一种考虑新能源影响的储能代替火电容量效率计算方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑新能源影响的储能代替火电容量效率计算方法，包括获取预设地区规划年的火电装机容量、水电装机容量、储能装机容量和负荷最大需求；结合电力电量平衡关系式建立储能代替火电容量效率评估模型，在不考虑新能源影响下，计算得到典型方式下火电开机需求和储能容量，得到对应的储能代替火电容量效率；根据历史新能源数据随机生成多组新能源数据，依次分别计算每组新能源数据所对应的火电开机需求和储能容量，得到每一组新能源数据的储能代替火电容量效率，再按照预设百分比电力置信空间确定考虑新能源电力支撑能力的储能代替火电容量效率。量化高占比新能源电力系统中储能代替火电容量效率，有效提高电力系统的安全性和经济性。的安全性和经济性。的安全性和经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑新能源影响的储能代替火电容量效率计算方法


[0001]本专利技术属于电力系统
，特别是涉及一种考虑新能源影响的储能代替火电容量效率计算方法。

技术介绍

[0002]大力发展风电、光伏等新能源是实现电力系统低碳转型的重要途径。由于新能源出力具有波动性与不确定性，为应对大规模新能源并网给电力系统长期规划带来的挑战，电力系统调峰问题是制约新能源发展的关键因素之一，需提出充分发挥电源侧灵活调节作用或合理配置储能的具体举措。
[0003]传统的以火电为主体的电力系统，电源需求模型简单，只需计算最大负荷时刻对应的电力缺口，且电力缺口一般直接通过等容量的火电进行补充。新型电力系统以新能源为主体，新能源电力供应不稳定，通过配置储能可以在一定程度上弥补新能源电力供应的不稳定性，但火电+新能源+储能的稳定电力供应能力如何量化是新型电力系统背景下实现电源优化配置的难题。
[0004]因此，本专利技术提出了一种考虑新能源影响的储能代替火电容量效率计算方法，通过本专利技术可以量化高占比新能源电力系统中储能代替火电容量效益率，为电源配置，储能规划提供一定理论支撑，可有效提高电力系统的安全性和经济性。

