CN115800336A - 一种基于调峰调频的储能容量的确定方法、装置及设备 - Google Patents
一种基于调峰调频的储能容量的确定方法、装置及设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115800336A CN115800336A CN202211472496.3A CN202211472496A CN115800336A CN 115800336 A CN115800336 A CN 115800336A CN 202211472496 A CN202211472496 A CN 202211472496A CN 115800336 A CN115800336 A CN 115800336A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frequency modulation
- energy storage
- adequacy
- power
- target
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 304
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 30
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 20
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 17
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 13
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 6
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于调峰调频的储能容量的确定方法、装置及设备，基于电力系统的弃电率约束阈值，选取满足约束的若干组第一待测储能规模，并比较第一待测储能规模对应电力系统年费用，选取年费用最小对应的储能规模生成调峰储能规模；根据目标电力系统的调频需求、调频能力和第二待测储能规模的参数，计算调频充裕度，并根据调频充裕度大于充裕度阈值时对应的第二待测储能规模，生成调频储能规模。最后比较调峰储能规模和调频储能规模之间的储能功率和储能能量的大小，选择储能功率较大的作为目标储能功率，选择储能能量较大的作为目标储能能量，进而使得用户端能够确定目标电力系统所需的储能功率和能量，从而实现了电力系统储能容量的规划。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理领域，尤其涉及一种基于调峰调频的储能容量的确定方法、装置及设备。
背景技术
新能源发电具有随机性、波动性、间歇性等特点，且相较于同步发电机，不具有阻尼特性。风光等新能源大规模并网，将给新能源消纳和电力供应的可靠性带来极大挑战。现有的储能资源规划方法大多数都是基于电力系统的运行角度，对储能资源进行规划分析。
但现有的储能资源规划方案并未考虑电力系统经济角度，造成储能规模无法准确地选择；而选择实施的储能规模的可能导致获得增大全社会用电成本，或由于经济花费过高而导致方案无法应用。
因此，亟需一种储能容量的确定策略，来解决目前电力系统的储能容量规划准确性低的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种基于调峰调频的储能容量的确定方法、装置及设备，以降低全社会用电成本的同时提高电力系统的储能容量规划准确性。
为了解决上述问题，本发明一实施例提供一种基于调峰调频的储能容量的确定方法，包括：
获取目标电力系统的弃电率，选取满足弃电率约束阈值的若干组第一待测储能规模；其中，储能规模包括：储能功率和储能能量；
获取每组所述第一待测储能规模对应的电力系统年费用，在第一待测储能规模中选取年费用最低储能规模作为调峰储能规模；
获取所述目标电力系统在功率失衡后的预设调频约束范围，通过有功功率调整操作，获得与所述预设调频约束范围对应的目标有功功率；其中，所述预设调频约束范围包括：第一频率范围和第二频率范围，所述目标有功功率包括：第一调频需求和第二调频需求，所述第一频率范围与所述第一调频需求对应，所述第二频率范围与所述第二调频需求对应；
获取所述目标电力系统的第二待测储能规模，将所述第二待测储能规模对应的参数输入至预设的模拟模型中，获得电力系统中各类电源的开机容量数据，并根据所述各类电源的开机容量数据计算获得第一调频能力和第二调频能力，从而根据第一调频需求、第二调频需求、第一调频能力和第二调频能力计算获得第一调频充裕度和第二调频充裕度；
对第一调频充裕度和第二调频充裕度重复执行充裕度判断，在第一调频充裕度和第二调频充裕度两者都大于或等于充裕度阈值时停止，并输出第一调频充裕度和第二调频充裕度两者都大于充裕度阈值时对应的第二待测储能规模作为调频储能规模；
对比所述调峰储能规模和所述调频储能规模之间的储能功率大小和储能能量大小，选择储能功率最大的作为目标储能功率，选择储能能量最大的作为目标储能能量，基于目标储能功率和目标储能能量生成目标储能规模，并将所述目标储能规模传输给用户端，以使用户端根据所述目标储能规模确定所述目标电力系统所需的电源功率和电源数量。
作为上述方案的改进，所述对第一调频充裕度和第二调频充裕度重复执行充裕度判断，在第一调频充裕度和第二调频充裕度两者都大于或等于充裕度阈值时停止，并输出第一调频充裕度和第二调频充裕度两者都大于充裕度阈值时对应的第二待测储能规模作为调频储能规模，还包括：
