CN119496201A - 一种考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法,涉及电力调度技术领域,包括收集电储能设备运行数据以及电力供应运行数据;基于电储能设备运行数据以及电力供应运行数据,构建用于评估电力系统平衡性的新能源和水电调度模型并计算电力充裕度、电量充裕度和电力供应紧张时长;基于电力充裕度和电量充裕度分布特性,计算电量充裕度修正系数;基于电力供应紧张时段总时长均值,计算容量服务时长修正系数;综合电量充裕度修正系数、容量服务时长修正系数和设备可靠性修正系数,计算电储能的可信容量,本发明通过引入电量充裕度修正系数、容量服务时长修正系数和设备可靠性修正系数,能够更全面地评估电储能的可信容量。

Description

一种考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法
技术领域
本发明涉及电力调度技术领域,特别是一种考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法。
背景技术
可信容量是容量市场中市场主体申报的重要基础数据。市场运营机构负责评估不同类型市场成员的可信容量。在此基础上,市场运营机构组织市场成员申报容量价格,并按照其电网容量需求出清得到各类市场成员中标容量,可信容量本质上是考虑各类型影响因素后不同类型电源有效发电出力,容量市场中开展可信容量交易本质上是为了满足电网运行期间容量要求。不同类型电源发电出力的影响因素不同,导致其可信容量评估方法不同。作为新兴市场主体,当前电储能可信容量评估参考了常规电源评估方法,重点考虑设备可靠性影响。实际上作为电能存储装置,电储能发电出力主要影响因素在于电网整体电力供需情况和容量服务提供时长要求,具体情况如下:
电量充裕度对电储能容量服务具有较大影响。电储能不具备电能长期储存能力,即电储能仅能实现在单个运行日的电能存储与释放。若要求电储能释放电能,提供容量服务,则该运行日必须具有一定电量供应裕度,即允许电储能在电力供应富余时段充电,作为需要容量服务的电力供应紧张时段放电基本条件;
容量服务市场需求对电储能容量服务能力具有较大影响。受自身储电能力限制,电储能按照其最大交换功率放电的时长需要满足放电量限值要求。
以上两方面因素表明,电储能可信容量不仅与自身设备可靠性有关,而且与电力供需有关。当前的可信容量评估方法仅考虑设备可靠性,将造成电储能可信容量评估结果偏高,具体出现两个问题:
当电网整体电力电量供应紧张时,将出现电储能无充电机会,也不能提供容量服务的情况,造成容量服务不可用;
若电网所需要容量服务的时段较长,则电储能所能提供容量服务的时长将不满足运行要求,或所提供容量服务低于其可信容量水平。
发明内容
鉴于现有的电网存在的问题,提出了本发明。
因此,本发明所要解决的问题在于如何提高电储能可信容量评估结果的准确性。
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供了一种考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法,其包括,收集电储能设备运行数据以及电力供应运行数据;
基于电储能设备运行数据以及电力供应运行数据,构建用于评估电力系统平衡性的新能源和水电调度模型;
基于电力系统平衡性的新能源和水电调度模型,计算电力充裕度、电量充裕度和电力供应紧张时长;
基于电力充裕度和电量充裕度分布特性,计算电量充裕度修正系数;
基于电力供应紧张时段总时长均值,计算容量服务时长修正系数;
综合电量充裕度修正系数、容量服务时长修正系数和设备可靠性修正系数,计算电储能的可信容量。
作为本发明所述考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法的一种优选方案,其中:所述电储能设备运行数据包括电储能交换功率、储电量及同类型设备故障数据,所述电力供应基础数据包括逐个运行日用电负荷、新能源发电、常规电源开停状态和发电能力。
作为本发明所述考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法的一种优选方案,其中:所述基于电储能设备运行数据以及电力供应运行数据,构建用于评估电力系统平衡性的新能源和水电调度模型包括构建剩余发电需求均衡性最大为目标的新能源及水电调度模型,表示为:
其中,分别为运行日d时段t剩余发电需求和该运行日各时段平均剩余发电需求,NT、ΔT分别为优化时段数和时间间隔,分别为水电h、新能源电站n运行日d时段t发电出力,NH、NN分别为水电站数量、新能源电站数量,为运行日d时段t用电负荷需求,分别为水电h运行日d最大、最小发电量限值。
