[发明专利]光伏温室微能网系统多形态储能配置方法及系统

说明书

本发明实施例提供一种光伏温室微能网系统多形态储能配置方法及系统，该方法包括：建立双层规划模型，双层规划模型包括上层规划模型及下层规划模型，上层规划模型用于以光伏温室微能网系统的一年内投资运行费用低为目标优化配置多形态储能装置的储能容量，下层规划模型用于以光伏电源就地消纳程度大为目标优化一天内各可时移负荷工作状态量及各形态储能装置的输入输出功率；获取光伏温室微能网系统的若干个典型场景日的预测数据及场景日发生天数；根据典型场景日的预测数据对双层规划模型求解，获得光伏温室微能网系统的各形态储能装置的最优储能容量。本发明实施例实现全年各类气象场景与温室作业场景下光伏发电的高比例就地消纳。

技术领域

本发明实施例涉及能源技术领域，更具体地，涉及一种光伏温室微能网系统多形态储能配置方法及系统。

背景技术

作为能源互联网的延伸，含有多形态能源的微能网概念的提出为解决分布式发电就地消纳问题提供了新的思路。光伏发电在广大农村地区取得了广泛应用，其中光伏温室大棚是光伏发电与设施农业相结合的典型应用，形成了以现代种植业为主的光伏温室微能网系统。这种光伏温室微能网系统将多能互补控制技术与现代农业种植技术相结合，充分发挥太阳能、生物质能以及新型农业负荷的优势，通过优化调控实现对太阳能“就地收集、就地储存、就地使用”的过程，最终达到促进光伏温室大棚内农作物生长的目的。而“就地储存”环节在优化调控过程中发挥至关重要的能量时空搬移作用，以达成储存光伏电源峰值出力并在出力低谷时段向负荷提供能量的目的，因而如何配置储能类型与容量成为该项技术成功实施的关键前提。

目前，有关微能网的研究大多是在概念、架构上的讨论，针对光伏温室微能网系统储能优化配置的研究还未见报道。现有技术中，含光伏电源的微电网中通常采用以蓄电池为主的电储能，储能形式单一且投资及维护成本随蓄电池安装容量的增加而激增，使得微电网中储能容量配置较为保守，且造价与维护费用昂贵；并且以经济性为目标的微电网能量优化调度策略，归根结底是利用储能的能量时空搬移作用实现的，因此蓄电池储能的频繁充放电操作无法避免，储能寿命受频繁充放电影响大大缩短。相比于目前广泛研究的微电网系统中电储能配置而言，光伏温室微能网具有电、热、水等多种能源形态的负荷，因此可以配置多种能源形态的储能，而传统的单一蓄电池的微电网储能优化配置方法在光伏温室微能网系统多形态储能配置中不再适用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的光伏温室微能网系统多形态储能配置方法及系统。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种光伏温室微能网系统多形态储能配置方法，该方法包括：建立双层规划模型，双层规划模型包括上层规划模型及下层规划模型，上层规划模型用于以光伏温室微能网系统的一年内投资运行费用低为目标优化配置多形态储能装置的储能容量，下层规划模型用于以光伏电源就地消纳程度大为目标优化一天内各可时移负荷工作状态量及各形态储能装置的输入输出功率；多形态储能包括蓄水池、沼气池、相变蓄热装置以及蓄电池中的至少两种；获取光伏温室微能网系统的若干个典型场景日的预测数据及场景日发生天数，预测数据包括光伏发电预测数据及光伏温室进行生产活动的各类型负荷预测数据；根据典型场景日的预测数据对双层规划模型求解，获得光伏温室微能网系统的各形态储能装置分别对应的最优储能容量。

根据本发明实施例第二方面，提供了一种光伏温室微能网系统多形态储能配置系统，该系统包括：建立模块，用于建立双层规划模型，双层规划模型包括上层规划模型及下层规划模型，上层规划模型用于以光伏温室微能网系统的一年内投资运行费用低为目标优化配置多形态储能装置的储能容量，下层规划模型用于以光伏电源就地消纳程度大为目标优化一天内各可时移负荷工作状态量及各形态储能装置的输入输出功率；多形态储能包括蓄水池、沼气池、相变蓄热装置以及蓄电池中的至少两种；获取模块，用于获取光伏温室微能网系统的若干个典型场景日的预测数据及场景日发生天数，预测数据包括光伏发电预测数据及光伏温室进行生产活动的各类型负荷预测数据；求解模块，用于根据典型场景日的预测数据对双层规划模型求解，获得光伏温室微能网系统的各形态储能装置分别对应的最优储能容量。