CN110277805B - 一种电力系统储能容量配置方法 - Google Patents
一种电力系统储能容量配置方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110277805B CN110277805B CN201910596092.7A CN201910596092A CN110277805B CN 110277805 B CN110277805 B CN 110277805B CN 201910596092 A CN201910596092 A CN 201910596092A CN 110277805 B CN110277805 B CN 110277805B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- partition
- capacity
- power
- power supply
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 230
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 7
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 5
- 230000006735 deficit Effects 0.000 claims description 4
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
- G06Q10/06312—Adjustment or analysis of established resource schedule, e.g. resource or task levelling, or dynamic rescheduling
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/80—Management or planning
- Y02P90/82—Energy audits or management systems therefor
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Economics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Marketing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本申请公开了一种电力系统储能容量配置方法,包括:从规划年负荷预测结果中,获取各个分区的负荷水平、备用需求系数以及典型日最小负荷率;获取各个分区中各个电源类型的机组的装机容量、最大技术出力系数与最小技术出力系数;计算各个分区中各个电源类型的机组的电源单位容量调节系数;根据计算出的所述电源单位容量调节系数,对各个分区中各个电源类型的机组的开机容量进行转化后求和,得到各个分区对应的电源调节能力;若一个分区的所述电源调节能力对应不足状态,计算该分区预计配置的储能容量;根据计算出的所述储能容量,对该分区进行储能配置;解决了对于如何配置储能的容量目前还缺少全局性、定量化的分析方法的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及电力系统规划技术领域,尤其涉及一种电力系统储能容量配置方法。
背景技术
传统化石能源的大规模开发和利用,带来了一系列资源与环境问题,寻找替代的可再生能源已经受到能源领域的高度关注。
然而,以风电、太阳能等为代表的可再生能源,受出力的不稳定性影响,为电力系统带来了诸多不确定性。实际运行中,由于电源调节能力与负荷特性的不匹配给电网调峰带来了较大压力,特别是大规模风电和太阳能的接入,增加了电网运行的难度。
在电力系统中配置储能,是解决高比例可再生能源出力不稳定性的有效方法,其可以增强电力系统的调节能力。但具体如何配置储能的容量,目前还缺少全局性、定量化的分析方法。
发明内容
本申请提供了一种电力系统储能容量配置方法,解决了对于如何配置储能的容量目前还缺少全局性、定量化的分析方法的技术问题。
有鉴于此,本申请提供了一种电力系统储能容量配置方法,包括:
从规划年负荷预测结果中,获取各个分区的负荷水平、备用需求系数以及典型日最小负荷率;所述各个分区为预先划分好的电力系统中的各个分区;
获取各个分区中各个电源类型的机组的装机容量、最大技术出力系数与最小技术出力系数;
根据第一预置公式,计算各个分区中各个电源类型的机组的电源单位容量调节系数;
所述第一预置公式为:
其中,τik为第i个分区第k类电源类型的机组的电源单位容量调节系数;gikH为第i个分区第k类电源类型的机组的最大技术出力系数;gikL为第i个分区第k类电源类型的机组的最小技术出力系数;βi为第i个分区的典型日最小负荷率;KRi为第i个分区的备用需求系数;
根据计算出的所述电源单位容量调节系数,对各个分区中各个电源类型的机组的开机容量进行转化后求和,得到各个分区对应的电源调节能力;
