CN109636096B - 一种储能电站输出功率优化方法及装置 - Google Patents
一种储能电站输出功率优化方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种储能电站输出功率优化方法及装置,所述方法包括:以储能电站的运行收益最大为目标获取储能电站的最优输出功率;根据电网运行状态,利用所述储能电站的最优输出功率调整所述储能电站的实际输出功率。本发明所提供的技术方案,能够进一步发挥储能电站的价值,节省电网的调频和备用成本,提高储能系统参与日前电网调度运行的智能水平。
Description
技术领域
本发明涉及储能电站控制领域,具体涉及一种储能电站输出功率优化方法及装置。
背景技术
目前国外对规模化储能电站的调度策略研究多集中于提高储能参与度的市场机制,与国内电网调度策略的研究侧重点不同。国内针对储能参与各种模式的调度策略研究多局限于单模式应用或风储联合调度方法,功率或容量上存在冗余,不能充分发挥出储能的作用。超大容量电池储能具有响应速度快、调峰幅度大、调节方向易改变等优点,可以应用于调频、备用、新能源消纳等多种模式场景,但储能建设和运营成本较高,且寿命受到充放电深度和次数的限制。
发明内容
本发明提供一种储能电站输出功率优化方法及装置,其目的是通过研究储能电站的容量同时用于风电消纳、调频、提供备用发电这三种模式下的优化目标和约束条件,提出了以储能电站的运行收益最大为目标获取储能电站的最优输出功率,并根据电网运行状态,利用所述储能电站的最优输出功率调整所述储能电站的实际输出功率,可以节省电网的调频和备用成本,提高储能系统参与日前电网调度运行的智能水平。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的:
一种储能电站输出功率优化方法,其改进之处在于,所述方法包括:
以储能电站的运行收益最大为目标获取储能电站的最优输出功率;
根据电网运行状态,利用所述储能电站的最优输出功率调整所述储能电站的实际输出功率;
其中,所述输出功率包括:储能电站参与调频的容量、储能电站的供电容量和储能电站参与风电消纳的功率。
优选的,所述以储能电站的运行收益最大为目标获取储能电站的最优输出功率,包括:
按下式确定所述以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数maxF:
上式中,t∈[1,T],T为一天的时刻点总数;F为储能电站的运行总收益,Ff,t为第t个时刻点储能电站参与调频的收益,Fr,t为第t个时刻点储能电站的供电收益,Fc,t为第t个时刻点储能电站的运行成本;
按下式确定所述目标函数maxF的约束条件:
上式中,Psf,t为第t个时刻点储能电站参与调频的容量,Psr,t为第t个时刻点储能电站的供电容量,Psw,t为第t个时刻点储能电站参与风电消纳的功率,Ps,max为储能电站的功率上限,Qs,t为第t个时刻点储能电站的电量,Qs,t-1为第t-1个时刻点储能电站的电量,Qs,T为第T个个时刻点储能电站的电量,Qs,max为储能电站的电量上限,lf为储能电站参与调频的时间间隔,lr为储能电站提供备用发电的时间间隔,lw为储能电站参与风电消纳的时间长度,l为1个计划编制的时间间隔,λr为调用储能电站供电的概率,λf为储能电站参与调频的平均电量占储能电站的调频容量的百分比,η为储能电站的充电效率,α为第T个时刻点储能电站的储存能量与最大容量的最小比例系数;
根据以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数,获取储能电站的最优输出功率。
具体的,所述根据以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数,获取储能电站的最优输出功率,包括:
利用混合整数规划或人工智能算法求解以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数,获取储能电站的最优输出功率。
进一步的,按下式确定第t个时刻点储能电站参与调频的收益Ff,t:
Ff,t=Psf,t·Yfc+λfPsf,t·Yfp
