【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及电力系统网络规划，尤其涉及一种提升电网可靠性的储能电站规划方法。
技术介绍
1、储能电站是一种用于储存电能并在需要时释放的设施，在电力系统中发挥着至关重要的作用。对于配置有光伏发电设备和风力发电设备的储能电站来说，储能设备不仅有助于平衡可再生能源的波动性，确保电网稳定，还能提高能源利用效率。这类储能电站通常包括多种储能技术，如电池储能、抽水蓄能、压缩空气储能等。其中，电池储能是目前应用最广泛的技术之一，具有响应速度快、灵活性高等优点。
2、由于风力发电和光伏发电都受天气条件的影响，具有波动性和不确定性。而在储能电站中如何对风力发电设备和光伏发电设备的容量进行配置成为亟待解决的问题。
技术实现思路
1、基于现有技术的上述情况，本专利技术实施例的目的在于提供一种提升电网可靠性的储能电站规划方法，通过对历史运行数据的分析建立目标函数，从而合理分配风力发电设备和光伏发电设备在不同天气条件下的出力规划，提高了电网的可靠性。
2、根据本专利技术的一个方面，提供了一种提升电网可靠性的储能电站规划方法，所述储能电站与电网连接，包括风力发电设备、光伏发电设备和储能设备，所述方法包括步骤：
3、获取储能电站的历史运行数据和历史负荷数据，所述历史运行数据包括风力发电设备的历史运行数据、光伏发电设备的历史运行数据和储能设备的历史运行数据；
4、对风力发电设备的历史运行数据进行第一分析，得到风力发电设备的多个风力组合条件以及每个风力组合条件
5、对光伏发电设备的历史运行数据进行第二分析，得到光伏发电设备的多个光照组合条件以及每个光照组合条件的可能性因子；
6、根据储能电站的成本信息、每个风力组合条件的可能性因子和每个光照组合条件的可能性因子构建目标函数；
7、对所述目标函数求解，得到储能电站的容量规划信息。
8、进一步的，所述方法还包括：
9、基于风力发电设备的多个风力组合条件以及每个风力组合条件下的运行参数，确定风力发电设备在不同风力组合条件下出力过程的第一约束条件；
10、基于光伏发电设备的多个光照组合条件以及每个光照组合条件下的运行参数，确定光伏发电设备在不同光照组合条件下出力过程的第二约束条件。
11、进一步的，所述方法还包括：
12、基于储能设备在充电数据和放电数据，确定储能设备在充电过程的充电约束条件和放电过程的放电约束条件。
13、进一步的，对所述目标函数求解，包括基于第一约束条件、第二约束条件、充电约束条件、放电约束条件和负荷约束条件，对所述目标函数求解。
14、进一步的，所述风力发电设备的历史运行数据包括风速数据、对应所述风速数据的风力发电设备运行数据、风向数据、以及对应所述风向数据的风力发电设备运行数据；
15、对风力发电设备的历史运行数据进行第一分析，得到风力发电设备的多个风力组合条件以及每个风力组合条件的可能性因子，包括：
16、对风力组合条件进行划分，得到风速-风向组合条件集合；
17、利用所述风速-风向组合条件集合中的数据计算得到每个风力组合条件的可能性因子：
18、p(ci)＝ni/ntotal
19、其中，p(ci)表示第i个风力组合条件的可能性因子，ni表示历史运行数据中满足该组合条件的数据点数量，ntotal表示历史运行数据中总数据点的数量。
20、进一步的，所述第一约束条件基于如下公式：
21、
22、0≤p(ci)≤1
23、
24、其中，poutput表示风力发电设备的预期发电量，p(ci)表示第i个风力组合条件的可能性因子，g(ci)表示第i个风力组合条件下风力发电设备的发电量：
25、
26、其中，ρ表示空气密度，a表示风力发电设备的扫掠面积，v(ci)表示第i个风力组合条件下的风速，c(ω,β)表示风能转换效率函数，是与风力发电设备的叶尖速比ω以及桨距角β相关的函数。
27、进一步的，所述光伏发电设备的历史运行数据包括光照强度数据、对应所述光照强度数据的光伏发电设备运行数据、温度数据、以及对应所述温度数据的光伏发电设备运行数据；
28、对光伏发电设备的历史运行数据进行第二分析，得到光伏发电设备的多个光照组合条件以及每个光照组合条件的可能性因子，包括：
29、对光照组合条件进行划分，得到光照强度-温度组合条件集合；
30、利用所述光照强度-温度组合条件集合中的数据计算得到每个光照组合条件的可能性因子：
31、q(di)＝mi/mtotal
32、其中，q(di)表示第i个光照组合条件的可能性因子，mi表示历史运行数据中满足该组合条件的数据点数量，mtotal表示历史运行数据中总数据点的数量。
