[发明专利]一种多弃风区域风储容量配置方法

说明书

本发明公开了一种基于多目标优化技术的多弃风区域风储容量配置方法。该发明可解决风储系统规划时储能容量优化配置问题，以应对多弃风区域风电场预测考核及弃风的问题。所提方法依据多弃风区域风电场最大限度减少电站“弃风”原则，同时采用储能系统补偿风功率短期预测误差，满足减少电站罚款的要求，建立多弃风区域风电场蓄能系统的充放电数学描述模型；在此基础上，耦合储能系统调度策略，模拟风储系统运行，利用多目标优化模型对风储容量进行优化配置，应用实例风电场的风储仿真对该方法进行了分析评价。实验表明，该方法能实现有效的储能容量配置，到达优化预期。

技术领域

本发明涉及新能源发电的风电场和储能联合开发领域，特别是多弃风区域、多目标的风储容量配置方法。

背景技术

电力系统是一个复杂的动态系统，维持发电、输电、用电之间的功率平衡是电网的责任。电网调度机构根据日负荷曲线可以制定发电计划，满足次日电力的需求。风电场输出功率具有波动性和间歇性，风电的大规模接入导致发电计划制定难度大大增加，风电给电力系统的调度运行带来巨大挑战。对风电场配置一定容量的储能系统是缓解电力系统调峰、调频压力，提高风电接纳能力的有效手段之一。同时，风电场开发企业也可以利用储能系统进行充放电操作，提高系统整体发电量，尽可能减少因电网限电、风电机组检修无法发电带来的发电量损失。

本发明公开了一种基于多目标优化技术的多弃风区域风储容量配置方法。该方法建立了利用历史的功率时间序列和电网调度等数据的高效多目标优化模型，所提方法在我国多弃风区域，考虑风功率预测系统考核罚款、最小风储运行效益最大、弃风电量最小、投资经济性最好等多目标的条件下，通过多目标优化技术对风储联合运行模型进行模拟，获得更为可靠的风储容量配置方案。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的风电场输出功率具有波动性和间歇性，风电的大规模接入导致发电计划制定难度大大增加的技术问题，提供一种基于多目标优化技术的多弃风区域风储容量配置方法，建立了利用历史的功率时间序列和电网调度等数据的高效多目标优化模型，考虑风功率预测系统考核罚款、最小风储运行效益最大、弃风电量最小、投资经济性最好等多目标的条件下，通过多目标优化技术对风储联合运行模型进行模拟，获得更为可靠的风储容量配置方案。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种多弃风区域风储容量配置方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1，依据多弃风区域风电场最大限度减少电站“弃风”原则，同时采用储能系统补偿风功率短期预测误差，建立多弃风区域风电场蓄能系统的充放电数学描述模型；

步骤2，耦合储能系统调度策略，利用多目标优化模型对风储容量进行优化配置。

作为优选，所述步骤1具体包括以下步骤：

步骤101，对于时段i，计算蓄电池理想变化电量Δx_i；

步骤102，计算i时段末，即i+1时段初，蓄电池理想容量C_i+1；

步骤103，判断总容量限制，计算蓄电池实际变化Δx_ai；

步骤104，计算弃风电量A_wi；

步骤105，计算风储系统上网电量P_si及与电网计划出力的相对误差e_i。

作为优选，所述步骤2具体包括以下步骤：

步骤201，随机初始化一个种群大小为p的父代种群，父代种群包含风电场容量和储能系统容量的全部信息；