上式中,Psf,t为第t个时刻点储能电站参与调频的容量,Yfc为调频的容量电价,Yfp为调频的电量电价,λf为储能电站参与调频的平均电量占储能电站的调频容量的百分比;
按下式确定第t个时刻点储能电站的供电收益Fr,t:
Fr,t=Psr,t·Yrc
上式中,Psr,t为第t个时刻点储能电站的供电容量,Yrc为备用的容量电价;
按下式确定第t个时刻点储能电站的运行成本Fc,t:
Fc,t=cs·(Psw,t+λsPsf,t+λrPsr,t)
上式中,cs为储能电站单位功率的运行成本,Psw,t为第t个时刻点储能电站参与风电消纳的功率,λr为调用储能电站供电的概率,λs为调用储能电站调频的概率。
进一步的,按下式确定第t个时刻点储能电站参与风电消纳的功率Psw,t:
Psw,t=min(Ps,max,Pab,t)
上式中,Ps,max为储能电站的功率上限,Pab,t为电网的弃风功率。
具体的,按下式确定电网的弃风功率Pab,t:
Pab,t=PG,min-PL,max-Pequ,t
上式中,PG,min为电网的日最小开机出力,PL,max为区域联络线输电断面的外送功率上限Pequ,t为第t个时刻点电网的等效负荷;
其中,按下式确定第t个时刻点电网的等效负荷Pequ,t:
Pequ,t=Pd,t-Pw,t
上式中,Pd,t为第t个时刻点电网的负荷预测功率,Pw,t为第t个时刻点电网的风电预测总功率。
进一步的,所述根据电网运行状态,利用所述储能电站的最优输出功率调整所述储能电站的实际输出功率,包括:
若第t个时刻点电网的等效负荷满足Pequ,t<PG,min-PL,max,则第t个时刻点电网发生弃风,利用所述储能电站第t个时刻点的最优输出功率调整所述储能电站第t个时刻点的实际输出功率;
若第t个时刻点电网的等效负荷满足Pequ,t≥PG,min-PL,max,则不调整所述储能电站第t个时刻点的实际输出功率;
其中,Pequ,t为第t个时刻点电网的等效负荷,PG,min为电网的日最小开机出力,PL,max为区域联络线输电断面的外送功率上限。
一种储能电站输出功率优化装置,其改进之处在于,所述装置包括:
获取单元,用于以储能电站的运行收益最大为目标获取储能电站的最优输出功率;
调整单元,用于根据电网运行状态,利用所述储能电站的最优输出功率调整所述储能电站的实际输出功率;
其中,所述输出功率包括:储能电站参与调频的容量、储能电站的供电容量和储能电站参与风电消纳的功率。
优选的,所述获取单元,包括:
确定子模块,用于按下式确定所述以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数maxF:
上式中,t∈[1,T],T为一天的时刻点总数;F为储能电站的运行总收益,Ff,t为第t个时刻点储能电站参与调频的收益,Fr,t为第t个时刻点储能电站的供电收益,Fc,t为第t个时刻点储能电站的运行成本;
按下式确定所述目标函数maxF的约束条件:
上式中,Psf,t为第t个时刻点储能电站参与调频的容量,Psr,t为第t个时刻点储能电站的供电容量,Psw,t为第t个时刻点储能电站参与风电消纳的功率,Ps,max为储能电站的功率上限,Qs,t为第t个时刻点储能电站的电量,Qs,t-1为第t-1个时刻点储能电站的电量,Qs,T为第T个个时刻点储能电站的电量,Qs,max为储能电站的电量上限,lf为储能电站参与调频的时间间隔,lr为储能电站提供备用发电的时间间隔,lw为储能电站参与风电消纳的时间长度,l为1个计划编制的时间间隔,λr为调用储能电站供电的概率,λf为储能电站参与调频的平均电量占储能电站的调频容量的百分比,η为储能电站的充电效率,α为第T个时刻点储能电站的储存能量与最大容量的最小比例系数;
获取子模块,用于根据以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数,获取储能电站的最优输出功率。
进一步的,所述获取子模块,用于:
利用混合整数规划或人工智能算法求解以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数,获取储能电站的最优输出功率。
进一步的,所述确定子模块,还用于:
按下式确定第t个时刻点储能电站参与调频的收益Ff,t:
Ff,t=Psf,t·Yfc+λfPsf,t·Yfp
上式中,Psf,t为第t个时刻点储能电站参与调频的容量,Yfc为调频的容量电价,Yfp为调频的电量电价,λf为储能电站参与调频的平均电量占储能电站的调频容量的百分比;
按下式确定第t个时刻点储能电站的供电收益Fr,t:
Fr,t=Psr,t·Yrc
上式中,Psr,t为第t个时刻点储能电站的供电容量,Yrc为备用的容量电价;
按下式确定第t个时刻点储能电站的运行成本Fc,t:
Fc,t=cs·(Psw,t+λsPsf,t+λrPsr,t)
上式中,cs为储能电站单位功率的运行成本,Psw,t为第t个时刻点储能电站参与风电消纳的功率,λr为调用储能电站供电的概率,λs为调用储能电站调频的概率。
进一步的,所述确定子模块,还用于:
按下式确定第t个时刻点储能电站参与风电消纳的功率Psw,t:
Psw,t=min(Ps,max,Pab,t)
上式中,Ps,max为储能电站的功率上限,Pab,t为电网的弃风功率。
具体的,所述确定子模块,还用于:
按下式确定电网的弃风功率Pab,t:
Pab,t=PG,min-PL,max-Pequ,t
上式中,PG,min为电网的日最小开机出力,PL,max为区域联络线输电断面的外送功率上限Pequ,t为第t个时刻点电网的等效负荷;
按下式确定第t个时刻点电网的等效负荷Pequ,t:
Pequ,t=Pd,t-Pw,t
上式中,Pd,t为第t个时刻点电网的负荷预测功率,Pw,t为第t个时刻点电网的风电预测总功率。
优选的,所述调整单元,包括:
第一判断子模块,用于若第t个时刻点电网的等效负荷满足Pequ,t<PG,min-PL,max,则第t个时刻点电网发生弃风,利用所述储能电站第t个时刻点的最优输出功率调整所述储能电站第t个时刻点的实际输出功率;
第二判断子模块,用于若第t个时刻点电网的等效负荷满足Pequ,t≥PG,min-PL,max,则不调整所述储能电站第t个时刻点的实际输出功率;
其中,Pequ,t为第t个时刻点电网的等效负荷,PG,min为电网的日最小开机出力,PL,max为区域联络线输电断面的外送功率上限。
本发明的有益效果:
本发明提供的技术方案,采用以储能电站的运行收益最大为目标获取储能电站的最优输出功率,根据电网运行状态,利用所述储能电站的最优输出功率调整所述储能电站的实际输出功率,能够进一步发挥储能电站的价值,节省电网的调频和备用成本,提高储能系统参与日前电网调度运行的智能水平。
附图说明
图1是本发明一种储能电站输出功率优化方法的流程图;
图2是本发明一种储能电站输出功率优化装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供的一种储能电站输出功率优化方法,如图1所示,所述方法包括:
101.以储能电站的运行收益最大为目标获取储能电站的最优输出功率;
102.根据电网运行状态,利用所述储能电站的最优输出功率调整所述储能电站的实际输出功率;
其中,所述输出功率包括:储能电站参与调频的容量、储能电站的供电容量和储能电站参与风电消纳的功率。
进一步的,所述步骤101,包括:
按下式确定所述以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数maxF:
上式中,t∈[1,T],T为一天的时刻点总数;F为储能电站的运行总收益,Ff,t为第t个时刻点储能电站参与调频的收益,Fr,t为第t个时刻点储能电站的供电收益,Fc,t为第t个时刻点储能电站的运行成本;
按下式确定所述目标函数maxF的约束条件:
上式中,Psf,t为第t个时刻点储能电站参与调频的容量,Psr,t为第t个时刻点储能电站的供电容量,Psw,t为第t个时刻点储能电站参与风电消纳的功率,Ps,max为储能电站的功率上限,Qs,t为第t个时刻点储能电站的电量,Qs,t-1为第t-1个时刻点储能电站的电量,Qs,T为第T个个时刻点储能电站的电量,Qs,max为储能电站的电量上限,lf为储能电站参与调频的时间间隔,lr为储能电站提供备用发电的时间间隔,lw为储能电站参与风电消纳的时间长度,l为1个计划编制的时间间隔,λr为调用储能电站供电的概率,λf为储能电站参与调频的平均电量占储能电站的调频容量的百分比,η为储能电站的充电效率,α为第T个时刻点储能电站的储存能量与最大容量的最小比例系数;