在第一调频充裕度或第二调频充裕度小于充裕度阈值时，增加第二待测储能规模的参数，并重新计算电力系统各类电源的开机容量，基于重新计算后的开机容量更新第一调频充裕度和第二调频充裕度。
作为上述方案的改进，所述获取所述目标电力系统在功率失衡后的预设调频约束范围，通过有功功率调整操作，获得与所述预设调频约束范围对应的目标有功功率，包括：
获取所述目标电力系统在功率失衡后的预设调频约束范围；
根据频率与有功功率的关系曲线，将所述预设调频约束范围的第一频率范围和第二频率范围分别代入所述关系曲线中，获得第一调频和第二调频需求。
作为上述方案的改进，所述根据所述各类电源的开机容量数据计算获得第一调频能力和第二调频能力，具体为：
所述各类电源的开机容量数据包括：目标电力系统的旋转备用开机容量、第一类型发电机组开机容量、第二类型发电机组开机容量和第n类型发电机组开机容量；
取所述第一类型发电机组开机容量、所述第二类型发电机组开机容量和所述第n类型发电机组开机容量之和的预设百分比作为第一调频能力；
对所述目标电力系统的旋转备用开机容量和所述第一调频能力做差，获得第二调频能力。
作为上述方案的改进，所述根据第一调频需求、第二调频需求、第一调频能力和第二调频能力计算获得第一调频充裕度和第二调频充裕度，具体为：
将第一调频需求、第二调频需求、第一调频能力和第二调频能力代入预设的充裕度计算公式，获得第一调频充裕度和第二调频充裕度；其中，所述预设的充裕度计算公式具体为：
R1＝(M1/1-1)×100％
R2＝(M2/2-1)×100％
式中，N1为第一调频需求、N2为第二调频需求、M1为第一调频能力和M2为第二调频能力。
相应的，本发明一实施例还提供了一种基于调峰调频的储能容量的确定装置，包括：数据获取模块、第一储能规模输出模块、功率计算模块、充裕度计算模块、第二储能规模输出模块和结果生成模块；
所述数据获取模块，用于获取目标电力系统的弃电率，选取满足弃电率约束阈值的若干组第一待测储能规模；其中，储能规模包括：储能功率和储能能量；
所述第一储能规模输出模块，用于获取每组所述第一待测储能规模对应的电力系统年费用，在第一待测储能规模中选取年费用最低储能规模作为调峰储能规模；
所述功率计算模块，用于获取所述目标电力系统在功率失衡后的预设调频约束范围，通过有功功率调整操作，获得与所述预设调频约束范围对应的目标有功功率；其中，所述预设调频约束范围包括：第一频率范围和第二频率范围，所述目标有功功率包括：第一调频需求和第二调频需求，所述第一频率范围与所述第一调频需求对应，所述第二频率范围与所述第二调频需求对应；
所述充裕度计算模块，用于获取所述目标电力系统的第二待测储能规模，将所述第二待测储能规模对应的参数输入至预设的模拟模型中，获得电力系统中各类电源的开机容量数据，并根据所述各类电源的开机容量数据计算获得第一调频能力和第二调频能力，从而根据第一调频需求、第二调频需求、第一调频能力和第二调频能力计算获得第一调频充裕度和第二调频充裕度；
所述第二储能规模输出模块，用于对第一调频充裕度和第二调频充裕度重复执行充裕度判断，在第一调频充裕度和第二调频充裕度大于或等于充裕度阈值时停止，并输出第一调频充裕度和第二调频充裕度大于或等于充裕度阈值时对应的第二待测储能规模作为调频储能规模；
所述结果生成模块，用于对比所述调峰储能规模和所述调频储能规模之间的储能功率大小和储能能量大小，选择储能功率最大的作为目标储能功率，选择储能能量最大的作为目标储能能量，基于目标储能功率和目标储能能量生成目标储能规模，并将所述目标储能规模传输给用户端，以使用户端根据所述目标储能规模确定所述目标电力系统所需的电源功率和电源数量。
作为上述方案的改进，所述第二储能规模输出模块，还包括：
在第一调频充裕度或第二调频充裕度小于充裕度阈值时，增加第二待测储能规模的参数，并重新计算电力系统各类电源的开机容量，基于重新计算后的开机容量更新第一调频充裕度和第二调频充裕度。
作为上述方案的改进，所述获取所述目标电力系统在功率失衡后的预设调频约束范围，通过有功功率调整操作，获得与所述预设调频约束范围对应的目标有功功率，包括：
获取所述目标电力系统在功率失衡后的预设调频约束范围；
根据频率与有功功率的关系曲线，将所述预设调频约束范围的第一频率范围和第二频率范围分别代入所述关系曲线中，获得第一调频和第二调频需求。
作为上述方案的改进，所述根据所述各类电源的开机容量数据计算获得第一调频能力和第二调频能力，具体为：
所述各类电源的开机容量数据包括：目标电力系统的旋转备用开机容量、第一类型发电机组开机容量、第二类型发电机组开机容量和第n类型发电机组开机容量；
取所述第一类型发电机组开机容量、所述第二类型发电机组开机容量和所述第n类型发电机组开机容量之和的预设百分比作为第一调频能力；
对所述目标电力系统的旋转备用开机容量和所述第一调频能力做差，获得第二调频能力。
作为上述方案的改进，所述根据第一调频需求、第二调频需求、第一调频能力和第二调频能力计算获得第一调频充裕度和第二调频充裕度，具体为：
将第一调频需求、第二调频需求、第一调频能力和第二调频能力代入预设的充裕度计算公式，获得第一调频充裕度和第二调频充裕度；其中，所述预设的充裕度计算公式具体为：
R1＝(M1/1-1)×100％
R2＝(M2/2-1)×100％
式中，N1为第一调频需求、N2为第二调频需求、M1为第一调频能力和M2为第二调频能力。
相应的，本发明一实施例还提供了一种计算机终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明所述的一种基于调峰调频的储能容量的确定方法。