若一个分区的所述电源调节能力对应不足状态,根据该分区对应的电源调节能力以及该分区的储能电源单位容量调节系数,计算该分区预计配置的储能容量;
根据计算出的所述储能容量,对该分区进行储能配置。
优选地,所述根据计算出的所述电源单位容量调节系数,对各个分区中各个电源类型的机组的开机容量进行转化后求和,得到各个分区对应的电源调节能力之前还包括:
对各个分区中各个电源类型的机组的装机容量进行修正,得到开机容量;
所述对各个分区中各个电源类型的机组的装机容量进行修正,得到开机容量具体包括:
根据第二预置公式,计算各个分区的电力平衡结果;
所述第二预置公式为:
其中,Wi为第i个分区的电力平衡计算结果;Gik为第i个分区第k类电源类型的机组的装机容量;Pi为第i个分区的负荷水平;m为第i个分区的电源类型总数;
对电力盈余的分区的电力平衡结果进行求和,得到电力盈余结果W+;
对电力缺额的分区的电力平衡结果进行求和,得到电力缺额结果W-;
其中,电力平衡结果大于0的分区为电力盈余的分区,电力平衡结果小于0的分区为电力缺额的分区;
根据第三预置公式,计算电力系统的整体电力平衡结果W;
所述第三预置公式为:
W=W++W_;
根据第四预置公式以及第五预置公式,对各个分区中各个电源类型的机组的装机容量进行修正,得到开机容量;
所述第四预置公式为:
所述第五预置公式为:
其中,Wj为第j个分区需转为检修或备用状态的电源出力;G’jq为第j个分区第q类电源类型的机组的开机容量。
优选地,所述根据计算出的所述电源单位容量调节系数,对各个分区中各个电源类型的机组的开机容量进行转化后求和,得到各个分区对应的电源调节能力具体包括:
根据第六预置公式,计算各个分区对应的电源调节能力;
所述第六预置公式为:
Ti为第i个分区的电源调节能力。
优选地,所述若一个分区的所述电源调节能力对应不足状态,根据该分区对应的电源调节能力以及该分区的储能电源单位容量调节系数,计算该分区预计配置的储能容量之前还包括:
对电源调节能力对应不足状态的分区的电源调节能力进行修正;
所述对电源调节能力对应不足状态的分区的电源调节能力进行修正具体包括:
对电源调节能力对应不足状态的分区,根据第七预置公式,计算其的调节能力修正值;
所述第七预置公式为:
其中,电源调节能力对应富余状态的分区的合集为AT+,电源调节能力对应不足状态的分区的合集为AT-;第l个分区为AT+中的一个分区,在AT-中的与所述第l个分区连通的分区的合集为Bl,Bl中的各个分区的电源调节能力的总和为TBl;Tx为Bl中的第x个分区的电源调节能力;ΔTx为Bl中的第x个分区的调节能力修正值;Tl为AT+中的第l个分区的电源调节能力;
根据计算出的所述调节能力支援修正值以及第八预置公式,对电源调节能力对应不足状态的分区的电源调节能力进行修正;
所述第八预置公式为:
Tx'=Tx+ΔTx;
其中,T’x为Bl中的第x个分区的修正后的电源调节能力。
优选地,所述若一个分区的所述电源调节能力对应不足状态,根据该分区对应的电源调节能力以及该分区的储能电源单位容量调节系数,计算该分区预计配置的储能容量具体包括:
若一个分区修正后的所述电源调节能力对应不足状态,根据第九预置公式,计算该分区预计配置的储能容量;
所述第九预置公式为:
其中,GxES为第x个分区预计配置的储能容量,τxES为第x个分区的储能电源单位容量调节系数。
优选地,若两个分区Ai和Aj在物理上相连通,标记其连通系数为f(Ai,Aj)=1,否则记为f(Ai,Aj)=0;
在AT-中的与所述第l个分区连通的分区的合集Bl为,通过遍历在AT+中的第l个分区与在AT-中的各个分区之间的连通系数,将在AT-中的与所述第l个分区之间的连通系数等于1的分区集合得到。
优选地,各个分区的典型日最小负荷率为根据各自分区的峰谷差确定。
从以上技术方案可以看出,本申请具有以下优点:
本申请中,提供了一种电力系统储能容量配置方法,其中,将电源调节能力和负荷特性相结合,定义出电源单位容量调节系数,计算出该电源单位容量调节系数后,利用其对各个分区中各个电源类型的机组的开机容量进行转化并求和,得到各个分区对应的电源调节能力,再对电源调节能力对应不足状态的分区进行储能容量的计算。本申请提供的方法,从全局上定量化分析了含高比例可再生能源电力系统的储能容量的配置,降低了高比例可再生能源出力不稳定性问题为电力系统带来的影响,提升了电力系统调节能力。
附图说明
图1为本申请第一个实施例提供的电力系统储能容量配置方法的流程图;
图2为本申请提供的应用示例中电力系统的分区示意图;
图3为本申请第二个实施例提供的电力系统储能容量配置方法的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请中的附图,对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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他实施例,都属于本申请保护的范围。
下面请参见图1,图1为本申请第一个实施例提供的电力系统储能容量配置方法的流程图,该方法包括:
步骤101、从规划年负荷预测结果中,获取各个分区的负荷水平、备用需求系数以及典型日最小负荷率。