33、进一步的，所述第二约束条件基于如下公式：
34、
35、0≤q(di)≤1
36、
37、其中，qoutput表示光伏发电设备的预期发电量，q(di)表示第i个光照组合条件的可能性因子，f(di)表示第i个光照组合条件下光伏发电设备的发电量：
38、
39、其中，i(di)表示第i个光照组合条件下的光照强度，t(di)表示第i个光照组合条件下的温度，α表示光伏发电设备对光照强度的敏感性系数；β表示光伏发电设备对温度的敏感性系数；γ表示偏移参数，用于调整发电量的基线水平。
40、进一步的，所述充电约束条件基于如下公式：
41、pcharge≤min(pwind(ci),psolar(di))
42、soc≤socmax
43、其中，pcharge表示储能设备的实时充电功率，pwind(ci)表示在第i个风力组合条件下风力发电设备可提供的最大功率，psolar(di)表示第i个光照组合条件下光伏发电设备可提供的最大功率；soc表示储能设备的实时充电状态，socmax表示储能设备的最大允许充电状态；
44、所述放电约束条件基于如下公式：
45、pdischarge≤pdismax
46、tdischarge≤tdismax
47、tdismax＝α·cwind+β·dsolar+γ·t+δ
48、其中，pdischarge表示储能设备的实时放电功率，pdismax表示储能设备的最大允许放电功率；tdischarge表示储能设备的放电时间，tdismax示储能设备的最大允许放电时间；cwind表示预测未来预定时间段内的风力组合条件，dsolar表示预测未来预定时间段内的光照组合条件，t表示预测未来预定时间段内的温度，α表示第一模型参数，β表示第二模型参数，γ表示第三模型参数，δ表示第四模型参数。
49、进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种提升电网可靠性的储能电站规划方法，其特征在于，所述储能电站与电网连接，包括风力发电设备、光伏发电设备和储能设备，所述方法包括步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述目标函数求解，包括基于第一约束条件、第二约束条件、充电约束条件、放电约束条件和负荷约束条件，对所述目标函数求解。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述风力发电设备的历史运行数据包括风速数据、对应所述风速数据的风力发电设备运行数据、风向数据、以及对应所述风向数据的风力发电设备运行数据；
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一约束条件基于如下公式：
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述光伏发电设备的历史运行数据包括光照强度数据、对应所述光照强度数据的光伏发电设备运行数据、温度数据、以及对应所述温度数据的光伏发电设备运行数据；
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述充电约束条件基于如下公式：
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其特征在于，基于如下公式构建目标函数：
...【技术特征摘要】
1.一种提升电网可靠性的储能电站规划方法，其特征在于，所述储能电站与电网连接，包括风力发电设备、光伏发电设备和储能设备，所述方法包括步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述目标函数求解，包括基于第一约束条件、第二约束条件、充电约束条件、放电约束条件和负荷约束条件，对所述目标函数求解。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述风力发电设备的历史运行数据包括风速数据、对应所述风速数据的风力发电设备运行数据、风向数据...
【专利技术属性】
技术研发人员：李远，李润源，郭傅傲，许建文，赵天斌，林部云，李梦竹，黄毅，陈震，
申请(专利权)人：上海勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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