一种基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法，包括构建电力系统日前经济调度的拉格朗日函数模型；基于拉格朗日函数生成电力系统边际电价模型；建立边际效用计算模型；通过所述边际效用计算模型评估储能装机容量单位变化对系统日前调度成本的影响。本发明专利技术所述方法通过构建电力系统日前经济调度的拉格朗日函数模型，然后基于拉格朗日函数生成电力系统边际电价模型，根据边际电价和储能充电功率上限约束和放电功率上限约束的拉格朗日乘子间的耦合关系，构建储能参与电力系统调度的边际效用计算模型，能够反映储能装机容量变化对系统日前经济调度成本的影响作用，为电力系统储能配置规划方案的设计和调整提供依据。供依据。供依据。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法


[0001]本专利技术涉及系统日前调度成本评估
，特别是一种基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法。

技术介绍

[0002]为实现“碳达峰”“碳中和”双碳目标，可再生能源将大规模接入电力系统，成为电力供应的重要来源。但可再生能源的随机性和间歇性导致电力系统功率平衡概率化、系统频率波动显著，可再生能源的反调峰特性也将加剧系统净负荷峰谷差，严重威胁系统运行可靠性。储能可吸收可再生能源的过剩出力，并在负荷高峰时期放电，通过对可再生能源出力的时移，来提高可再生能源利用率，从而改善系统运行状态。得益于上述优势，储能已经成为含高比例可再生能源电力系统的重要调节资源，在电力系统运行中合理配置储能装机容量，是充分发挥储能调节灵活性的关键。
[0003]目前，已有许多学者探索了储能在电力系统运行中的作用，但侧重于研究储能充放电行为对系统运行的影响，忽略了储能装机容量对其充放电行为的约束，未能全面反映储能参与电力系统调度的边际效用，难以准确评估储能对电力系统日前经济调度成本的影响。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0005]鉴于上述和/或现有的基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法中存在的问题，提出了本专利技术。
[0006]因此，本专利技术所要解决的问题在于如何提供一种基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法，其包括，构建电力系统日前经济调度的拉格朗日函数模型；基于拉格朗日函数生成电力系统边际电价模型；建立边际效用计算模型；通过所述边际效用计算模型评估储能装机容量单位变化对系统日前调度成本的影响。
[0008]作为本专利技术所述基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法的一种优选方案，其中：构建所述拉格朗日函数模型包括如下步骤，构建基于传统发电机组、可再生能源机组和储能成本的电力系统日前调度成本函数；建立基于KKT条件的系统运行约束条件；最终建立电力系统日前经济调度的拉格朗日函数。
[0009]作为本专利技术所述基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法的一种优选方案，其中：所述电力系统日前调度成本函数为，
[0010][0011]式中，C为电力系统日前经济调度成本；T为日前经济调度的周期；Δt为调度时间间隔；Ω
m
和Ω
n
分别为电力系统传统发电机组集合和可再生能源机组集合；a
m
、b
m
、c
m
分别为第m个传统发电机组二次多项式型发电成本函数的二次项系数、一次项系数和常数项；c
R
为可再生能源机组弃用发电功率的惩罚系数；c
R
为储能的边际老化成本；为t时刻第m个传统发电机组的出力；和分别为t时刻第n个可再生能源机组的最大出力和实际出力；和分别代表t时刻储能放电功率和充电功率。
[0012]作为本专利技术所述基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法的一种优选方案，其中：所述系统运行约束包括电力系统供需平衡约束、传统发电机组运行约束、可再生能源机组运行约束和储能运行约束。
[0013]作为本专利技术所述基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法的一种优选方案，其中：所述拉格朗日函数模型为，
[0014][0015]式中，L为电力系统日前经济调度的拉格朗日函数。
[0016]作为本专利技术所述基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法的一种优选方案，其中：基于拉格朗日函数生成电力系统边际电价模型包括，在日前最优经济调度方案的基础上，将所述拉格朗日函数对t时刻负荷功率求偏导，然后基于系统供需平衡约束，推导获得t时刻的电力系统边际电价模型。
[0017]作为本专利技术所述基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法的一种优选方案，其中：建立边际效用计算模型包括，根据边际电价模型推导获得储能充电功率上限约束、放电功率上限约束的拉格朗日乘子计算模型；然后构建储能参与电力系统调度的边际效用计算模型。
[0018]作为本专利技术所述基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法的一种优选方案，其中：所述拉格朗日乘子计算模型为，
[0019][0020]式中，为储能充电功率上限约束的拉格朗日乘子计算模型；
[0021][0022]式中，为放电功率上限约束的拉格朗日乘子计算模型。
[0023]作为本专利技术所述基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法的一种优选方案，其中：构建所述边际效用计算模型时，将当做减少t时刻储能最大充电功率所导致的系统日前调度成本边际机会损失，将当做减少t时刻储能最大放电功率所导致的系统日前调度成本边际机会损失。
[0024]作为本专利技术所述基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法的一种优选方案，其中：所述边际效用计算模型为，
[0025][0026]式中，δ
E
为储能参与电力系统调度的边际效用。
[0027]本专利技术有益效果为：通过构建电力系统日前经济调度的拉格朗日函数模型，然后基于拉格朗日函数生成电力系统边际电价模型，根据边际电价和储能充电功率上限约束和放电功率上限约束的拉格朗日乘子间的耦合关系，构建储能参与电力系统调度的边际效用计算模型，能够反映储能装机容量变化对系统日前经济调度成本的影响作用，为电力系统储能配置规划方案的设计和调整提供依据。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0029]图1为基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法的流程图。
[0030]图2为基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法的储能不同装机容量下的边际效用示意图。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0032]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0033]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方
式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法，其特征在于：包括，构建电力系统日前经济调度的拉格朗日函数模型；基于拉格朗日函数生成电力系统边际电价模型；建立边际效用计算模型；通过所述边际效用计算模型评估储能装机容量单位变化对系统日前调度成本的影响。2.如权利要求1所述的基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法，其特征在于：构建所述拉格朗日函数模型包括如下步骤，构建基于传统发电机组、可再生能源机组和储能成本的电力系统日前调度成本函数；建立基于KKT条件的系统运行约束条件；最终建立电力系统日前经济调度的拉格朗日函数。3.如权利要求2所述的基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法，其特征在于：所述电力系统日前调度成本函数为，式中，C为电力系统日前经济调度成本；T为日前经济调度的周期；Δt为调度时间间隔；Ω
m
和Ω
n
分别为电力系统传统发电机组集合和可再生能源机组集合；a
m
、b
m
、c
m
分别为第m个传统发电机组二次多项式型发电成本函数的二次项系数、一次项系数和常数项；c
R
为可再生能源机组弃用发电功率的惩罚系数；c
R
为储能的边际老化成本；为t时刻第m个传统发电机组的出力；和分别为t时刻第n个可再生能源机组的最大出力和实际出力；和分别代表t时刻储能放电功率和充电功率。4.如权利要求3所述的基于电力系统调度成本的储能边际效用评估方法，其特征在于：所述系统运行约束包括电力系统供需...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文霞，张裕，胡江，李庆生，陈巨龙，蒋泽甫，何向刚，李阳，孙斌，贺墨琳，罗文雲，李震，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：