需要说明的是,电力系统中的各个分区是预先划分好的,可以根据电力系统的空间布局,结合电力系统所在地理位置以及电网结构进行区域的划分。
可以参见图2,图2为本申请提供的应用示例中电力系统的分区示意图,其中电力系统分为4个分区,分别为A1、A2、A3和A4。
各个分区的负荷水平、备用需求系数以及典型日最小负荷率均可以从规划年负荷预测结果中获取。
可以将各个分区的负荷水平记为P1~Pn;各个分区的备用需求系数为各个分区的负荷水平的比例系数,具体可以根据各个分区的运行特性要求决定,记为KR1~KRn;各个分区的典型日最小负荷率可以根据各个分区的负荷特性决定,记为β1~βn。
对应本申请提供的应用示例,规划年中A1、A2、A3和A4四个分区的负荷水平P1、P2、P3和P4分别取为12000万千瓦、1550万千瓦、1250万千瓦和1400万千瓦;各个分区备用需求暂统一取7%;分区A1典型日最小负荷率β1取0.6,分区A2峰谷差较大β2取0.57,分区A3对应的β3取0.63,分区A4峰谷差相对平缓β4取0.65。
步骤102、获取各个分区中各个电源类型的机组的装机容量、最大技术出力系数与最小技术出力系数。
最大技术出力系数与最小技术出力系数可以统称为电源出力特性,可以分别用gikH和gikL表示。gikH为第i个分区第k类电源类型的机组的最大技术出力系数;gikL为第i个分区第k类电源类型的机组的最小技术出力系数。
电源类型有多种,如煤电、气电、核电、风电、水电、储能等,还可以针对其中的一种进行细分,比如煤电可以分为百万级、六十万级、三十万级等。
为方便理解,可以对应本申请提供的应用示例,其中各个分区的电源规模和电源出力特性如表1所示。
表1
需要说明的是,电源规模为一个分区中所有机组容量的总和。各个分区的电源规模可以记为G1~Gn,其构成为:
Gik为第i个分区第k类电源类型的机组的装机容量。
参照表1,本申请提供的应用示例中,不同分区的电源出力特性暂取相同值。以分区A2为例,其电源总规模G2=2870万千瓦,其中可再生能源规模1490万千瓦,占比超过50%。
步骤103、根据第一预置公式,计算各个分区中各个电源类型的机组的电源单位容量调节系数。
其中,第一预置公式为:
其中,τik为第i个分区第k类电源类型的机组的电源单位容量调节系数;gikH为第i个分区第k类电源类型的机组的最大技术出力系数;gikL为第i个分区第k类电源类型的机组的最小技术出力系数;βi为第i个分区的典型日最小负荷率;KRi为第i个分区的备用需求系数。
第一预置公式为本申请定义出的将电源调节能力和负荷特性相结合的计算公式。
具体地,将第i个分区的负荷按照不同类型电源出力进行切割,对应第k类电源类型,切割的负荷调节需求为:
第k类电源的实际调节容量为:
ΔGik=(gikH-gikL)×Gik
定义基于负荷特性匹配的电源单位容量调节系数为:
对应本申请提供的应用示例,以分区A2的百万级煤电为例,根据第一预置公式计算其电源单位容量调节系数为:
其他电源类型的机组的电源单位容量调节系数可按同理计算,结果如表2所示。
表2
步骤104、根据计算出的电源单位容量调节系数,对各个分区中各个电源类型的机组的开机容量进行转化后求和,得到各个分区对应的电源调节能力。
可以通过将第i个分区第k类电源类型的机组的开机容量与其对应的电源单位容量调节系数相乘完成转化,得到第i个分区第k类电源类型对应的转化量。同样的,针对第i个分区其他电源类型也计算出对应的转化量,再将第i个分区中所有电源类型对应的转化量求和,可以得到第i个分区对应的电源调节能力。当然,其他分区的电源调节能力按相同方法计算。
步骤105、若一个分区的所述电源调节能力对应不足状态,根据该分区对应的电源调节能力以及该分区的储能电源单位容量调节系数,计算该分区预计配置的储能容量。
需要说明的是,若一个分区,计算出的电源调节能力小于0,认为其电源调节能力对应不足状态,若计算出的电源调节能力大于0,认为其电源调节能力对应富余状态。电源调节能力对应不足状态的分区,其需要与其连通的其他分区向其提供电源调节能力,电源调节能力对应富余状态的分区,则可向与其连通的其他分区提供电源调节能力。
可以理解的是,对于电源调节能力对应富余状态的分区,无需额外配置储能设备。因此,只需关注电源调节能力对应不足状态的分区,可以根据该分区对应的电源调节能力以及该分区的储能电源单位容量调节系数,计算该分区预计配置的储能容量。
其中,储能电源单位容量调节系数即电源类型对应储能的电源单位容量调节系数。
步骤106、根据计算出的储能容量,对该分区进行储能配置。
本实施例中,提供了一种电力系统储能容量配置方法,其中,将电源调节能力和负荷特性相结合,定义出电源单位容量调节系数,计算出该电源单位容量调节系数后,利用其对各个分区中各个电源类型的机组的装机容量进行转化并求和,得到各个分区对应的电源调节能力,再对电源调节能力对应不足状态的分区进行储能容量的计算。本申请提供的方法,从全局上定量化分析了含高比例可再生能源电力系统的储能容量的配置,降低了高比例可再生能源出力不稳定性问题为电力系统带来的影响,提升了电力系统调节能力。
下面请参见图3,图3为本申请第二个实施例提供的电力系统储能容量配置方法的流程图,该方法包括:
步骤201、从规划年负荷预测结果中,获取各个分区的负荷水平、备用需求系数以及典型日最小负荷率。
该步骤可以参见上述第一个实施例的说明。
步骤202、根据第二预置公式,计算各个分区的电力平衡结果。
需要说明的是,不同分区其装机容量与负荷水平可能并不完全匹配,有些分区可能会出现电力盈余,有些分区可能会出现电力缺额。为满足电力系统实时电力平衡,可以对有电力盈余的分区中的部分机组转为检修或备用状态,此时,需要对分区中不同电源类型的机组的装机容量进行修正,从而得到开机容量。
具体的,第二预置公式为:
其中,Wi为第i个分区的电力平衡计算结果;Gik为第i个分区第k类电源类型的机组的装机容量;Pi为第i个分区的负荷水平;m为第i个分区的电源类型总数。
容易理解的是,Wi<0,说明第i个分区存在电力缺额,需要从相连通的其他分区处得到电力支援;Wi>0,说明第i个分区存在电力盈余,可向与其相连通的其他分区提供电力支援。
对应本申请提供的应用示例,根据表1与表2的数据,可以计算出分区A2的电力平衡计算结果为W2=201万千瓦,说明分区A2存在电力盈余,可向与其连通的分区A1或者A4提供电力支援。其余分区电力平衡计算结果分别为:W1=-123万千瓦,W3=65万千瓦,W4=17万千瓦。
可以将电力盈余的分区构成送端电网合集,记为AW+,其电力盈余结果为W+;将电力缺额的分区构成受端电网合集,记为AW-,其电力缺额结果为W-。
此时根据第三预置公式,可以计算出电力系统的整体电力平衡结果。
第三预置公式为:
W=W++W-。
对应本申请提供的应用示例,送端电网合集为AW+={A2,A3,A4},W+=283万千瓦;受端电网合集为AW-={A1},W-=-123万千瓦。整体电力平衡结果W=160万千瓦。
步骤203、对电力盈余的分区的电力平衡结果进行求和,得到电力盈余结果W+。
步骤204、对电力缺额的分区的电力平衡结果进行求和,得到电力缺额结果W-。
步骤205、根据第三预置公式,计算电力系统的整体电力平衡结果W。
步骤203~205可以参考步骤202下的说明进行理解。
步骤206、根据第四预置公式以及第五预置公式,对各个分区中各个电源类型的机组的装机容量进行修正,得到开机容量。
第四预置公式为:
第五预置公式为:
其中,Wj为第j个分区需转为检修或备用状态的电源出力;G’jq为第j个分区第q类电源类型的机组的开机容量。
针对电力盈余的分区合集AW+中各个分区中各个电源类型的机组的装机容量进行修正。
通常,在实际运行中,为保障可再生能源的消纳,会选择对火电机组进行修正。
可以对照本申请提供的应用示例,以合集AW+={A2,A3,A4}中的分区A2为例,根据第四预置公式,需转为检修或备用状态的电源出力为F2=160÷283×201=114万千瓦。按照第五预置公式,对分区A2中的煤电机组进行修正,修正后的百万级煤电规模为637万千瓦、六十万级煤电为455万千瓦、三十万级煤电为54万千瓦。
合集AW-={A1}中的机组无需进行修正。
步骤207、获取各个分区中各个电源类型的机组的最大技术出力系数与最小技术出力系数。
步骤208、根据第一预置公式,计算各个分区中各个电源类型的机组的电源单位容量调节系数。
步骤207、208可以参考上述第一个实施例中对应步骤的说明。
步骤209、根据第六预置公式,计算各个分区对应的电源调节能力。
其中,第六预置公式为:
Ti为第i个分区的电源调节能力。
相应的,第i个分区第k类电源类型的机组的电源单位容量调节系数将与其对应的修正后得到的开机容量相乘。
该步骤的其余部分与上述第一个实施例中的步骤104相同,在此不再赘述。
对应本申请提供的应用示例,仍以分区A2的百万级煤电为例,修正后的电源规模为637万千瓦,查表2可知其单位容量调节系数为0.133,根据预置第六公式,可以计算出分区A2的百万级煤电的电源调节能力为85万千瓦。将分区A2的所有类型电源按预置第六公式计算求和得到T2=-326万千瓦。同理可以计算出其余分区电源调节能力分别为:T1=-166万千瓦,T3=-246万千瓦,T4=145万千瓦。
步骤210、对电源调节能力对应不足状态的分区,根据第七预置公式,计算其的调节能力修正值。
需要说明的是,对于电源调节能力对应不足状态的分区,其在与其连通的其他分区向其提供电源调节能力后,其电源调节能力将发生变化,因此可以对其电源调节能力进行修正。
为方面确定两个分区之间的连接关系,可以设定,若两个分区Ai和Aj在物理上相连通,标记其连通系数为f(Ai,Aj)=1,否则记为f(Ai,Aj)=0。
对于一个电源调节能力对应富余状态的分区,例如在AT+中的第l个分区,可以通过遍历其与在AT-中的各个分区之间的连通系数,将连通系数等于1且在AT-中的分区进行集合,得到分区合集Bl。
对于Bl中第x个分区,在其他电源调节能力富余的分区向其提供电源调节能力后,其调节能力修正值,可以根据第七预置公式计算。
第七预置公式为:
其中,电源调节能力对应富余状态的分区的合集为AT+,电源调节能力对应不足状态的分区的合集为AT-;第l个分区为AT+中的一个分区,在AT-中的与所述第l个分区连通的分区的合集为Bl,Bl中的各个分区的电源调节能力的总和为TBl;Tx为Bl中的第x个分区的电源调节能力;ΔTx为Bl中的第x个分区的调节能力修正值;Tl为AT+中的第l个分区的电源调节能力。