作为本发明所述考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法的一种优选方案,其中:所述基于电力系统平衡性的新能源和水电调度模型,计算电力充裕度、电量充裕度和电力供应紧张时长包括计算运行日电量充裕度,即火电电量供应能力与剩余发电需求对应电量的比值,可表示为:
式中,NG代表火电机组数,为火电机组g运行日d最大发电出力,则代表该运行日火电电量供应能力,代表剩余发电需求对应电量,代表运行日d电量充裕度;
计算运行日电力充裕度,即火电最大发电出力与最大剩余发电需求的比值,可表示为:
式中,代表最大剩余发电需求,代表运行日d电力充裕度;
计算运行日电力供应紧张时长,即火电最大发电出力与最大剩余发电需求的比值,可表示为:
式中,εP代表电力供应紧张判断阈值,若满足式中所示判断条件,则该时段为该运行日电力供应紧张时段,统计全天电力供应紧张时段总时长,记为NTSd
作为本发明所述考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法的一种优选方案,其中:所述基于电力充裕度和电量充裕度分布特性,计算电量充裕度修正系数包括通过分析历史运行情况中电力充裕度和电量充裕度分布特性,评估电量充裕度对电储能容量服务的影响,测算电量充裕度修正系数,历史运行日中需要提供容量服务的运行日可以电力充裕度作为判定条件,即:
式中,εDP为容量服务需求的判断阈值,若某运行日电力充裕度满足上述公式,则对所有历史运行日进行统计,需要容量服务的运行日总天数记为NDR;
若存在容量服务的运行日,其电量充裕度超过判断阈值,可表示为:
式中,εDE代表电量充裕度判断阈值,对所有历史运行日进行统计,满足上述公式所示判断条件的运行日总天数即为NDSR;
所述电量充裕度修正系数定义为满足电量充裕度判断条件的运行日总天数与需要容量服务的运行日总天数的比值,即:
式中,代表电储能电量充裕度修正系数。
作为本发明所述考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法的一种优选方案,其中:所述基于电力供应紧张时段总时长均值,计算容量服务时长修正系数包括统计满足公式所示的判断条件运行日中电力供应紧张时段总时
长,其均值即为电储能容量服务时长需求,可表示为:
式中,代表满足所示判断条件的运行日,代表所有满足条件运行日的数据均值,NTRN代表电储能容量服务时长需求;
对比电储能容量服务时长需求及电储能放电时长,表示为:|
NTRN>NTSD
式中,NTSD代表电储能放电时长,即储电量与最大交换功率的比值,表示为:
式中,分别为电储能s储电量与最大交换功率;
所述容量服务时长修正系数为分段函数,若满足公式
则按照电储能容量服务时长需求与电储能放电时长对其修正,否则修正系数为0,表示为:
式中,代表电储能容量服务时长修正系数。
作为本发明所述考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法的一种优选方案,其中:所述综合电量充裕度修正系数、容量服务时长修正系数和设备可靠性修正系数,计算电储能的可信容量包括计算设备可靠性修正系数,所述设备可靠性修正系数即为其故障率,表示为:
式中,代表电储能设备可靠性修正系数,αs为电储能故障率;
对电量充裕度修正系数、容量服务时长修正系数、设备可靠性修正系数加和,得到综合修正系数,进而计算电储能可信容量,表示为:
式中,Ps Dmax分别代表电储能s最大交换功率、可信容量。
第二方面,本发明实施例提供了基于考虑电力供需因素的电储能可信容量评估系统,其包括数据采集模块,用于收集电储能设备的运行数据和电力供应的基础数据;
分析模块,用于统计和分析电力供需数据,并构建新能源和水电调度模型;
评估模块,用于计算电量充裕度修正系数、设备可靠性修正系数,并评估电储能设备的可信容量。
第三方面,本发明实施例提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其中:所述计算机程序指令被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法的步骤。
第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其中:所述计算机程序指令被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法的步骤。
