表征功率型储能单元的SOC状态值与额定容量和充放电效率的数学关系的动态模型的过程包括：

基于功率型储能单元充放电功率，构建功率型储能单元充放电效率的表达式；

基于功率型储能单元的SOC状态值与充放电效率的乘积的变化率与功率型储能单元充放电功率和功率型储能单元额定容量的数学关系构建第二动态模型；