【技术实现步骤摘要】
一种基于仿真模拟的储能优化配置方法及设备
[0001]本专利技术涉及储能优化
,尤其涉及一种基于仿真模拟的储能优化配置方法、装置、设备、存储介质。
技术介绍
[0002]对于风电场而言,由于风电出力的不确定、难预测性、可调度性差等自然属性,使其在电力市场场景下,很可能导致风电场错失盈利机遇,例如在价高时段发电能力不足,在价低时段发电过多,导致利益受损,经济效益低下。同时,对电力系统造成一定的波动性影响。
[0003]目前,为解决上述两个问题,国内外通行的做法是为风电场配置一定规模的储能系统,一方面使得风储联合参与现货市场可以减损增益,另一方面可以平抑风电出力波动。但是,如何确定储能系统的规模是一个亟待解决的现实问题。目前最常用的储能系统的容量配置方法是频域分析方法和概率统计方法。频域分析方法通过利用Fourier变换对间歇性电源出力的数据序列作频谱分析,并以此确定平抑目标和储能分量所处频段,计算各个采样时刻的电量累计值和样本周期中储能系统的累计电量的最大值与最小值之差,在储能系统充放电功率、荷电状态满足要求且能保证连续稳定运行的前提下,从平滑风电波动的角度研究确定储能系统容量。概率统计方法则是首先得到储能系统平滑风电最小级波动分量,分别给出了储能系统最小级充放电量的分布规律,后根据统计学中的区间估计理论确定了储能系统容量。
[0004]目前已有的主流方法,例如频域分析方法、概率统计方法等在平抑效果和经济性效益之间都进行了侧重选择,大多数研究主要考虑平抑效果的好坏,没有将两者很好的协调起来;部分方 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于仿真模拟的储能优化配置方法,其特征在于,包括:采集所需天数的风电运行历史样本数据并进行预处理;利用统计学方法结合预处理后的风电运行历史样本数据,对用户设定的储能配置参数范围进行修正;根据修正过后的储能参数范围,利用网格搜索方法得到不同的储能参数组合方式,并筛选出满足预设条件的N组储能配置组合参数;对于N组储能配置组合参数,结合储能系统实际运行物理运行条件,采用序贯蒙特卡洛模拟抽样法随机生成N*M条的不同充放电功率曲线;根据市场结算规则,考虑结算收入、超额获利回收损失,计算每种储能配置组合参数所对应的日均结算收益和储能日均运行成本,并将两者进行比值计算得到日均投资回报率;将日均投资回报率最大化作为评价指标进行仿真模拟实验,筛选出最优的储能系统容量、功率的组合方案。2.根据权利要求1所述的基于基于仿真模拟的储能优化配置方法,其特征在于,在采集所需天数的风电运行历史样本数据并进行预处理的步骤中,根据香农采样定理确定采样频率,其中风电运行历史样本数据以天为基本单位,同时设定采样点时间间隔。3.根据权利要求1所述的基于仿真模拟的储能优化配置方法,其特征在于,在利用统计学方法结合预处理后的风电运行历史样本数据,对用户设定的储能配置参数范围进行修正的步骤中,包括:获取风电运行历史样本数据中的风功率数据和实时电量数据的日最大值;对风功率数据和实时电量数据的日最大值进行算术平均计算,得到最大风功率平均值和最大实时电量平均值;根据“储能容量与功率的比例不小于最大充放电倍率”的预设条件,基于计算得到的最大风功率平均值和最大实时电量平均值对储能配置参数范围进行修正,得到最终的配置参数范围;其中,设定最大风功率平均值和最大实时电量平均值,最终的配置参数范围表示为:为:为:为:其中,为风电运行历史样本数据中用户设定的储能功率的下限和上限,为风电运行历史样本数据中用户设定的储能容量的下限和上限,为修正后的储能功率的下限和上限,为修正后的储能容量的下限和上限,为风电场的装机容量。4.根据权利要求3所述的基于仿真模拟的储能优化配置方法,其特征在于,在根据修正
过后的储能参数范围,利用网格搜索方法得到不同的储能参数组合方式,并筛选出满足预设条件的N组储能配置组合参数的步骤中,包括:根据网格搜索方法,按照所允许的最小间隔片段进行分割得到种储能参数组合方式;其中,储能系统的额定容量与额定功率分别满足和,表示向下取整;根据储能容量与功率的比例不小于最大充放电倍率的约束,从种储能参数组合方式中筛选出满足条件的N组储能配置组合参数。5.根据权利要求3所述的基于仿真模拟的储能优化配置方法,其特征在于,在对于N组储能配置组合参数,结合储能系统实际运行物理运行条件,采用序贯蒙特卡洛模拟抽样法随机生成N*M条的不同充放电功率曲线的步骤中,包括:将储能配置组合参数中的已知参数设定为储能系统的额定容量与额定功率;根据设定的同一组储能配置组合参数,在设定的额定功率范围之内,利用蒙特卡洛方模拟抽样法随机产生一条充放电功率曲线,作为一个最小粒度;针对每组储能配置组合参数,执行生成最小粒度的操作M次,得到M条充放电功率曲线;对于所有储能配置组合参数总共执行N*M次,得到N*M条充放电功率曲线;根据市场规则和物理约束条件筛选出每条充放电功率曲线中满足条件的点,组成新的充放电功率曲线;依据新的充放电功率曲线得到所对应的充放电电量以及储能系统对应的剩余容量;其中,应满足的条件如下所示:储能系统充放电功率不超过储能设备的额定功率,即储能系统充放电功率也应满足储能容量和功率上下限约束,具体公式如下:其中,假设储能初始容量为,为储能系统的充放电转换效率,为时刻的实发电量,为风电场的装机容量,为采样点之间的时间间隔;储能系统的充放电电量不大于实发电量,并且小于风电场的装机容量,具体如下:储能系统的剩余可用容量应满足如下公式:
其中,为时刻的储能剩余可用容量。6.根据权利要求5所述的基于仿真模拟的储能优化配置方法,其特征在于,在根据市场结算规则,考虑结算收入、超额获利回收损失,计算每种储能配置组合参数所对应的日均结算收益和储能日均运行成本,并将...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙财新,毛巍,郭小江,孔金良,潘霄峰,宋立涛,关何格格,
申请(专利权)人:华能新能源股份有限公司山西分公司,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。