[发明专利]一种综合能源系统的电储能事故备用容量优化利用方法

说明书

本发明公开了一种综合能源系统的电储能事故备用容量优化利用方法，包括：对电池生产园区的综合能源系统各设备分别构建能量模型；基于电池生产园区对综合能源系统的需求响应，以及电池生产园区的脱网风险，构建并网期望收益模型和脱网期望损失模型；其中电池生产园区的脱网风险，通过综合考虑非计划脱网的概率和重要负荷损失进行量化得到；综合并网期望收益和脱网期望损失，建立兼顾脱网风险与并网收益的综合能源系统优化调度模型；求解综合能源系统优化调度模型。本发明在兼顾脱网风险与并网收益的情况下，充分利用储能设备的事故容量，提高电池生产园区综合能源系统并网运行的经济性。

技术领域

本发明涉及一种综合能源系统的电储能事故备用容量优化利用方法。

背景技术

具有快速响应能力以及短时高倍率放电等优点的电储能，是综合能源系统理想的备用电源。然而，与之矛盾的是，受益于目前大电网极高的安全性和稳定性，综合能源系统在实际运行过程中，配置的电储能事故备用基本处于闲置状态，在一定程度上造成了资源的浪费。

因此，在承担一定风险的情况下，可考虑以下几个因素优化利用电储能备用，进一步提高系统运行的经济性：1)考虑系统各时段重要负荷需求差异；2)考虑系统所处区域不同状态(特别是天气状态，负载状态等)下发生事故的概率差异；3)考虑不同事故发生后损失的差异。另一方面，柔性负荷的调节是缓解供需侧矛盾的重要手段之一。随着手机、智能无线设备和电动汽车的快速发展，电池的市场需求越来越广。电池生产过程中的分容测试逐渐采用能量回馈的形式以实现节能环保。目前，厂商对分容工序充放电参数设置过于简单，通过需求响应手段优化分容工序，不仅可以提高并网运行的经济性，同时，可以满足脱网情况下部分重要负荷的供电需求，进一步优化利用电储能事故备用容量。系统中若含有温控负荷，可利用其柔性特征，在许可范围内降低舒适度，起到短时缓冲供能不足的作用。

基于此，本发明兼顾脱网风险与并网收益，并考虑分容电池与温控负荷的柔性特征，提出一种基于风险量化与需求侧响应的电储能事故备用容量优化利用方法。对于含有较大规模电储能事故备用的电池生产园区综合能源系统来说，本发明具有很好的经济应用价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对电池生产园区综合能源系统并网运行过程中储能设备的事故容量利用率不高的问题，提供一种综合能源系统的电储能事故备用容量优化利用方法，在兼顾脱网风险与并网收益的情况下，充分利用储能设备的事故容量，以进一步提高电池生产园区综合能源系统并网运行的经济性。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

基于风险量化与需求侧响应的综合能源系统优化利用方法，包括：

步骤1，对电池生产园区的综合能源系统各设备分别构建能量模型，包括储能模型、热电联产模型、制冷设备模型、水泵模型；

步骤2，基于电池生产园区对综合能源系统的需求响应，以及电池生产园区的脱网风险，构建并网期望收益模型和脱网期望损失模型；

其中，电池生产园区的脱网风险，通过综合考虑非计划脱网的概率和重要负荷损失进行量化得到；

步骤3，综合并网期望收益和脱网期望损失，建立兼顾脱网风险与并网收益的综合能源系统优化调度模型；

步骤4，求解综合能源系统优化调度模型，得到综合能源系统中储能设备的事故备用容量、综合能源系统中各设备的功率以及电池生成园区各重要环节负荷的投切状态。

进一步的，步骤4的求解方法为：通过线性化处理将综合能源系统优化调度模型转换为混合整数线性规划模型，然后调用MATLAB混合整数线性规划intlinprog函数进行求解。

进一步的，储能设备的类型包括电储能设备、冷储能设备、热储能设备、生产性储能设备，同一类型电池作为一个生产性储能设备，针对每个储能模型构建的储能模型均可表示为：

对于