修正后的电源调节能力,可以通过第八预置公式计算。
第八预置公式为:
Tx'=Tx+ΔTx;
其中,T’x为Bl中的第x个分区的修正后的电源调节能力。
为方便理解,对应本申请提供的应用示例,
以电源调节能力对应富余状态的分区的合集AT+中的A4分区为例,与AT-中的所有分区的连通系数分别为f(A4,A1)=1、f(A4,A2)=1、f(A4,A3)=0,则A4分区可以支援到的分区的合集B4={A1,A2},B4的电源调节能力合计为TB4=-492万千瓦。
对于B4中的分区A1,根据第七预置公式考虑调节能力支援后的调节能力修正值为:
根据第八预置公式修正后的分区A1的电源调节能力为:T1’=T1+ΔT1=-117万千瓦。同理可计算T2’=T2+ΔT2=-230万千瓦。
由于f(A4,A3)=0,因此分区A3电源调节能力无需修正,即T3’=T3=-246万千瓦。
步骤211、根据计算出的所述调节能力支援修正值以及第八预置公式,对电源调节能力对应不足状态的分区的电源调节能力进行修正。
可以参考上一步骤的说明。
步骤212、若一个分区修正后的所述电源调节能力对应不足状态,根据第九预置公式,计算该分区预计配置的储能容量。
同样,关注电源调节能力对应不足状态的分区。
对于AT+中的各分区,无需额外配置储能以提升调节能力。
对于AT-中第x个分区:
如果修正后的Tx’≥0,无需额外配置储能以提升调节能力;
如果修正后的Tx’<0,需额外配置的储能容量可以通过第九预置公式计算。
第九预置公式为:
其中,GxES为第x个分区预计配置的储能容量,τxES为第x个分区的储能电源单位容量调节系数。
对应本申请提供的应用示例,电源调节能力富余的分区合集AT+中的A4分区无需额外配置储能。电源调节能力不足的分区合集AT-中的各个分区,首先查表2中储能的单位容量调节,τ1ES=1.561,τ2ES=1.533,τ3ES=1.589。需额外配置的储能容量根据第九预置公式计算为:G1ES=117÷1.561=75万千瓦,G2ES=230÷1.533=150万千瓦,G2ES=246÷1.589=155万千瓦。
步骤213、根据计算出的储能容量,对该分区进行储能配置
本实施例中,提供了一种电力系统储能容量配置方法,其中,将电源调节能力和负荷特性相结合,定义出电源单位容量调节系数。计算出该电源单位容量调节系数后,在利用其对各个分区中各个电源类型的机组的开机容量进行转化求和之前,考虑到电力系统的实时平衡,先对分区中各个电源类型的机组的装机容量进行了修正,得到开机容量。计算得到各个分区对应的电源调节能力后,进一步的,考虑到连通分区之间电源调节能力的互相支援,对电源调节能力不足的分区的电源调节能力进行了修正。最后,再对修正后电源调节能力仍然对应不足状态的分区进行储能容量的计算。本申请提供的方法,将电源调节能力和负荷特性相结合,从全局上定量化分析了含高比例可再生能源电力系统的储能容量的配置,降低了高比例可再生能源出力不稳定性问题为电力系统带来的影响,提升了电力系统调节能力。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应当理解,在本申请中,“至少一个(项)”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:只存在A,只存在B以及同时存在A和B三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,“a和b”,“a和c”,“b和c”,或“a和b和c”,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.一种电力系统储能容量配置方法,其特征在于,包括:
从规划年负荷预测结果中,获取各个分区的负荷水平、备用需求系数以及典型日最小负荷率;所述各个分区为预先划分好的电力系统中的各个分区;
获取各个分区中各个电源类型的机组的装机容量、最大技术出力系数与最小技术出力系数;
根据第一预置公式,计算各个分区中各个电源类型的机组的电源单位容量调节系数;
所述第一预置公式为:
其中,τik为第i个分区第k类电源类型的机组的电源单位容量调节系数;gikH为第i个分区第k类电源类型的机组的最大技术出力系数;gikL为第i个分区第k类电源类型的机组的最小技术出力系数;βi为第i个分区的典型日最小负荷率;KRi为第i个分区的备用需求系数;
对各个分区中各个电源类型的机组的装机容量进行修正,得到开机容量;
所述对各个分区中各个电源类型的机组的装机容量进行修正,得到开机容量具体包括:
根据第二预置公式,计算各个分区的电力平衡结果;
所述第二预置公式为:
其中,Wi为第i个分区的电力平衡计算结果;Gik为第i个分区第k类电源类型的机组的装机容量;Pi为第i个分区的负荷水平;m为第i个分区的电源类型总数;
对电力盈余的分区的电力平衡结果进行求和,得到电力盈余结果W+;
对电力缺额的分区的电力平衡结果进行求和,得到电力缺额结果W-;
其中,电力平衡结果大于0的分区为电力盈余的分区,电力平衡结果小于0的分区为电力缺额的分区;
根据第三预置公式,计算电力系统的整体电力平衡结果W;