相应的，本发明一实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如本发明所述的一种基于调峰调频的储能容量的确定方法。
由上可见，本发明具有如下有益效果：
本发明提供了一种基于调峰调频的储能容量的确定方法，基于目标电力系统的弃电率选取满足预设约束阈值的若干组第一待测储能规模，并比较第一待测储能规模对应的电力系统年费用，选取年费用最小对应的储能规模生成调峰储能规模；根据目标电力系统的预设调频范围和第二待测储能规模的参数，计算第一调频充裕度和第二调频充裕度，并根据第一调频充裕度和第二调频充裕度大于或等于充裕度阈值时对应的第二待测储能规模，生成调频储能规模，最后比较调峰储能规模和调频储能规模之间的储能功率大小和储能能量大小，选择储能功率较大的作为目标储能功率，选择储能能量较大的作为目标储能能量，基于目标储能功率和目标储能能量确定目标储能规模，进而使得用户端能够根据目标储能规模确定目标电力系统所需的储能功率和储能能量，从而实现了电力系统储能容量的规划。相比于现有技术根据功率的角度进行电力系统储能规模分析，本发明从经济的维度获取电力系统的调峰及调频储能规模，并基于调峰储能规模和调频储能规模对电力系统进行规模分析，提高了电力系统的储能容量规划准确性。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的基于调峰调频的储能容量的确定方法的流程示意图；
图2是本发明一实施例提供的基于调峰调频的储能容量的确定装置的结构示意图；
图3是本发明一实施例提供的一种终端设备结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
参见图1，图1是本发明一实施例提供的一种基于调峰调频的储能容量的确定方法的流程示意图，如图1所示，本实施例包括步骤101至步骤106，各步骤具体如下：
步骤101：获取目标电力系统的弃电率，选取满足弃电率约束阈值的若干组第一待测储能规模；其中，储能规模包括：储能功率和储能能量。
在本实施例中，弃电率约束阈值由目标电力系统的供电设备提供。
步骤102：获取每组所述第一待测储能规模对应的电力系统年费用，在第一待测储能规模中选取年费用最低储能规模作为调峰储能规模。
在一具体的实施例中，所述储能规模包括：储能功率和储能能量。
在本实施例中，从系统调峰平衡和新能源消纳的角度，储能规模的优化目标是在满足新能源消纳率约束的前提下，系统年费用最低。可表示如下：
(PBESS，SBESS1)＝in{ASYS|Qren≤Q}
其中，PBESS、SBESS1分别为储能规模的两个主要变量，储能功率及储能能量；ASYS表示增加储能规模后系统的年费用，包括储能投资年化和系统年运行费用；Qren和Q分别代表新能源实际弃电率和新能源弃电率约束。
步骤103：获取所述目标电力系统在功率失衡后的预设调频约束范围，通过有功功率调整操作，获得与所述预设调频约束范围对应的目标有功功率；其中，所述预设调频约束范围包括：第一频率范围和第二频率范围，所述目标有功功率包括：第一调频需求和第二调频需求，所述第一频率范围与所述第一调频需求对应，所述第二频率范围与所述第二调频需求对应。
在本实施例中，所述获取所述目标电力系统在功率失衡后的预设调频约束范围，通过有功功率调整操作，获得与所述预设调频约束范围对应的目标有功功率，包括：
获取所述目标电力系统在功率失衡后的预设调频约束范围；
根据频率与有功功率的关系曲线，将所述预设调频约束范围的第一频率范围和第二频率范围分别代入所述关系曲线中，获得第一调频和第二调频需求。
在一具体的实施例中，频率升高，有功功率需求增大；频率降低，有功功率需求减小。
在一具体的实施例中，第一调频范围具体为：按照系统发生严重故障或继电保护及稳控装置动作切机或切负荷等事件引起最大有功功率失衡后，电网最低频率不低于49.4Hz、最高频率不高于50.4Hz，准稳态频率应恢复至50±0.2Hz以内；
第二调频范围具体为：按照系统发生严重故障或继电保护及稳控装置动作切机或切负荷等事件引起最大有功功率失衡后，电网稳态频率控制到50±0.1Hz以内。
在一具体的实施例中，在频率与有功功率的关系曲线选取满足第一调频范围的有功功率作为第一调频需求，在频率与有功功率的关系曲线选取满足第二调频范围的有功功率作为第二调频需求。
步骤104：获取所述目标电力系统的第二待测储能规模，将所述第二待测储能规模对应的参数输入至预设的模拟模型中，获得电力系统中各类电源的开机容量数据，并根据所述各类电源的开机容量数据计算获得第一调频能力和第二调频能力，从而根据第一调频需求、第二调频需求、第一调频能力和第二调频能力计算获得第一调频充裕度和第二调频充裕度。
在本实施例中，所述根据所述各类电源的开机容量数据计算获得第一调频能力和第二调频能力，具体为：
所述各类电源的开机容量数据包括：目标电力系统的旋转备用开机容量、第一类型发电机组开机容量、第二类型发电机组开机容量和第n类型发电机组开机容量；
取所述第一类型发电机组开机容量、所述第二类型发电机组开机容量和所述第n类型发电机组开机容量之和的预设百分比作为第一调频能力；
对所述目标电力系统的旋转备用开机容量和所述第一调频能力做差，获得第二调频能力。
在一具体的实施例中，要向模拟软件软件HUST_ProS输入各类电源的装机规模、出力特性、静态投资、可变费用等。输入了这些参数，可同时获得系统调峰缺额、各类电源的开机容量和电力系统的总投资及年费用。从而获得目标电力系统的旋转备用开机容量、第一类型发电机组开机容量、第二类型发电机组开机容量和第n类型发电机组开机容量。
在一具体的实施例中，火电、水电、抽水蓄能机组第一调频能力统一取开机容量的6％(即权利要求所述预设百分比)，核电、新能源机组不考虑第一调频能力；公式具体如下：