根据以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数,获取储能电站的最优输出功率;
其中,所述计划编制的时间间隔即为每个时刻点之间的时间间隔,例如,当l为15分钟时,则T=96。
具体的,所述根据以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数,获取储能电站的最优输出功率,包括:
利用混合整数规划或人工智能算法求解以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数,获取储能电站的最优输出功率。
具体的,按下式确定第t个时刻点储能电站参与调频的收益Ff,t:
Ff,t=Psf,t·Yfc+λfPsf,t·Yfp
上式中,Psf,t为第t个时刻点储能电站参与调频的容量,Yfc为调频的容量电价,Yfp为调频的电量电价,λf为储能电站参与调频的平均电量占储能电站的调频容量的百分比;
按下式确定第t个时刻点储能电站的供电收益Fr,t:
Fr,t=Psr,t·Yrc
上式中,Psr,t为第t个时刻点储能电站的供电容量,Yrc为备用的容量电价;
按下式确定第t个时刻点储能电站的运行成本Fc,t:
Fc,t=cs·(Psw,t+λsPsf,t+λrPsr,t)
上式中,cs为储能电站单位功率的运行成本,Psw,t为第t个时刻点储能电站参与风电消纳的功率,λr为调用储能电站供电的概率,λs为调用储能电站调频的概率。
具体的,按下式确定第t个时刻点储能电站参与风电消纳的功率Psw,t:
Psw,t=min(Ps,max,Pab,t)
上式中,Ps,max为储能电站的功率上限,Pab,t为电网的弃风功率。
具体的,按下式确定电网的弃风功率Pab,t:
Pab,t=PG,min-PL,max-Pequ,t
上式中,PG,min为电网的日最小开机出力,PL,max为区域联络线输电断面的外送功率上限Pequ,t为第t个时刻点电网的等效负荷;
其中,按下式确定第t个时刻点电网的等效负荷Pequ,t:
Pequ,t=Pd,t-Pw,t
上式中,Pd,t为第t个时刻点电网的负荷预测功率,Pw,t为第t个时刻点电网的风电预测总功率。
进一步的,所述步骤102,包括:
若第t个时刻点电网的等效负荷满足Pequ,t<PG,min-PL,max,则第t个时刻点电网发生弃风,利用所述储能电站第t个时刻点的最优输出功率调整所述储能电站第t个时刻点的实际输出功率;
若第t个时刻点电网的等效负荷满足Pequ,t≥PG,min-PL,max,则不调整所述储能电站第t个时刻点的实际输出功率;
其中,Pequ,t为第t个时刻点电网的等效负荷,PG,min为电网的日最小开机出力,PL,max为区域联络线输电断面的外送功率上限。
本发明还提供一种储能电站输出功率优化装置,如图2所示,所述装置包括:
获取单元,用于以储能电站的运行收益最大为目标获取储能电站的最优输出功率;
调整单元,用于根据电网运行状态,利用所述储能电站的最优输出功率调整所述储能电站的实际输出功率;
其中,所述输出功率包括:储能电站参与调频的容量、储能电站的供电容量和储能电站参与风电消纳的功率。
进一步的,所述获取单元,包括:
确定子模块,用于按下式确定所述以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数maxF:
上式中,t∈[1,T],T为一天的时刻点总数;F为储能电站的运行总收益,Ff,t为第t个时刻点储能电站参与调频的收益,Fr,t为第t个时刻点储能电站的供电收益,Fc,t为第t个时刻点储能电站的运行成本;
按下式确定所述目标函数maxF的约束条件:
上式中,Psf,t为第t个时刻点储能电站参与调频的容量,Psr,t为第t个时刻点储能电站的供电容量,Psw,t为第t个时刻点储能电站参与风电消纳的功率,Ps,max为储能电站的功率上限,Qs,t为第t个时刻点储能电站的电量,Qs,t-1为第t-1个时刻点储能电站的电量,Qs,T为第T个个时刻点储能电站的电量,Qs,max为储能电站的电量上限,lf为储能电站参与调频的时间间隔,lr为储能电站提供备用发电的时间间隔,lw为储能电站参与风电消纳的时间长度,l为1个计划编制的时间间隔,λr为调用储能电站供电的概率,λf为储能电站参与调频的平均电量占储能电站的调频容量的百分比,η为储能电站的充电效率,α为第T个时刻点储能电站的储存能量与最大容量的最小比例系数;