本发明有益效果为:本发明通过引入电量充裕度修正系数、容量服务时长修正系数和设备可靠性修正系数,能够更全面地评估电储能的可信容量,通过分析电网历史运行数据,测算逐个运行日电力充裕度、电量充裕度和电力供应紧张时长,可以更准确地反映电网的实际运行情况,进而提高电储能可信容量的评估精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见的,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法的流程图;
图2为考虑电力供需因素的电储能可信容量评估系统的模块图;
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于此描述的其他方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
参照图1~图2,为本发明第一个实施例,该实施例提供了一种考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法,包括,
S1:获取基础数据
该步骤的实施目的在于获取评估所需要的基础数据。
优选的,所需要的基础数据包括电储能运行数据、电力供应运行数据两方面,具体数据项目及来源为:
电储能运行数据,包括电储能最大交换功率、最大/最小储电量及同类型设备故障数据,均来源于电储能设计参数;
电力供应运行数据,包括逐个运行日用电负荷、新能源发电、常规电源开停状态和发电能力,均来源于电力调度控制系统。
S2:构建用于评估电力系统平衡性的新能源和水电调度模型
该步骤的实施目的在于对逐个运行日电力供应情况进行分析,统计测算其电力充裕度、电量充裕度及电力供应紧张时长,在此基础上对整体运行情况进行评估。
优选的,构建并求解剩余发电需求均衡性最大为目标的新能源及水电调度模型。新能源发电出力调节能力较差,而水电发电出力调节能力较强。构建剩余发电需求均衡性最大为目标的新能源及水电调度模型,优先安排新能源和水电发电出力,能够最大限度发挥水电调节能力强的优势,降低新能源发电出力对电力供应的影响。该模型以剩余发电需求方差作为剩余发电需求均衡性评价指标,优化目标可表示为剩余发电需求方差最小;约束条件包括电力平衡约束、水电发电特性约束,可表示为:
式中,分别为运行日d时段t剩余发电需求和该运行日各时段平均剩余发电需求,NT、ΔT分别为优化时段数和时间间隔,分别为水电h、新能源电站n运行日d时段t发电出力,NH、NN分别为水电站数量、新能源电站数量,为运行日d时段t用电负荷需求,分别为水电h运行日d最大、最小发电量限值。
该模型本质上为凸二次规划问题,采用内点法或调用Cplex等商用软件包即可求解得到该运行日各时段剩余发电需求。
S3:基于电力系统平衡性的新能源和水电调度模型,计算电力充裕度、电量充裕度和电力供应紧张时长
优选的,评估运行日电量充裕度,即火电电量供应能力与剩余发电需求对应电量的比值,可表示为:
式中,NG代表火电机组数。为火电机组g运行日d最大发电出力,则代表该运行日火电电量供应能力,代表剩余发电需求对应电量,代表运行日d电量充裕度。
优选的,评估运行日电力充裕度,即火电最大发电出力与最大剩余发电需求的比值,可表示为:
式中,代表最大剩余发电需求,代表运行日d电力充裕度。
优选的,评估运行日电力供应紧张时长,即该时段火电最大发电出力与剩余发电需求比值与电力充裕度的差不满足阈值的时段总和,该判断条件可表示为:
式中,εP代表电力供应紧张判断阈值。
若满足式中所示判断条件,则该时段为该运行日电力供应紧张时段,统计全天电力供应紧张时段总时长,记为NTSd
S4:基于电力充裕度和电量充裕度分布特性,计算电量充裕度修正系数
该步骤的实施目的在于通过分析历史运行情况中电力充裕度和电量充裕度分布特性,评估电量充裕度对电储能容量服务的影响,测算其电量充裕度修正系数。受自身运行特性限制,电储能仅能实现单个运行日的电量存储与释放,时间过长将导致其运行损耗大幅增加。因此,当且仅当电网电力充裕度较低,需要市场成员提供容量服务,且电量充裕度较高,存在富余电量时,电储能能够通过在电力富余时段充电,而在电力紧张时段放电,提供容量服务。
优选的,历史运行日中需要提供容量服务的运行日可以电力充裕度作为判定条件,即:
式中,εDP为容量服务需求的判断阈值。
若某运行日电力充裕度满足上述公式,则该运行日存在容量服务需求。对所有历史运行日进行统计,需要容量服务的运行日总天数记为NDR。
优选的,当存在容量服务的运行日,其电量充裕度超过判断阈值,则表明该运行日存在电力供应富余时段,可供电储能充电,进而在电力供应紧张时段放电,提供容量服务。上述判断标准可表示为:
