[发明专利]基于风电场应用场景的储能系统优化配置方法及装置在审

专利信息
申请号: 202110903810.8 申请日: 2021-08-06
公开(公告)号: CN113794224A 公开(公告)日: 2021-12-14
发明(设计)人: 齐腾云;吴启仁;刘建平;李亚静;徐飞;郝玲;陈磊;张昊天;陈国航;李翠萍;李军徽 申请(专利权)人: 中国长江三峡集团有限公司;中国三峡新能源(集团)股份有限公司;清华大学
主分类号: H02J3/38 分类号: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/32
代理公司: 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 代理人: 杨明月
地址: 100038 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 基于 电场 应用 场景 系统 优化 配置 方法 装置
【权利要求书】:

1.一种基于风电场应用场景的储能系统优化配置方法,其特征在于,包括:

根据峰谷电价、储能系统的充放电功率和储能系统在负荷低谷时期内接纳的风电电量,构建储能系统在全寿命周期内的电池储能系统效益函数;

根据储能系统的功率配置、容量配置和充放电功率,构建储能系统在全寿命周期内的电池储能系统成本函数;

根据所述电池储能系统效益函数和所述电池储能系统成本函数,构建目标函数,并通过迭代法对所述目标函数进行求解,得到储能系统的最优配置结果。

2.根据权利要求1所述的基于风电场应用场景的储能系统优化配置方法,其特征在于,所述根据峰谷电价、储能系统的充放电功率和储能系统在负荷低谷时期内接纳的风电电量,构建储能系统在全寿命周期内的电池储能系统效益函数,包括:

根据峰谷电价和储能系统的充放电功率,构建储能系统的套利收益函数;

根据储能系统在负荷低谷时期内使电网接纳的新增风电电量,构建储能系统的电量收益函数;

根据储能系统的充放电功率,获取储能系统参与电网调峰运行时的补偿收益函数;

根据所述套利收益函数、所述电量收益函数和所述补偿收益函数,构建储能系统在全寿命周期内的电池储能系统效益函数。

3.根据权利要求1所述的基于风电场应用场景的储能系统优化配置方法,其特征在于,所述根据储能系统的功率配置、容量配置和充放电功率,构建储能系统在全寿命周期内的电池储能系统成本函数,包括:

根据储能系统的功率配置和容量配置,构建储能系统的投资成本函数;

根据储能系统的充放电功率,构建储能系统在达到预设充放电次数后的运维成本函数;

根据所述投资成本函数和所述运维成本函数,构建储能系统在全寿命周期内的电池储能系统成本函数。

4.根据权利要求2所述的基于风电场应用场景的储能系统优化配置方法,其特征在于,所述套利收益函数的公式为:

其中,IA表示套利收益,ηD表示储能系统的放电效率;Pprice,t表示电网的实时峰谷电价,PC,t表示储能系统在t时刻的充电功率,PD,t表示储能系统在t时刻的放电功率,T表示采样总时长,△t表示采样时间步长;

所述电量收益函数的公式为:

IE=CW·Ewind

其中,IE表示电量收益,Pwind表示t时刻电网接纳的新增风电电量,t1表示负荷低谷时段开始时间,t2表示负荷低谷时段截止时间;Ewind表示在全寿命周期内,储能系统使电网接纳的新增风电电量;CW表示风电电价;

所述补偿收益函数的公式为:

其中,IB表示补偿收益,Pr表示补偿单价。

5.根据权利要求3所述的基于风电场应用场景的储能系统优化配置方法,其特征在于,所述投资成本函数的公式为:

其中,CI表示投资成本,EB表示储能系统的容量配置,PB表示储能系统的功率配置,CE表示容量配置单价,CP表示功率配置单价,Dr表示折现率,N表示储能系统的运行年限;

所述运维成本函数的公式为:

其中,COM表示运维成本,PC,t表示储能系统在t时刻的充电功率,PD,t表示储能系统在t时刻的放电功率,T表示采样总时长,△t表示采样时间步长,CM为储能系统运维成本单价。

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