M1＝(S火电+水电+抽蓄)×6％
式中S火电、S水电、S抽蓄分别为火电、水电、抽水蓄能机组的开机容量，M1为第一调频能力。
在一具体的实施例中，第二调频能力通过旋转备用开机容量与第一调频能力做差获得；公式具体如下：
M2＝S备用-M1
式中，S备用为目标电力系统的旋转备用开机容量，M1为第一调频能力，M2为第二调频能力。
在本实施例中，所述根据第一调频需求、第二调频需求、第一调频能力和第二调频能力计算获得第一调频充裕度和第二调频充裕度，具体为：
将第一调频需求、第二调频需求、第一调频能力和第二调频能力代入预设的充裕度计算公式，获得第一调频充裕度和第二调频充裕度；其中，所述预设的充裕度计算公式具体为：
R1＝(M1/N1-1)×100％
R2＝(M2/N2-1)×100％
式中，N1为第一调频需求、N2为第二调频需求、M1为第一调频能力和M2为第二调频能力。
步骤105：对第一调频充裕度和第二调频充裕度重复执行充裕度判断，在第一调频充裕度和第二调频充裕度两者都大于或等于充裕度阈值时停止，并输出第一调频充裕度和第二调频充裕度两者都大于充裕度阈值时对应的第二待测储能规模作为调频储能规模。
在本实施例中，所述对第一调频充裕度和第二调频充裕度重复执行充裕度判断，在第一调频充裕度和第二调频充裕度两者都大于或等于充裕度阈值时停止，并输出第一调频充裕度和第二调频充裕度两者都大于充裕度阈值时对应的第二待测储能规模作为调频储能规模，还包括：
在第一调频充裕度或第二调频充裕度小于充裕度阈值时，增加第二待测储能规模的参数，并重新计算电力系统各类电源的开机容量，基于重新计算后的开机容量更新第一调频充裕度和第二调频充裕度。
在一具体的实施例中，若R1、R2<0，则增加储能功率
储能时长可取(0.5小时)，对应储能能量为
按M′1＝(M1+ΔPBESS)、M′2＝备用-′1修正M1、M2，直至使R1、R2均>0，输出R1和R2>0对应的调频储能规模。
步骤106：对比所述调峰储能规模和所述调频储能规模之间的储能功率大小和储能能量大小，选择储能功率最大的作为目标储能功率，选择储能能量最大的作为目标储能能量，基于目标储能功率和目标储能能量生成目标储能规模，并将所述目标储能规模传输给用户端，以使用户端根据所述目标储能规模确定所述目标电力系统所需的电源功率和电源数量。
在一具体的实施中，系统储能规划功率＝max[调峰储能功率PBESS，调频储能功率
系统储能规划能量＝max[SBESS1，SBESS2]。
在一具体的实施例中，磷酸铁锂电池技术成熟、综合技术经济指标较好且降价趋势明显，可适用于大规模新能源并网的系统级调峰、调频，因此规划可选取磷酸铁锂电池作为目标电力系统的电源种类。
本实施例基于目标电力系统的弃电率选取满足预设约束阈值的若干组第一待测储能规模，并比较第一待测储能规模对应的年费用，选取年费用最小对应的储能规模生成调峰储能规模；根据目标电力系统的预设调频范围和第二待测储能规模的参数，计算第一调频充裕度和第二调频充裕度，并根据第一调频充裕度和第二调频充裕度大于或等于充裕度阈值时对应的第二待测储能规模，生成调频储能规模，最后比较调峰储能规模和调频储能规模的参数大小，选择功率较大的作为目标储能功率，选取能量较大的作为目标储能能量，进而使得用户端能够根据目标储能规模确定目标电力系统所需的储能功率和储能能量，从而实现了电力系统储能容量的规划。本实施例从电力系统全局出发，以系统年费用最低为目标提出了一种统筹调峰和调频两个维度的省级电网新型储能规模分析方法。通过合理安排储能的充放电时段，在提升新能源消纳率的同时提高系统运行的安全性与经济性。
实施例二
参见图2，图2是本发明一实施例提供的一种基于调峰调频的储能容量的确定装置的结构示意图，包括：数据获取模块201、第一储能规模输出模块202、功率计算模块203、充裕度计算模块204、第二储能规模输出模块205和结果生成模块206；
所述数据获取模块201，用于获取目标电力系统的弃电率，选取满足弃电率约束阈值的若干组第一待测储能规模；其中，储能规模包括：储能功率和储能能量；
所述第一储能规模输出模块202，用于获取每组所述第一待测储能规模对应的电力系统年费用，在第一待测储能规模中选取年费用最低储能规模作为调峰储能规模；
所述功率计算模块203，用于获取所述目标电力系统在功率失衡后的预设调频约束范围，通过有功功率调整操作，获得与所述预设调频约束范围对应的目标有功功率；其中，所述预设调频约束范围包括：第一频率范围和第二频率范围，所述目标有功功率包括：第一调频需求和第二调频需求，所述第一频率范围与所述第一调频需求对应，所述第二频率范围与所述第二调频需求对应；
所述充裕度计算模块204，用于获取所述目标电力系统的第二待测储能规模，将所述第二待测储能规模对应的参数输入至预设的模拟模型中，获得电力系统中各类电源的开机容量数据，并根据所述各类电源的开机容量数据计算获得第一调频能力和第二调频能力，从而根据第一调频需求、第二调频需求、第一调频能力和第二调频能力计算获得第一调频充裕度和第二调频充裕度；
所述第二储能规模输出模块205，用于对第一调频充裕度和第二调频充裕度重复执行充裕度判断，在第一调频充裕度和第二调频充裕度大于或等于充裕度阈值时停止，并输出第一调频充裕度和第二调频充裕度大于或等于充裕度阈值时对应的第二待测储能规模作为调频储能规模；
所述结果生成模块206，用于对比所述调峰储能规模和所述调频储能规模之间的储能功率大小和储能能量大小，选择储能功率最大的作为目标储能功率，选择储能能量最大的作为目标储能能量，基于目标储能功率和目标储能能量生成目标储能规模，并将所述目标储能规模传输给用户端，以使用户端根据所述目标储能规模确定所述目标电力系统所需的电源功率和电源数量。
