[发明专利]一种考虑调峰和新能源消纳的储能容量计算方法及系统

说明书

本发明提供了一种考虑调峰和新能源消纳的储能容量计算方法及系统，包括：基于获取的跨区域送端电网、受端电网及输电线路的特性数据计算输电线路送出功率，并基于所述输电线路送出功率构建约束曲线；基于所述约束曲线和获取的送端电网、受端电网电源装机及源网荷特性，利用新能源生产模拟软件进行仿真模拟，调整送端电网的储能容量和/或充放电小时数直至送端电网的新能源利用率达到目标值；将送端电网的新能源利用率达到目标值时所述送端电网的储能容量作为满足新能源消纳要求的规划储能容量。综合应用了储能提高区域电网灵活性和跨区输电实现大范围电力电量平衡这两个有效消纳手段，是应对新型电力系统所面临的挑战与风险的一种解决方案。

技术领域

本发明涉及能源利用技术领域，具体涉及一种考虑调峰和新能源消纳的储能容量计算方法及系统。

背景技术

随着区域高比例新能源电力系统的形成，新能源发电的间歇性、波动性不仅对电力系统的安全稳定运行提出了挑战，甚至可能影响供电的可靠性，未来以新能源为主体的新型电力系统，将面临着新能源大发时段“弃电”与小发时段“缺电”并存的挑战和风险。拉闸限电除了电煤供应问题外，新能源发电能力不足也是重要因素。解决这个问题，一方面需要在更大范围进行电力电量平衡，不仅仅是区域内的平衡，还需要借助特高压输电实现跨区的平衡；另一方面储能将成为未来以新能源为主体的新型电力系统必不可少的重要组成部分。为此，出台了很多政策积极推动储能的发展，储能规划也成为研究的一个热点。但这些研究主要侧重于新能源场站或某个区域，没有与特高压输电特性结合起来，考虑更大范围的平衡。

发明内容

为了解决更大范围内的电力电量平衡，促进新能源消纳的问题，一种考虑调峰和新能源消纳的储能容量计算方法，包括：

基于获取的跨区域送端电网、受端电网及输电线路的特性数据计算输电线路送出功率，并基于所述输电线路送出功率构建约束曲线；

基于所述约束曲线和获取的送端电网、受端电网电源装机及源网荷特性，利用新能源生产模拟软件进行仿真模拟，调整送端电网的储能容量和/或充放电小时数直至送端电网的新能源利用率达到目标值；

将送端电网的新能源利用率达到目标值时所述送端电网的储能容量作为满足新能源消纳要求的规划储能容量。

优选的，所述基于获取的跨区域送端电网、受端电网及输电线路的特性数据计算输电线路送出功率，并基于所述输电线路送出功率构建约束曲线，包括：

基于所述受端电网特性数据中的规划时段的负荷和新能源发电功率序列计算得到等效负荷序列；

基于所述等效负荷序列计算得到受端电网的等效年用电量和最大等效负荷；

基于所述输电线路特性数据中的输电线路最大输电容量和年平均利用小时数、所述等效年用电量和所述最大等效负荷计算得到各时刻输电线路送出功率；

将所述各时刻输电线路送出功率进行拟合得到约束曲线；

其中，所述受端电网特性数据包括：规划时段的负荷、新能源发电功率序列；所述输电线路特性数据包括：输电线路最大输电容量和年平均利用小时数。

优选的，所述等效负荷序列按下式计算：

L′(t)＝L(t)-P_w(t)-P_pv(t) t∈T

式中，L′(t)为t时刻受端电网的等效负荷序列；L(t)为t时刻受端电网的负荷；T为计算时间区间；t为T范围内的离散时间点；P_w(t)为受端电网风电在t时刻的发电功率序列；P_pv(t)为光伏发电在t时刻的发电功率序列。

优选的，所述受端电网的等效年用电量按下式计算：

所述最大等效负荷按下式计算：