式中,εDE代表电量充裕度判断阈值,式中所示的判断条件表明当且仅当该运行日电力充裕度低于判断条件,存在容量服务需求,且电量充裕度超过判断条件,存在电力供应富余时段供电储能充电,电储能才能提供容量服务,对所有历史运行日进行统计,满足式中所示判断条件的运行日总天数即为NDSR。
优选的,电储能电量充裕度修正系数定义为满足电量充裕度判断条件的运行日总天数与需要容量服务的运行日总天数的比值,即:
式中,代表电储能电量充裕度修正系数。
S5:基于电力供应紧张时段总时长均值,计算容量服务时长修正系数
该步骤的实施目的在于考虑容量服务时长要求,对电储能容量服务进行修正。由于电储能自身储电量限制,即使完全充满电,若容量服务时长超出其放电时长,则电储能必须降低放电功率,以满足时间要求。为此,需要引入容量服务时长修正系数。
优选的,统计满足公式
所示的判断条件运行日中电力供应紧张时段总时长,其均值即为电储能容量服务时长需求,可表示为:
式中,代表满足式所示判断条件的运行日,代表所有满足条件运行日的数据均值,NTRN代表电储能容量服务时长需求。
优选的,对比电储能容量服务时长需求及电储能放电时长,若电储能容量服务时长需求超过电储能放电时长,则将按照电储能容量服务时长需求对其可信容量进行修正,否则不需要修正。以上判断条件可表示为:
NTRN>NTSD
式中,NTSD代表电储能放电时长,即储电量与最大交换功率的比值,可表示为:
式中,分别为电储能s储电量与最大交换功率。
优选的,电储能容量服务时长修正系数为分段函数,若满足公式,则按照电储能容量服务时长需求与电储能放电时长对其修正,否则修正系数为0,可表示为:
式中,代表电储能容量服务时长修正系数。
S6:评估电储能设备可靠性修正系数
该步骤的实施目的在于分析电储能设备故障率,评估得到电储能设备可靠性修正系数。
优选的,电储能设备可靠性修正系数即为其故障率,可表示为:
式中,代表电储能设备可靠性修正系数,αs为电储能故障率。
步骤六:综合电量充裕度修正系数、容量服务时长修正系数和设备可靠性修正系数,计算电储能的可信容量
该步骤的实施目的在于综合考虑电储能电量充裕度、容量服务时长、设备故障等因素,评估得到其可信容量。
计算设备可靠性修正系数,所述设备可靠性修正系数即为其故障率,表示为:
式中,代表电储能设备可靠性修正系数,αs为电储能故障率
优选的,由于电量充裕度、容量服务时长、设备故障三方面影响因素为互不影响的三类因素,因此需要对电量充裕度修正系数、容量服务时长修正系数、设备可靠性修正系数加和,得到综合修正系数,进而计算电储能可信容量,可表示为:
式中,Ps Dmax分别代表电储能s最大交换功率、可信容量。
进一步的,本实施例还提供一种考虑电力供需因素的电储能可信容量评估系统,包括,
数据采集模块,用于收集电储能设备的运行数据和电力供应的基础数据;
分析模块,用于统计和分析电力供需数据,并构建新能源和水电调度模型;
评估模块,用于计算电量充裕度修正系数、设备可靠性修正系数,并评估电储能设备的可信容量。
本实施例还提供一种计算机设备,适用于考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法的情况,包括存储器和处理器;存储器用于存储计算机可执行指令,处理器用于执行计算机可执行指令,实现如上述实施例提出的考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法。
该计算机设备可以是终端,该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本实施例还提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上述实施例提出的实现考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法。
综上,本发明通过引入电量充裕度修正系数、容量服务时长修正系数和设备可靠性修正系数,能够更全面地评估电储能的可信容量,通过分析电网历史运行数据,测算逐个运行日电力充裕度、电量充裕度和电力供应紧张时长,可以更准确地反映电网的实际运行情况,进而提高电储能可信容量的评估精度。
实施例2
本发明第二个实施例,该实施例提供了一种考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法,为了验证本发明的有益效果,通过经济效益计算和仿真实验进行科学论证。
为了验证所提出的考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法的有效性,开展了如下实验。实验对象包括A系统和B系统,其中A系统为传统的电储能可信容量评估系统,B系统为采用本发明的考虑电力供需因素的电储能可信容量评估系统。