作为上述方案的改进，所述第二储能规模输出模块205，还包括：
在第一调频充裕度或第二调频充裕度小于充裕度阈值时，增加第二待测储能规模的参数，并重新计算电力系统各类电源的开机容量，基于重新计算后的开机容量更新第一调频充裕度和第二调频充裕度。
作为上述方案的改进，所述获取所述目标电力系统在功率失衡后的预设调频约束范围，通过有功功率调整操作，获得与所述预设调频约束范围对应的目标有功功率，包括：
获取所述目标电力系统在功率失衡后的预设调频约束范围；
根据频率与有功功率的关系曲线，将所述预设调频约束范围的第一频率范围和第二频率范围分别代入所述关系曲线中，获得第一调频和第二调频需求。
作为上述方案的改进，所述根据所述各类电源的开机容量数据计算获得第一调频能力和第二调频能力，具体为：
所述各类电源的开机容量数据包括：目标电力系统的旋转备用开机容量、第一类型发电机组开机容量、第二类型发电机组开机容量和第n类型发电机组开机容量；
取所述第一类型发电机组开机容量、所述第二类型发电机组开机容量和所述第n类型发电机组开机容量之和的预设百分比作为第一调频能力；
对所述目标电力系统的旋转备用开机容量和所述第一调频能力做差，获得第二调频能力。
作为上述方案的改进，所述根据第一调频需求、第二调频需求、第一调频能力和第二调频能力计算获得第一调频充裕度和第二调频充裕度，具体为：
将第一调频需求、第二调频需求、第一调频能力和第二调频能力代入预设的充裕度计算公式，获得第一调频充裕度和第二调频充裕度；其中，所述预设的充裕度计算公式具体为：
R1＝(M1/1-1)×100％
R2＝(M2/2-1)×100％
式中，N1为第一调频需求、N2为第二调频需求、M1为第一调频能力和M2为第二调频能力。
本实施例通过数据获取模块获取目标电力系统的弃电率，并选取第一待测储能规模，并将第一待测储能规模输入到第一储能规模输出模块计算获得调峰储能规模；通过功率计算模块获取目标有功功率，并将目标有功功率输入到充裕度计算模块中进行充裕度计算，获得第一调频充裕度和第二调频充裕度，并将第一调频充裕度和第二调频充裕度输入到第二储能规模输出模块中进行调频储能规模的生成；最后通过结果生成模块对调峰储能规模和调频储能规模的参数大小进行比较，选择功率较大的作为目标储能功率，选取能量较大的作为目标储能能量，从而确定目标电力系统的电源功率和数量。本实施例从经济的维度获取电力系统的调峰储能规模，从功率的维度获取电力系统的调频储能规模，并基于调峰储能规模和调频储能规模对电力系统进行规模分析，提高了电力系统的储能容量规划准确性。
实施例三
参见图3，图3是本发明一实施例提供的终端设备结构示意图。
该实施例的一种终端设备包括：处理器301、存储器302以及存储在所述存储器302中并可在所述处理器301上运行的计算机程序。所述处理器301执行所述计算机程序时实现上述各个基于调峰调频的储能容量的确定方法在实施例中的步骤，例如图1所示的基于调峰调频的储能容量的确定方法的所有步骤。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如：图2所示的基于调峰调频的储能容量的确定装置的所有模块。
另外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上任一实施例所述的基于调峰调频的储能容量的确定方法。
本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是终端设备的示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器301可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器301是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分。
所述存储器302可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器301通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器302内的数据，实现所述终端设备的各种功能。所述存储器302可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于调峰调频的储能容量的确定方法，其特征在于，包括：
获取目标电力系统的弃电率，选取满足弃电率约束阈值的若干组第一待测储能规模；其中，储能规模包括：储能功率和储能能量；
获取每组所述第一待测储能规模对应的系统年费用，在第一待测储能规模中选取年费用最低储能规模作为调峰储能规模；
获取所述目标电力系统在功率失衡后的预设调频约束范围，通过有功功率调整操作，获得与所述预设调频约束范围对应的目标有功功率；其中，所述预设调频约束范围包括：第一频率范围和第二频率范围，所述目标有功功率包括：第一调频需求和第二调频需求，所述第一频率范围与所述第一调频需求对应，所述第二频率范围与所述第二调频需求对应；
获取所述目标电力系统的第二待测储能规模，将所述第二待测储能规模对应的参数输入至预设的模拟模型中，获得电力系统中各类电源的开机容量数据，并根据所述各类电源的开机容量数据计算获得第一调频能力和第二调频能力，从而根据第一调频需求、第二调频需求、第一调频能力和第二调频能力计算获得第一调频充裕度和第二调频充裕度；
对第一调频充裕度和第二调频充裕度重复执行充裕度判断，在第一调频充裕度和第二调频充裕度两者都大于或等于充裕度阈值时停止，并输出第一调频充裕度和第二调频充裕度两者都大于充裕度阈值时对应的第二待测储能规模作为调频储能规模；