所述第三预置公式为:
W=W++W-;
根据第四预置公式以及第五预置公式,对各个分区中各个电源类型的机组的装机容量进行修正,得到开机容量;
所述第四预置公式为:
所述第五预置公式为:
其中,Wj为第j个分区需转为检修或备用状态的电源出力;G'jq为第j个分区第q类电源类型的机组的开机容量;
根据第六预置公式,计算各个分区对应的电源调节能力;
所述第六预置公式为:
Ti为第i个分区的电源调节能力;
根据计算出的所述电源单位容量调节系数,对各个分区中各个电源类型的机组的开机容量进行转化后求和,得到各个分区对应的电源调节能力;
对电源调节能力对应不足状态的分区的电源调节能力进行修正;
所述对电源调节能力对应不足状态的分区的电源调节能力进行修正具体包括:
对电源调节能力对应不足状态的分区,根据第七预置公式,计算其的调节能力修正值;
所述第七预置公式为:
其中,电源调节能力对应富余状态的分区的合集为电源调节能力对应不足状态的分区的合集为第l个分区为中的一个分区,在中的与所述第l个分区连通的分区的合集为Bl,Bl中的各个分区的电源调节能力的总和为TBl;Tx为Bl中的第x个分区的电源调节能力;ΔTx为Bl中的第x个分区的调节能力修正值;Tl为中的第l个分区的电源调节能力;
根据计算出的所述调节能力修正值以及第八预置公式,对电源调节能力对应不足状态的分区的电源调节能力进行修正;
所述第八预置公式为:
T′x=Tx+ΔTx;
其中,T′x为Bl中的第x个分区的修正后的电源调节能力;
若一个分区修正后的所述电源调节能力对应不足状态,根据第九预置公式,计算该分区预计配置的储能容量;
所述第九预置公式为:
其中,GxES为第x个分区预计配置的储能容量,τxES为第x个分区的储能电源单位容量调节系数;
若一个分区的所述电源调节能力对应不足状态,根据该分区对应的电源调节能力以及该分区的储能电源单位容量调节系数,计算该分区预计配置的储能容量;
根据计算出的所述储能容量,对该分区进行储能配置。
2.根据权利要求1所述的电力系统储能容量配置方法,其特征在于,若两个分区Ai和Aj在物理上相连通,标记其连通系数为f(Ai,Aj)=1,否则记为f(Ai,Aj)=0;
在中的与所述第l个分区连通的分区的合集Bl为,通过遍历在中的第l个分区与在中的各个分区之间的连通系数,将在中的与所述第l个分区之间的连通系数等于1的分区集合得到。
3.根据权利要求1所述的电力系统储能容量配置方法,其特征在于,各个分区的典型日最小负荷率为根据各自分区的峰谷差确定。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910596092.7A CN110277805B (zh) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | 一种电力系统储能容量配置方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910596092.7A CN110277805B (zh) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | 一种电力系统储能容量配置方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110277805A CN110277805A (zh) | 2019-09-24 |
CN110277805B true CN110277805B (zh) | 2023-04-07 |
Family
ID=67963961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910596092.7A Active CN110277805B (zh) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | 一种电力系统储能容量配置方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110277805B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113629744A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-09 | 四川大学 | 一种大容量电池储能系统自适应分区状态协调估计方法 |
CN114243730B (zh) * | 2022-02-09 | 2024-04-23 | 广东电网有限责任公司 | 一种风电并网后的电源一次调频备用容量配置方法及装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103427429A (zh) * | 2013-08-21 | 2013-12-04 | 华北电力大学 | 用户侧分散储能设备的实时功率分配系统和分配方法 |
CN104167750A (zh) * | 2014-08-18 | 2014-11-26 | 国家电网公司 | 一种配网削峰填谷的分布式储能功率分配及协调控制方法 |