数据收集:A系统和B系统均收集相同的电储能设备运行数据及电力供应运行数据。数据包括电储能交换功率、储电量、同类型设备故障数据以及逐个运行日用电负荷、新能源发电、常规电源开停状态和发电能力。
模型构建:对A系统采用传统的评估方法,不考虑电力供需情况,直接基于设备可靠性进行可信容量评估。
对B系统基于收集的数据,构建用于评估电力系统平衡性的新能源和水电调度模型,计算电力充裕度、电量充裕度和电力供应紧张时长。
修正系数计算:A系统直接根据设备可靠性计算可信容量。
B系统基于电力充裕度和电量充裕度分布特性,计算电量充裕度修正系数;基于电力供应紧张时段总时长均值,计算容量服务时长修正系数;同时计算设备可靠性修正系数。
可信容量计算:
A系统直接得出可信容量。
B系统综合电量充裕度修正系数、容量服务时长修正系数和设备可靠性修正系数,计算电储能的可信容量。
数据记录:
实验过程中,记录不同系统在多次运行日中的可信容量数据,确保数据具有代表性和重复性。
表1
通过表1数据可以看出,对比A系统和B系统在不同运行日中的可信容量数据,可以明显看出,B系统采用考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法后,其可信容量在所有测试条件下均明显高于A系统。这主要体现在以下几个方面:
电量充裕度修正系数的影响:B系统通过分析历史运行情况,评估电量充裕度对电储能容量服务的影响,计算得出的电量充裕度修正系数均大于1。这意味着在考虑了电力供需情况后,系统能够更合理地评估电储能的可用电量,从而提高了可信容量。
容量服务时长修正系数的作用:在电力供应紧张时段,B系统通过计算容量服务时长修正系数,确保了系统能够在紧张时段提供足够的容量服务。实验数据表明,B系统在所有运行日中,其容量服务时长修正系数均大于1,进一步提高了系统的可信容量。
综合修正系数的应用:B系统综合考虑了电量充裕度修正系数、容量服务时长修正系数和设备可靠性修正系数,这使得其评估的可信容量更为准确和可靠。相较之下,A系统仅考虑设备可靠性,忽略了电力供需因素,导致其可信容量评估结果偏低。
实际应用效果:在实际应用中,B系统能够更好地适应电力供需的变化,提供更高效的电储能服务。在电力供应充足的情况下,B系统能够充分利用电量充裕度,提供更高的可信容量;在电力供应紧张的情况下,B系统也能够通过修正系数的调整,保证必要的容量服务。
综上所述,B系统采用的考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法,显著提高了电储能设备的可信容量,增强了系统的适应性和可靠性。这表明,本发明在实际应用中具有显著的创新性和优势。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法,其特征在于:包括,
收集电储能设备运行数据以及电力供应运行数据;
基于电储能设备运行数据以及电力供应运行数据,构建用于评估电力系统平衡性的新能源和水电调度模型;
基于电力系统平衡性的新能源和水电调度模型,计算电力充裕度、电量充裕度和电力供应紧张时长;
基于电力充裕度和电量充裕度分布特性,计算电量充裕度修正系数;
基于电力供应紧张时段总时长均值,计算容量服务时长修正系数;
综合电量充裕度修正系数、容量服务时长修正系数和设备可靠性修正系数,计算电储能的可信容量。
2.如权利要求1所述的考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法,其特征在于:所述电储能设备运行数据包括电储能交换功率、储电量及同类型设备故障数据,所述电力供应基础数据包括逐个运行日用电负荷、新能源发电、常规电源开停状态和发电能力。
3.如权利要求2所述的考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法,其特征在于:所述基于电储能设备运行数据以及电力供应运行数据,构建用于评估电力系统平衡性的新能源和水电调度模型包括构建剩余发电需求均衡性最大为目标的新能源及水电调度模型,表示为:
其中,分别为运行日d时段t剩余发电需求和该运行日各时段平均剩余发电需求,NT、ΔT分别为优化时段数和时间间隔,分别为水电h、新能源电站n运行日d时段t发电出力,NH、NN分别为水电站数量、新能源电站数量,为运行日d时段t用电负荷需求,分别为水电h运行日d最大、最小发电量限值。