技术实现思路

[0005]针对以上技术问题，本专利技术提供一种考虑新能源影响的储能代替火电容量效率计算方法。
[0006]本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：一种考虑新能源影响的储能代替火电容量效率计算方法，方法包括以下步骤：S100：获取预设地区规划年的火电装机容量、水电装机容量、储能装机容量和负荷最大需求；S200：结合电力电量平衡关系式建立储能代替火电容量效率评估模型，在不考虑新能源影响下，根据火电装机容量、水电装机容量、储能装机容量和负荷最大需求计算得到典型方式下火电开机需求和储能容量，得到对应的储能代替火电容量效率；S300：根据历史新能源数据随机生成多组新能源数据，结合储能代替火电容量效率评估模型、电力电量平衡关系式、多组新能源数据、火电装机容量、水电装机容量、储能装机容量和负荷最大需求依次分别计算每组新能源数据所对应的火电开机需求和储能容量，得到每一组新能源数据的储能代替火电容量效率，再按照预设百分比电力置信空间确定考虑新能源电力支撑能力的储能代替火电容量效率；其中，新能源数据包括风电和光伏的出力，考虑新能源下的火电开机需求和储能容量小于不考虑新能源下的火电开机需求和储能容量。
[0007]优选地，S200中的电力电量平衡关系式具体为：
[0008][0009]式中，表示i时刻的火电装机容量，表示i时刻的水电装机容量，表示i时刻的储能装机容量，表示i时刻的新能源装机容量，表示i时刻的负荷最大需求，表示i时刻的净负荷。
[0010]优选地，S200中结合电力电量平衡关系式建立储能代替火电容量效率评估模型，具体为：储能代替火电容量效率是指：在不考虑储能的情况下为了满足电力供应安全需要配置火电容量设为，若新增一定的储能规模容量为后在同样满足电力供应安全的前提下可降低的火电容量为， 则储能代替火电容量效率为：
[0011]其中：
[0012][0013]式中，表示储能装机容量，表示储能时长，表示储能充放效率；综合上式可得火电、新能源与储能之间的量化关系：
[0014]其中，当不考虑新能源时，新能源的取值为0，当考虑新能源时，新能源为选取多种组合情况作为离散已知量，表示净负荷最大值；
[0015]式中，表示火电装机最小容量。
[0016]优选地，火电开机需求包括火电开机最大值和火电开机最小值，当不考虑新能源影响时，火电开机最大值为电力电量平衡关系式中为0时的值，火电开机最小值为；当考虑新能源影响时，火电开机最大值为电力电量平衡关系式中取i时刻的新能源装机容量时的值，火电开机最小值为。
[0017]优选地，S300包括：S310：根据历史新能源数据随机生成多组新能源数据，结合储能代替火电容量效
率评估模型、电力电量平衡关系式、多组新能源数据、火电装机容量、水电装机容量、储能装机容量和负荷最大需求，计算每组新能源数据下的火电开机需求和储能容量，得到每一组新能源数据的储能代替火电容量效率；S320：将所有新能源数据的储能代替火电容量效率按照从大到小的顺序排序，剔除掉排序前5%的数据，按照95%电力置信空间确定考虑新能源电力支撑能力的储能代替火电容量效率。
[0018]上述一种考虑新能源影响的储能代替火电容量效率计算方法，量化高占比新能源电力系统中储能代替火电容量效益率，为电源配置，储能规划提供一定理论支撑，可有效提高电力系统的安全性和经济性。
附图说明
[0019]图1为本专利技术一实施例中一种考虑新能源影响的储能代替火电容量效率计算方法的流程图；图2为本专利技术具体应用在实施例中的冬大典型日净负荷曲线图；图3为本专利技术具体应用在实施例中选用的风电出力系数图；图4为本专利技术具体应用在实施例中选用的光伏出力系数图；图5为本专利技术具体应用在实施例中的新能源电量占比图；图6为本专利技术具体应用在实施例中得到的火电最小开机容量图；图7为本专利技术具体应用在实施例中得到的储能容量效益图。
具体实施方式
[0020]为了使本
的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。
[0021]在一个实施例中，如图1所示，一种考虑新能源影响的储能代替火电容量效率计算方法，方法包括以下步骤：S100：获取预设地区规划年的火电装机容量、水电装机容量、储能装机容量和负荷最大需求。
[0022]S200：结合电力电量平衡关系式建立储能代替火电容量效率评估模型，在不考虑新能源影响下，根据火电装机容量、水电装机容量、储能装机容量和负荷最大需求计算得到典型方式下火电开机需求和储能容量，得到对应的储能代替火电容量效率。
[0023]具体地，在本实施例中，典型方式是指冬季大负荷时刻。
[0024]在一个实施例中，S200中的电力电量平衡关系式具体为：
[0025][0026]式中，表示i时刻的火电装机容量，表示i时刻的水电装机容量，表示i时刻的储能装机容量，表示i时刻的新能源装机容量，表示i时刻的负荷最大需求，表示i时刻的净负荷。
[0027]S200中结合电力电量平衡关系式建立储能代替火电容量效率评估模型，具体为：储能代替火电容量效率是指：在不考虑储能的情况下为了满足电力供应安全需要配置火电容量设为，若新增一定的储能规模容量为后在同样满足电力供应安全的前提下可降低的火电容量为， 则储能代替火电容量效率为：
[0028]其中：
[0029][0030]式中，表示储能装机容量，表示储能时长，表示储能充放效率；综合上式可得火电、新能源与储能之间的量化关系：
[0031]其中，当不考虑新能源时，新能源的取值为0，当考虑新能源时，新能源为选取多种组合情况作为离散已知量，表示净负荷最大值；
[0032]式中，表示火电装机最小容量。
[0033]在一个实施例中，火电开机需求包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑新能源影响的储能代替火电容量效率计算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S100：获取预设地区规划年的火电装机容量、水电装机容量、储能装机容量和负荷最大需求；S200：结合电力电量平衡关系式建立储能代替火电容量效率评估模型，在不考虑新能源影响下，根据所述火电装机容量、所述水电装机容量、所述储能装机容量和所述负荷最大需求计算得到典型方式下火电开机需求和储能容量，得到对应的储能代替火电容量效率；S300：根据历史新能源数据随机生成多组新能源数据，结合所述储能代替火电容量效率评估模型、所述电力电量平衡关系式、所述多组新能源数据、所述火电装机容量、所述水电装机容量、所述储能装机容量和所述负荷最大需求依次分别计算每组新能源数据所对应的火电开机需求和储能容量，得到每一组新能源数据的储能代替火电容量效率，再按照预设百分比电力置信空间确定考虑新能源电力支撑能力的储能代替火电容量效率；其中，所述新能源数据包括风电和光伏的出力，考虑新能源下的火电开机需求和储能容量小于不考虑新能源下的火电开机需求和储能容量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S200中的电力电量平衡关系式具体为：；；式中，表示i时刻的火电装机容量，表示i时刻的水电装机容量，表示i时刻的储能装机容量，表示i时刻的新能源装机容量，表示i时刻的负荷最大需求，表示i时刻的净负荷。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，S200中结合电力电量平衡关系式建立储能代替火电容量效率评估模型，具体为：储能代替...

【专利技术属性】
技术研发人员：方绍凤，唐宇，周野，刘利黎，王昱，邓笑冬，范超，谭灵芝，杨少林，蒋俊杰，
申请(专利权)人：中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：