[发明专利]一种面向省内新能源消纳的储能电站容量规划方法

说明书

一种面向省内新能源消纳的储能电站容量规划方法，涉及储能应用技术领域，该方法包括如下步骤：步骤一：建立新能源发电出力的概率分布函数集合；步骤二：建立鲁棒机会约束规划模型；步骤三：求解分布鲁棒规划模型。本发明的有益效果：本发明为提高新能源消纳提供了一种储能电站容量规划方法，该方法以降低系统年新能源弃电率为目标，提出一种采用分布鲁棒优化方法的新能源储能装置容量优化配置方案，与传统的处理不确定因素的随机规划和鲁棒优化方法相比具有显著的优势。

技术领域

本发明涉及储能应用技术领域，特别是涉及一种面向省内新能源消纳的储能电站容量规划方法。

背景技术

新能源出力呈现出间歇性和波动性的特点，给电力系统的功率平衡带来巨大压力，成为高比例新能源消纳的主要障碍。储能系统可突破传统电力在时间与空间上的供需约束，具备了参与电力系统运行调控与安全稳定控制的能力。对于新能源比例较高的电力系统而言，配置一定的储能设备具有显著的必要性。为了保证储能灵活调节作用的有效发挥，提高新能源消纳率，有必要对新能源储能装置容量优化配置进行深入研究。

发明内容

本发明通过提出一种面向省内新能源消纳的储能电站容量规划方法，采用分布鲁棒优化方法研究新能源储能装置容量优化配置达到降低系统年新能源弃电率的目的。

针对以上现有技术的不足，本发明提供一种面向省内新能源消纳的储能电站容量规划方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：建立新能源发电出力的概率分布函数集合。根据历史数据构造新能源发电出力的经验分布，以Kullback-Leibler(KL)散度作为分布函数距离测度建立新能源发电出力的概率分布函数集合。

步骤二：建立鲁棒机会约束规划模型。以储能投资成本最小为目标，以年新能源弃电率为约束建立鲁棒机会约束规划模型。

步骤三：求解分布鲁棒规划模型。通过矫正机会约束中的风险阈值将鲁棒机会约束转化为传统机会约束，并借助凸近似和抽样平均构建线性规划进行高效求解。

进一步地，采用分布鲁棒优化的方法研究新能源的储能容量规划降低系统年新能源弃电率。

该发明的具体方法如下：

步骤一：建立新能源发电出力的概率分布函数集合

1)直流潮流模型

由于储能装置主要对有功进行调控，故采用直流潮流对网络进行建模。

P_ij,t＝(θ_i,t-θ_j,t)/x_ij   (2)

其中，P_i,t表示节点i的注入有功功率之和(机组出力减去负荷)；P_ij,t表示线路(i,j)的有功潮流；θ_i,t表示节点i的电压相角；x_ij表示线路(i,j)的电抗值。

2)储能模型

储能装置在电网中发挥削峰填谷的作用，当新能源发电出力过剩时，储能装置充电；当系统新能源发电出力不足时，储能装置放电。储能装置充放电过程的数学模型如下：

其中，表示储能装置在时刻t的储能量；表示储能装置的损失率；和表示储能装置的充电和放电功率；和表示充电和放电效率；P_c^min和P_c^max表示储能装置的最小和最大充电功率；和表示储能装置的最小和最大放电功率；和表示储能装置的最小和最大储能量。

3)确定性储能容量规划模型