CN106655266A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-10 | 国网天津市电力公司 | 一种接入新能源的地区电网可灵活调节电源配置方法 |
CN107370171A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-11-21 | 北京索英电气技术有限公司 | 一种独立微网中大规模储能优化配置与协调控制方法 |
CN107681695A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-02-09 | 华泰慧能(北京)能源技术有限公司 | 一种储能辅助火电机组调频的容量配置方法 |
CN109711711A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-05-03 | 南京工程学院 | 一种区域综合能源系统的规划方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20170220013A1 (en) * | 2014-07-31 | 2017-08-03 | Nec Corporation | Control device, apparatus control device, control method, report reception method, reporting method, and recording medium |
-
2019
- 2019-07-03 CN CN201910596092.7A patent/CN110277805B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103427429A (zh) * | 2013-08-21 | 2013-12-04 | 华北电力大学 | 用户侧分散储能设备的实时功率分配系统和分配方法 |
CN104167750A (zh) * | 2014-08-18 | 2014-11-26 | 国家电网公司 | 一种配网削峰填谷的分布式储能功率分配及协调控制方法 |
CN106655266A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-10 | 国网天津市电力公司 | 一种接入新能源的地区电网可灵活调节电源配置方法 |
CN107370171A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-11-21 | 北京索英电气技术有限公司 | 一种独立微网中大规模储能优化配置与协调控制方法 |
CN107681695A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-02-09 | 华泰慧能(北京)能源技术有限公司 | 一种储能辅助火电机组调频的容量配置方法 |
CN109711711A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-05-03 | 南京工程学院 | 一种区域综合能源系统的规划方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Operation and Configuration of Energy Storage in Distribution Network for Disaster Prevention;Zhe Zhang, et al;《2020 12th IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference (APPEEC)》;20201013;第1-5页 * |
考虑光储联合系统参与频率响应的储能容量优化配置方法;金楚 等;《全球能源互联网》;20180725;第1卷(第3期);第361-368页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110277805A (zh) | 2019-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Pan et al. | Optimal design and operation of multi-energy system with load aggregator considering nodal energy prices | |
Ismail et al. | A comprehensive review on optimal location and sizing of reactive power compensation using hybrid-based approaches for power loss reduction, voltage stability improvement, voltage profile enhancement and loadability enhancement | |