对比所述调峰储能规模和所述调频储能规模之间的储能功率大小和储能能量大小，选择储能功率最大的作为目标储能功率，选择储能能量最大的作为目标储能能量，基于目标储能功率和目标储能能量生成目标储能规模，并将所述目标储能规模传输给用户端，以使用户端根据所述目标储能规模确定所述目标电力系统所需的电源功率和电源数量。
2.根据权利要求1所述的基于调峰调频的储能容量的确定方法，其特征在于，所述对第一调频充裕度和第二调频充裕度重复执行充裕度判断，在第一调频充裕度和第二调频充裕度两者都大于或等于充裕度阈值时停止，并输出第一调频充裕度和第二调频充裕度两者都大于充裕度阈值时对应的第二待测储能规模作为调频储能规模，还包括：
在第一调频充裕度或第二调频充裕度小于充裕度阈值时，增加第二待测储能规模的参数，并重新计算电力系统各类电源的开机容量，基于重新计算后的开机容量更新第一调频充裕度和第二调频充裕度。
3.根据权利要求1所述的基于调峰调频的储能容量的确定方法，其特征在于，所述获取所述目标电力系统在功率失衡后的预设调频约束范围，通过有功功率调整操作，获得与所述预设调频约束范围对应的目标有功功率，包括：
获取所述目标电力系统在功率失衡后的预设调频约束范围；
根据频率与有功功率的关系曲线，将所述预设调频约束范围的第一频率范围和第二频率范围分别代入所述关系曲线中，获得第一调频和第二调频需求。
4.根据权利要求1所述的基于调峰调频的储能容量的确定方法，其特征在于，所述根据所述各类电源的开机容量数据计算获得第一调频能力和第二调频能力，具体为：
所述各类电源的开机容量数据包括：目标电力系统的旋转备用开机容量、第一类型发电机组开机容量、第二类型发电机组开机容量和第n类型发电机组开机容量；
取所述第一类型发电机组开机容量、所述第二类型发电机组开机容量和所述第n类型发电机组开机容量之和的预设百分比作为第一调频能力；
对所述目标电力系统的旋转备用开机容量和所述第一调频能力做差，获得第二调频能力。
5.根据权利要求1所述的基于调峰调频的储能容量的确定方法，其特征在于，所述根据第一调频需求、第二调频需求、第一调频能力和第二调频能力计算获得第一调频充裕度和第二调频充裕度，具体为：
将第一调频需求、第二调频需求、第一调频能力和第二调频能力代入预设的充裕度计算公式，获得第一调频充裕度和第二调频充裕度；其中，所述预设的充裕度计算公式具体为：
R1＝(M1/1-1)×100％
R2＝(M2/2-1)×100％
式中，N1为第一调频需求、N2为第二调频需求、M1为第一调频能力和M2为第二调频能力。
6.一种基于调峰调频的储能容量的确定装置，其特征在于，包括：数据获取模块、第一储能规模输出模块、功率计算模块、充裕度计算模块、第二储能规模输出模块和结果生成模块；
所述数据获取模块，用于获取目标电力系统的弃电率，选取满足弃电率约束阈值的若干组第一待测储能规模；其中，储能规模包括：储能功率和储能能量；
所述第一储能规模输出模块，用于获取每组所述第一待测储能规模对应的电力系统年费用，在第一待测储能规模中选取年费用最低储能规模作为调峰储能规模；
所述功率计算模块，用于获取所述目标电力系统在功率失衡后的预设调频约束范围，通过有功功率调整操作，获得与所述预设调频约束范围对应的目标有功功率；其中，所述预设调频约束范围包括：第一频率范围和第二频率范围，所述目标有功功率包括：第一调频需求和第二调频需求，所述第一频率范围与所述第一调频需求对应，所述第二频率范围与所述第二调频需求对应；
所述充裕度计算模块，用于获取所述目标电力系统的第二待测储能规模，将所述第二待测储能规模对应的参数输入至预设的模拟模型中，获得电力系统中各类电源的开机容量数据，并根据所述各类电源的开机容量数据计算获得第一调频能力和第二调频能力，从而根据第一调频需求、第二调频需求、第一调频能力和第二调频能力计算获得第一调频充裕度和第二调频充裕度；
所述第二储能规模输出模块，用于对第一调频充裕度和第二调频充裕度重复执行充裕度判断，在第一调频充裕度和第二调频充裕度大于或等于充裕度阈值时停止，并输出第一调频充裕度和第二调频充裕度大于或等于充裕度阈值时对应的第二待测储能规模作为调频储能规模；
所述结果生成模块，用于对比所述调峰储能规模和所述调频储能规模之间的储能功率大小和储能能量大小，选择储能功率最大的作为目标储能功率，选择储能能量最大的作为目标储能能量，基于目标储能功率和目标储能能量生成目标储能规模，并将所述目标储能规模传输给用户端，以使用户端根据所述目标储能规模确定所述目标电力系统所需的电源功率和电源数量。
7.根据权利要求6所述的基于调峰调频的储能容量的确定装置，其特征在于，所述对第一调频充裕度和第二调频充裕度重复执行充裕度判断，在第一调频充裕度和第二调频充裕度两者都大于或等于充裕度阈值时停止，并输出第一调频充裕度和第二调频充裕度两者都大于充裕度阈值时对应的第二待测储能规模作为调频储能规模，还包括：
在第一调频充裕度或第二调频充裕度小于充裕度阈值时，增加第二待测储能规模的参数，并重新计算电力系统各类电源的开机容量，基于重新计算后的开机容量更新第一调频充裕度和第二调频充裕度。
8.根据权利要求6所述的基于调峰调频的储能容量的确定装置，其特征在于，所述根据第一调频需求、第二调频需求、第一调频能力和第二调频能力计算获得第一调频充裕度和第二调频充裕度，具体为：
将第一调频需求、第二调频需求、第一调频能力和第二调频能力代入预设的充裕度计算公式，获得第一调频充裕度和第二调频充裕度；其中，所述预设的充裕度计算公式具体为：
R1＝(M1/1-1)×100％
R2＝(M2/2-1)×100％
式中，N1为第一调频需求、N2为第二调频需求、M1为第一调频能力和M2为第二调频能力。
