[发明专利]计及热力系统云储能服务的新能源电站储能容量配置方法

说明书

本发明公开了计及热力系统云储能服务的新能源电站储能容量配置方法，包括：建立计及热力系统云储能服务的新能源电站储能容量优化配置模型，所述计及热力系统云储能服务的新能源电站储能容量优化配置模型由目标函数和约束条件构成；对所述计及热力系统云储能服务的新能源电站储能容量优化配置模型进行线性化，得到新能源电站储能容量优化配置模型。本发明提出的方法将热力系统作为新能源电站云储能服务提供方，可以充分利用热力系统等效储能能力，有效降低新能源电站储能配置和使用成本，增加可再生能源消纳，具有较高的应用价值。

技术领域

本发明涉及储能系统优化配置技术领域，具体涉及计及热力系统云储能服务的新能源电站储能容量配置方法。

背景技术

电力部门是支撑社会和经济发展的基石，同时也是最大的化石能源消耗和碳排放行业。因此，构建高比例可再生能源电力系统，实现电力系统由以化石能源为主向低碳清洁能源转型，将对双碳目标的实现起到关键作用。风电、光伏等可再生能源发电形式具有很强的间歇性和随机性，随着可再生能源渗透率的逐步增加，将对电力系统的安全、稳定运行也带来巨大的挑战。储能技术具备很强的灵活调节能力，能很好地应对可再生能源带来的不确定性，被公认为解决电力系统高比例可再生能源接入问题的最佳手段。近年来，已有多个省份出台文件要求新增新能源场站需要配置相应比例（5%-20%）的储能，在新能源场站配置一定容量的储能装置将成为大趋势。但另一方面，受限于较高的储能成本，新能源场站配置储能面临着较大的成本压力，储能带来的经济效益尚不乐观。

云储能是一种基于储能资源共享的商业模式，其将共享经济模式与电力系统深度融合，能够在多个运营主体间共同分摊储能成本和收益，有效提升储能利用效率。云储能可将原本分散在用户侧的储能装置集中到云端，用云端的虚拟储能容量来代替用户侧的实体储能。云储能的具体定义和相关概念详见“康重庆，刘静坤，张宁.未来电力系统储能的新形态：云储能[J]，电力系统自动化，2017，41(21)，2-8”。目前针对云储能技术的相关研究中，大多仅考虑电力系统本身的储能资源，研究集中式储能装置的分散利用，使其能够同时为多个用户提供储能服务；以及大量分散式储能装置的聚合利用，盘活系统中的闲散储能资源。从电力系统的角度出发，新能源场站能够聚合使用的储能资源十分有限。但在多能源协同的视角下，由于热力系统等综合能源系统本身就具备能量存储特性，可以将其作为广义储能资源引入到多能源云储能模式中，为新能源场站提供储能服务，此种模式可以有效降低新能源场站的储能使用成本，减少新增储能容量需求。但是，目前尚未见到新能源电站将综合能源系统中的等效储能资源进行聚合并共享使用的研究报道，也未见关于新能源电站考虑综合能源系统等效储能资源后储能容量优化配置的相关研究。

发明内容

针对现有技术的以上不足之处或改进需求，本发明提出计及热力系统云储能服务的新能源电站储能容量配置方法。所提方法可以有效整合和利用综合能源系统等效储能资源，减少新能源电站配置储能容量需求并降低储能使用成本，提升各方运营主体的经济效益。

本发明提出一种计及热力系统云储能服务的新能源电站储能容量优化配置方法，包括：建立计及热力系统云储能服务的新能源电站储能容量优化配置模型，所述计及热力系统云储能服务的新能源电站储能容量优化配置模型的目标函数为新能源电站在典型日的优化周期内的总弃风回收上网效益最大，约束条件包括热电联产机组运行工况约束、热力系统供热节点和管道约束、热力系统水温限值约束、系统能利用的最大弃风以及能够接受的电功率增量约束、配置的储能系统运行约束；对所述计及热力系统云储能服务的新能源电站储能容量优化配置模型进行线性化，得到新能源电站储能容量优化配置模型。

可选地，所述的计及热力系统云储能服务的新能源电站储能容量优化配置模型的目标函数为：

式中，表示系统增加的总收益；表示配置储能电站给新能源场站增加的日均等年值投资成本；表示配置储能电站给新能源场站增加的日运行与维护成本；

计算表达式分别为：