Çetinbaş et al. | Design, analysis and optimization of a hybrid microgrid system using HOMER software: Eskisehir osmangazi university example | |
Sreeraj et al. | Design of isolated renewable hybrid power systems | |
JP6596930B2 (ja) | 制御支援装置及び方法、並びに制御装置 | |
Wu et al. | Locational marginal price calculations using the distributed-slack power-flow formulation | |
Maknouninejad et al. | Cooperative control for self-organizing microgrids and game strategies for optimal dispatch of distributed renewable generations | |
CN110277805B (zh) | 一种电力系统储能容量配置方法 | |
Holttinen et al. | Steps for a complete wind integration study | |
CN103593711A (zh) | 一种分布式电源优化配置方法 | |
JP4749375B2 (ja) | マイクログリッドにおける電力の需給調整を行う制御装置 | |
Arandian et al. | Renewable photovoltaic-thermal combined heat and power allocation optimization in radial and meshed integrated heat and electricity distribution networks with storages based on newly developed hybrid shuffled frog leaping algorithm | |
Nadeem Khan et al. | Impact of time varying load models on PV DG planning | |
Celik | A simplified model for estimating yearly wind fraction in hybrid-wind energy systems | |
KR102020654B1 (ko) | 전력계통 구성요소 모델링 및 빅데이터 처리를 통한 송전손실계수 제공 방법 및 그 장치 | |
Srikantha et al. | Hierarchical signal processing for tractable power flow management in electric grid networks | |
CN115034682B (zh) | 考虑多预想故障的受端电网直流落点与馈入容量评估方法 | |
Madiba et al. | Optimal load-shedding control of a microgrid power system | |
CN104009469A (zh) | 一种低压配网台区网络拓扑等值图归集方法 | |
Taniguchi | Examining the causality structures of electricity interchange and variable renewable energy: a comparison between Japan and Denmark | |
Holttinen et al. | Recommendations for wind integration studies | |
Ko et al. | Distribution voltage regulation using combined local and central control based on real-time data | |
Ding et al. | Multi-Objective optimial configuration of distributed wind-solar generation considering energy storage | |
Ikeda et al. | Optimal sizing of photovoltaic systems for loss minimization in distribution network | |
Hashimov et al. | Assessment and optimal combined utilization of renewable energy sources in the remote inhabited locations |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |