[发明专利]一种风电配合压缩空气储能容量优化方法及系统

说明书

本发明提供了一种风电配合压缩空气储能容量优化方法包括：获取的日内未加压缩空气储能时风电场的风电实际出力、典型调度曲线、日收益；设定压缩空气储能的初始储能值、储能上下限、平均相应速率、最大相应速率及充放电切换时间并将获取的日内的未加储能时风电场的风电实际出力、典型调度曲线、日收益输入压缩空气储能结合风电场的联合系统，联合系统开始模拟运行；从压缩空气储能初始储能值开始迭代，并计算每个储能容量对应的联合系统的年总发电量和年增加收益，并以年增加收益最大的储能容量作为压缩空气储能的最优容量。采用综合收益进行项目的可用性判断标准，较为直观，模拟了不同的使用场景，使得计算的年发电量准确性大大提高。

技术领域

本发明属于风力发电与储能相结合的技术领域，本发明涉及一种风电配合压缩空气储能容量优化方法及系统。

背景技术

为了缓解全球性的能源危机，同时大力推广绿色能源，目前以欧洲和中国为代表的风电产业正在迅猛发展。但是风电的出力具有很强的波动性，且需要大容量、长寿命的储能系统，同时由于其建设维护成本较高，上网电价较高，弃风或出力波动在电力市场上产生的损失将更大。为此，各国纷纷展开了风电和储能联合的项目探索，以希求使得风电出力更加平稳、可控。

常见的储能有物理储能、化学储能等，物理储能中应用比较广泛的是抽蓄储能，由于其对水资源的要求因此具有很强的地域限定，而压缩空气储能则对地域没有要求，因此风力发电搭配压缩空气储能成为了更加合理的搭配，而在学术界和工程界没有对风力发电搭配合理容量的压缩空气储能的研究，因此如何基于现有的风电项目，搭配合适容量的压缩空气储能，也是目前制约压缩空气储能项目的关键点。

发明内容

针对现有的风电建设维护成本较高，上网电价较高，弃风或出力波动在电力市场上产生的损失将更大，以及制约搭配合适容量的压缩空气储能的不足，本发明提出了一种风电配合压缩空气储能容量优化方法，具体步骤如下：

获取的日内未加压缩空气储能时风电场的风电实际出力、典型调度曲线、日收益；

设定所述压缩空气储能的初始储能值、储能上下限、平均相应速率、最大相应速率及充放电切换时间，并将所述获取的日内的未加储能时风电场的风电实际出力、典型调度曲线、日收益输入所述压缩空气储能结合风电场的联合系统，所述联合系统开始模拟运行；

从所述压缩空气储能初始储能值开始迭代，并计算每个储能容量对应的所述联合系统的年总发电量和年增加收益，并以所述年增加收益最大的储能容量作为所述压缩空气储能的最优容量。

优选的，所述联合系统开始模拟运行，包括：

进行所述联合系统所处场景的判断；

确定所处场景后对所述压缩空气储能全年所有预设时段的荷电状态安全性进行约束校验。

优选的，所述进行所述联合系统所处场景的判断，包括：

当风电出力刚好满足调度指令时，所述模拟运行的联合系统处于储能不出力的场景；

当风电出力无法满足调度指令时，所述模拟运行的联合系统处于储能放电的场景；

当风电出力高于调度指令时，所述模拟运行的联合系统处于储能充电的场景；

否则，所述联合系统无法响应当前指令的场景。

优选的，所述确定所处场景后对所述压缩空气储能全年所有预设时段的荷电状态安全性进行约束校验，包括：

判断所述压缩空气储能全年各预设时段荷电状态是否满足30％到95％的安全范围，当满足时为安全，否则重置所述储能状态及储能约束及所述年总发电量。

优选的，所述从所述压缩空气储能初始储能值开始迭代，并计算每个储能容量对应的所述联合系统的年总发电量和年增加收益，并以所述年增加收益最大的储能容量作为所述压缩空气储能的最优容量，包括：