9.一种计算机终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任意一项所述的一种基于调峰调频的储能容量的确定方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至5中任意一项所述的一种基于调峰调频的储能容量的确定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211472496.3A CN115800336B (zh) | 2022-11-22 | 2022-11-22 | 一种基于调峰调频的储能容量的确定方法、装置及设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211472496.3A CN115800336B (zh) | 2022-11-22 | 2022-11-22 | 一种基于调峰调频的储能容量的确定方法、装置及设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115800336A true CN115800336A (zh) | 2023-03-14 |
| CN115800336B CN115800336B (zh) | 2024-04-09 |
Family
ID=85440447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211472496.3A Active CN115800336B (zh) | 2022-11-22 | 2022-11-22 | 一种基于调峰调频的储能容量的确定方法、装置及设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115800336B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120215368A1 (en) * | 2011-02-23 | 2012-08-23 | Nec Laboratories America, Inc. | Storage integrated management systems for energy microgrids |
| US20140070756A1 (en) * | 2012-09-13 | 2014-03-13 | Stem, Inc | Method for balancing frequency instability on an electric grid using networked distributed energy storage systems |
| CN107482656A (zh) * | 2017-08-11 | 2017-12-15 | 电力规划总院有限公司 | 微电网的电力规划方法、装置、设备及计算机可读存储介质 |
| JP2019115249A (ja) * | 2017-12-25 | 2019-07-11 | 赫普科技発展（北京）有限公司 | 電力網に周波数変調を行う方法、装置及びそのシステム |
| CN110112761A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-08-09 | 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 | 适用于电厂储能辅助调频的储能定容方法、装置及设备 |
| CN110350518A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-18 | 国网江苏省电力有限公司 | 一种用于调峰的电网储能容量需求评估方法及系统 |
| WO2021164112A1 (zh) * | 2020-02-18 | 2021-08-26 | 山东大学 | 风电场优化配置储能作为黑启动电源的频率控制方法及系统 |
| CN114094599A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-02-25 | 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司 | 一种多站融合参与调峰调频调压潜力评估方法及装置 |
-
2022
- 2022-11-22 CN CN202211472496.3A patent/CN115800336B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120215368A1 (en) * | 2011-02-23 | 2012-08-23 | Nec Laboratories America, Inc. | Storage integrated management systems for energy microgrids |
| US20140070756A1 (en) * | 2012-09-13 | 2014-03-13 | Stem, Inc | Method for balancing frequency instability on an electric grid using networked distributed energy storage systems |
| CN107482656A (zh) * | 2017-08-11 | 2017-12-15 | 电力规划总院有限公司 | 微电网的电力规划方法、装置、设备及计算机可读存储介质 |
| JP2019115249A (ja) * | 2017-12-25 | 2019-07-11 | 赫普科技発展（北京）有限公司 | 電力網に周波数変調を行う方法、装置及びそのシステム |
| CN110112761A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-08-09 | 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 | 适用于电厂储能辅助调频的储能定容方法、装置及设备 |
| CN110350518A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-18 | 国网江苏省电力有限公司 | 一种用于调峰的电网储能容量需求评估方法及系统 |
| WO2021164112A1 (zh) * | 2020-02-18 | 2021-08-26 | 山东大学 | 风电场优化配置储能作为黑启动电源的频率控制方法及系统 |
| CN114094599A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-02-25 | 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司 | 一种多站融合参与调峰调频调压潜力评估方法及装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| WEN WEI 等: "Energy Storage Economic Optimization Scheduling Method for Multi-Scene Demand of Peak and Frequency Modulation", ENERGIES * |
| 王亚莉 等: "基于动态峰谷时段划分的储能调峰调频经济调度研究", 中国电力 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115800336B (zh) | 2024-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Perez et al. | Effect of battery degradation on multi-service portfolios of energy storage | |
| CN110266031A (zh) | 发电侧储能并网充放电量控制方法、装置、服务器及存储介质 | |
| US12027859B2 (en) | Methods and systems for power management in a microgrid | |
| CN111987719B (zh) | 一种电动汽车聚合商参与调频的投标方法及装置 | |
| CN115271397A (zh) | 一种电力日前市场出清的计算方法、装置及储存介质 | |
| CN113240350A (zh) | 一种基于储能并网的综合效用评价方法及系统 | |
| CN110752598B (zh) | 多点分布式储能系统灵活性评价方法和装置 | |
| CN108053112A (zh) | 一种储能系统规划的方法及系统 | |
| CN113612272B (zh) | 针对新能源发电系统的不间断电源的充电控制方法及装置 | |
| CN117277444B (zh) | 一种新能源基地电源容量优化配置方法及装置 | |
| CN110661250A (zh) | 含风光储发输电系统的可靠性评估方法及系统 | |
| CN111798070B (zh) | 一种用户侧光储系统的配置方法及装置 | |
| CN110707729B (zh) | 一种多区域一次调频情况的分析方法、装置及存储介质 | |
| CN117477659A (zh) | 一种电力系统的新能源与常规电源配比方法、装置及介质 | |
| CN110994639B (zh) | 一种电厂储能辅助调频的仿真定容方法、装置及设备 | |
| CN116885782A (zh) | 新能源电网系统的控制方法、装置和电子设备 | |
| CN115800336B (zh) | 一种基于调峰调频的储能容量的确定方法、装置及设备 | |
| CN116365585A (zh) | 新能源电网规划模型的构建方法、装置及终端设备 | |
| CN112564134B (zh) | 电网一次调频备用容量配置的方法、装置、设备及介质 | |
| CN115238992A (zh) | 一种电力系统源荷储的协调优化方法、装置及电子设备 | |
| CN115882483A (zh) | 一种利用容量弹性实现系统最优储能容量配置的方法 | |
| CN115764936A (zh) | 电网储能配置的优化方法、装置、设备及存储介质 | |
| Yang et al. | Simplified Prediction Model of Frequency Nadir for Power Systems Penetrated With Renewable Energy | |
| CN104934999A (zh) | 光伏发电控制方法、装置和光伏发电系统 | |
| Hu et al. | Research on peak load optimization model considering interruptible load at peak time |
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 |