4.如权利要求3所述的考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法,其特征在于:所述基于电力系统平衡性的新能源和水电调度模型,计算电力充裕度、电量充裕度和电力供应紧张时长包括计算运行日电量充裕度,即火电电量供应能力与剩余发电需求对应电量的比值,可表示为:
式中,NG代表火电机组数,为火电机组g运行日d最大发电出力,则代表该运行日火电电量供应能力,代表剩余发电需求对应电量,代表运行日d电量充裕度;
计算运行日电力充裕度,即火电最大发电出力与最大剩余发电需求的比值,可表示为:
式中,代表最大剩余发电需求,代表运行日d电力充裕度;
计算运行日电力供应紧张时长,即火电最大发电出力与最大剩余发电需求的比值,可表示为:NG
式中,εP代表电力供应紧张判断阈值,若满足式中所示判断条件,则该时段为该运行日电力供应紧张时段,统计全天电力供应紧张时段总时长,记为NTSd
5.如权利要求4所述的考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法,其特征在于:所述基于电力充裕度和电量充裕度分布特性,计算电量充裕度修正系数包括通过分析历史运行情况中电力充裕度和电量充裕度分布特性,评估电量充裕度对电储能容量服务的影响,测算电量充裕度修正系数,历史运行日中需要提供容量服务的运行日可以电力充裕度作为判定条件,即:
式中,εDP为容量服务需求的判断阈值,若某运行日电力充裕度满足上述公式,则对所有历史运行日进行统计,需要容量服务的运行日总天数记为NDR;
若存在容量服务的运行日,其电量充裕度超过判断阈值,可表示为:
式中,εDE代表电量充裕度判断阈值,对所有历史运行日进行统计,满足上述公式所示判断条件的运行日总天数即为NDSR;
所述电量充裕度修正系数定义为满足电量充裕度判断条件的运行日总天数与需要容量服务的运行日总天数的比值,即:
式中,代表电储能电量充裕度修正系数。
6.如权利要求5所述的考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法,其特征在于:所述基于电力供应紧张时段总时长均值,计算容量服务时长修正系数包括统计满足公式所示的判断条件运行日中电力供应紧张时段总时长,其均值即为电储能容量服务时长需求,可表示为:
式中,代表满足所示判断条件的运行日,代表所有满足条件运行日的数据均值,NTRN代表电储能容量服务时长需求;
对比电储能容量服务时长需求及电储能放电时长,表示为:|
NTRN>NTSD
式中,NTSD代表电储能放电时长,即储电量与最大交换功率的比值,表示为:
式中,分别为电储能s储电量与最大交换功率;
所述容量服务时长修正系数为分段函数,若满足公式
则按照电储能容量服务时长需求与电储能放电时长对其修正,否则修正系数为0,表示为:
式中,代表电储能容量服务时长修正系数。
7.如权利要求6所述的考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法,其特征在于:所述综合电量充裕度修正系数、容量服务时长修正系数和设备可靠性修正系数,计算电储能的可信容量包括计算设备可靠性修正系数,所述设备可靠性修正系数即为其故障率,表示为:
式中,代表电储能设备可靠性修正系数,αs为电储能故障率;
对电量充裕度修正系数、容量服务时长修正系数、设备可靠性修正系数加和,得到综合修正系数,进而计算电储能可信容量,表示为:
式中,分别代表电储能s最大交换功率、可信容量。
8.一种基于考虑电力供需因素的电储能可信容量评估系统,基于权利要求1~7任一所述的考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法,其特征在于:还包括,
数据采集模块,用于收集电储能设备的运行数据和电力供应的基础数据;
分析模块,用于统计和分析电力供需数据,并构建新能源和水电调度模型;
评估模块,用于计算电量充裕度修正系数、设备可靠性修正系数,并评估电储能设备的可信容量。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于:所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1~7任一所述的考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于:所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1~7任一所述的考虑电力供需因素的电储能可信容量评估方法的步骤。
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