获取子模块,用于根据以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数,获取储能电站的最优输出功率;
其中,所述计划编制的时间间隔即为每个时刻点之间的时间间隔,例如,当l为15分钟时,则T=96。
具体的,所述获取子模块,用于:
利用混合整数规划或人工智能算法求解以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数,获取储能电站的最优输出功率。
具体的,所述确定子模块,还用于:
按下式确定第t个时刻点储能电站参与调频的收益Ff,t:
Ff,t=Psf,t·Yfc+λfPsf,t·Yfp
上式中,Psf,t为第t个时刻点储能电站参与调频的容量,Yfc为调频的容量电价,Yfp为调频的电量电价,λf为储能电站参与调频的平均电量占储能电站的调频容量的百分比;
按下式确定第t个时刻点储能电站的供电收益Fr,t:
Fr,t=Psr,t·Yrc
上式中,Psr,t为第t个时刻点储能电站的供电容量,Yrc为备用的容量电价;
按下式确定第t个时刻点储能电站的运行成本Fc,t:
Fc,t=cs·(Psw,t+λsPsf,t+λrPsr,t)
上式中,cs为储能电站单位功率的运行成本,Psw,t为第t个时刻点储能电站参与风电消纳的功率,λr为调用储能电站供电的概率,λs为调用储能电站调频的概率。
具体的,所述确定子模块,还用于:
按下式确定第t个时刻点储能电站参与风电消纳的功率Psw,t:
Psw,t=min(Ps,max,Pab,t)
上式中,Ps,max为储能电站的功率上限,Pab,t为电网的弃风功率。
具体的,所述确定子模块,还用于:
按下式确定电网的弃风功率Pab,t:
Pab,t=PG,min-PL,max-Pequ,t
上式中,PG,min为电网的日最小开机出力,PL,max为区域联络线输电断面的外送功率上限Pequ,t为第t个时刻点电网的等效负荷;
按下式确定第t个时刻点电网的等效负荷Pequ,t:
Pequ,t=Pd,t-Pw,t
上式中,Pd,t为第t个时刻点电网的负荷预测功率,Pw,t为第t个时刻点电网的风电预测总功率。
进一步的,所述调整单元,包括:
第一判断子模块,用于若第t个时刻点电网的等效负荷满足Pequ,t<PG,min-PL,max,则第t个时刻点电网发生弃风,利用所述储能电站第t个时刻点的最优输出功率调整所述储能电站第t个时刻点的实际输出功率;
第二判断子模块,用于若第t个时刻点电网的等效负荷满足Pequ,t≥PG,min-PL,max,则不调整所述储能电站第t个时刻点的实际输出功率;
其中,Pequ,t为第t个时刻点电网的等效负荷,PG,min为电网的日最小开机出力,PL,max为区域联络线输电断面的外送功率上限。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种储能电站输出功率优化方法,其特征在于,所述方法包括:
以储能电站的运行收益最大为目标获取储能电站的最优输出功率;
根据电网运行状态,利用所述储能电站的最优输出功率调整所述储能电站的实际输出功率;
其中,所述输出功率包括:储能电站参与调频的容量、储能电站的供电容量和储能电站参与风电消纳的功率;
所述以储能电站的运行收益最大为目标获取储能电站的最优输出功率,包括:
按下式确定所述以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数maxF:
上式中,t∈[1,T],T为一天的时刻点总数;F为储能电站的运行总收益,Ff,t为第t个时刻点储能电站参与调频的收益,Fr,t为第t个时刻点储能电站的供电收益,Fc,t为第t个时刻点储能电站的运行成本;
按下式确定所述目标函数maxF的约束条件:
上式中,Psf,t为第t个时刻点储能电站参与调频的容量,Psr,t为第t个时刻点储能电站的供电容量,Psw,t为第t个时刻点储能电站参与风电消纳的功率,Ps,max为储能电站的功率上限,Qs,t为第t个时刻点储能电站的电量,Qs,t-1为第t-1个时刻点储能电站的电量,Qs,T为第T个时刻点储能电站的电量,Qs,max为储能电站的电量上限,lf为储能电站参与调频的时间间隔,lr为储能电站提供备用发电的时间间隔,lw为储能电站参与风电消纳的时间长度,l为1个计划编制的时间间隔,λr为调用储能电站供电的概率,λf为储能电站参与调频的平均电量占储能电站的调频容量的百分比,η为储能电站的充电效率,α为第T个时刻点储能电站的储存能量与最大容量的最小比例系数;
根据以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数,获取储能电站的最优输出功率;
所述根据以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数,获取储能电站的最优输出功率,包括:
利用混合整数规划或人工智能算法求解以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数,获取储能电站的最优输出功率;
按下式确定第t个时刻点储能电站参与调频的收益Ff,t:
Ff,t=Psf,t·Yfc+λfPsf,t·Yfp
上式中,Psf,t为第t个时刻点储能电站参与调频的容量,Yfc为调频的容量电价,Yfp为调频的电量电价,λf为储能电站参与调频的平均电量占储能电站的调频容量的百分比;
按下式确定第t个时刻点储能电站的供电收益Fr,t:
Fr,t=Psr,t·Yrc
上式中,Psr,t为第t个时刻点储能电站的供电容量,Yrc为备用的容量电价;
按下式确定第t个时刻点储能电站的运行成本Fc,t:
Fc,t=cs·(Psw,t+λsPsf,t+λrPsr,t)
上式中,cs为储能电站单位功率的运行成本,Psw,t为第t个时刻点储能电站参与风电消纳的功率,λr为调用储能电站供电的概率,λs为调用储能电站调频的概率。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,按下式确定第t个时刻点储能电站参与风电消纳的功率Psw,t:
Psw,t=min(Ps,max,Pab,t)
上式中,Ps,max为储能电站的功率上限,Pab,t为电网的弃风功率。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,按下式确定电网的弃风功率Pab,t:
Pab,t=PG,min-PL,max-Pequ,t
上式中,PG,min为电网的日最小开机出力,PL,max为区域联络线输电断面的外送功率上限,Pequ,t为第t个时刻点电网的等效负荷;
其中,按下式确定第t个时刻点电网的等效负荷Pequ,t:
Pequ,t=Pd,t-Pw,t
上式中,Pd,t为第t个时刻点电网的负荷预测功率,Pw,t为第t个时刻点电网的风电预测总功率。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据电网运行状态,利用所述储能电站的最优输出功率调整所述储能电站的实际输出功率,包括:
若第t个时刻点电网的等效负荷满足Pequ,t<PG,min-PL,max,则第t个时刻点电网发生弃风,利用所述储能电站第t个时刻点的最优输出功率调整所述储能电站第t个时刻点的实际输出功率;
若第t个时刻点电网的等效负荷满足Pequ,t≥PG,min-PL,max,则不调整所述储能电站第t个时刻点的实际输出功率;
其中,Pequ,t为第t个时刻点电网的等效负荷,PG,min为电网的日最小开机出力,PL,max为区域联络线输电断面的外送功率上限。
5.一种储能电站输出功率优化装置,其特征在于,所述装置包括:
获取单元,用于以储能电站的运行收益最大为目标获取储能电站的最优输出功率;
调整单元,用于根据电网运行状态,利用所述储能电站的最优输出功率调整所述储能电站的实际输出功率;
其中,所述输出功率包括:储能电站参与调频的容量、储能电站的供电容量和储能电站参与风电消纳的功率;
所述获取单元,包括:
确定子模块,用于按下式确定所述以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数maxF:
上式中,t∈[1,T],T为一天的时刻点总数;F为储能电站的运行总收益,Ff,t为第t个时刻点储能电站参与调频的收益,Fr,t为第t个时刻点储能电站的供电收益,Fc,t为第t个时刻点储能电站的运行成本;
按下式确定所述目标函数maxF的约束条件:
上式中,Psf,t为第t个时刻点储能电站参与调频的容量,Psr,t为第t个时刻点储能电站的供电容量,Psw,t为第t个时刻点储能电站参与风电消纳的功率,Ps,max为储能电站的功率上限,Qs,t为第t个时刻点储能电站的电量,Qs,t-1为第t-1个时刻点储能电站的电量,Qs,T为第T个时刻点储能电站的电量,Qs,max为储能电站的电量上限,lf为储能电站参与调频的时间间隔,lr为储能电站提供备用发电的时间间隔,lw为储能电站参与风电消纳的时间长度,l为1个计划编制的时间间隔,λr为调用储能电站供电的概率,λf为储能电站参与调频的平均电量占储能电站的调频容量的百分比,η为储能电站的充电效率,α为第T个时刻点储能电站的储存能量与最大容量的最小比例系数;
获取子模块,用于根据以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数,获取储能电站的最优输出功率;
所述获取子模块,用于:
利用混合整数规划或人工智能算法求解以储能电站的运行收益最大为目标的目标函数,获取储能电站的最优输出功率;
所述确定子模块,还用于:
按下式确定第t个时刻点储能电站参与调频的收益Ff,t:
Ff,t=Psf,t·Yfc+λfPsf,t·Yfp
上式中,Psf,t为第t个时刻点储能电站参与调频的容量,Yfc为调频的容量电价,Yfp为调频的电量电价,λf为储能电站参与调频的平均电量占储能电站的调频容量的百分比;
按下式确定第t个时刻点储能电站的供电收益Fr,t:
Fr,t=Psr,t·Yrc
上式中,Psr,t为第t个时刻点储能电站的供电容量,Yrc为备用的容量电价;
按下式确定第t个时刻点储能电站的运行成本Fc,t:
Fc,t=cs·(Psw,t+λsPsf,t+λrPsr,t)
上式中,cs为储能电站单位功率的运行成本,Psw,t为第t个时刻点储能电站参与风电消纳的功率,λr为调用储能电站供电的概率,λs为调用储能电站调频的概率。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述确定子模块,还用于:
按下式确定第t个时刻点储能电站参与风电消纳的功率Psw,t:
Psw,t=min(Ps,max,Pab,t)
上式中,Ps,max为储能电站的功率上限,Pab,t为电网的弃风功率。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述确定子模块,还用于:
按下式确定电网的弃风功率Pab,t:
Pab,t=PG,min-PL,max-Pequ,t
上式中,PG,min为电网的日最小开机出力,PL,max为区域联络线输电断面的外送功率上限,Pequ,t为第t个时刻点电网的等效负荷;
按下式确定第t个时刻点电网的等效负荷Pequ,t:
Pequ,t=Pd,t-Pw,t
上式中,Pd,t为第t个时刻点电网的负荷预测功率,Pw,t为第t个时刻点电网的风电预测总功率。
8.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述调整单元,包括:
第一判断子模块,用于若第t个时刻点电网的等效负荷满足Pequ,t<PG,min-PL,max,则第t个时刻点电网发生弃风,利用所述储能电站第t个时刻点的最优输出功率调整所述储能电站第t个时刻点的实际输出功率;
第二判断子模块,用于若第t个时刻点电网的等效负荷满足Pequ,t≥PG,min-PL,max,则不调整所述储能电站第t个时刻点的实际输出功率;
其中,Pequ,t为第t个时刻点电网的等效负荷,PG,min为电网的日最小开机出力,PL,max为区域联络线输电断面的外送功率上限。
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