【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微电网配置领域，特别涉及考虑锂矿负荷调节潜力提升的独立微电网储能优化方法。
技术介绍
1、随着新能源动力电池和储能设备不断发展、固边兴边任务持续推进，地处偏远边疆地区的盐湖锂矿资源开发需求不断增长，能源密集型锂矿企业逐渐兴起。然而，“长链式、弱互联”的网架结构难以延伸至偏远地区，周边区域电网薄弱，电网互济水平不足，有必要因地制宜发展清洁能源独立微电网，满足大幅增长的高耗能锂矿负荷用电需求。强随机性与波动性的高比例清洁能源接入电网将频繁导致独立微电网功率失衡问题，缺乏大电网支撑则进一步加剧清洁能源弃电与负荷缺电现象，上述背景下，可实现功率支撑与能量转移的储能系统被视为满足微电网电力电量平衡的优质调节资源。同时，大规模、高灵活、多工序锂矿负荷响应仍存在较大缺口，有待进一步挖掘其调节潜力，完善其需求响应机制，提升独立微电网源荷双向互动能力。因此，研究考虑锂矿负荷调节潜力提升的独立微电网优化配置策略，有助于满足独立锂矿微电网负荷用电需求与清洁能源消纳能力提升。
2、考虑生产流程与生产行为约束的灵活性是工业负荷有别于其他负荷的典型特征，其灵活性建模与量化是参与需求响应并实现多资源协同优化运行的重要环节。目前国内外关于高耗能工业负荷参与电网优化运行开展了相应研究，现有技术包括：
3、1.基于电解铜高耗能负荷工业生产流程，提出满足其生产安全与有效响应约束的最大化负荷响应收益的功率控制策略；
4、2.建立考虑典型水泥厂工业负荷排放特性的电力系统经济调度模型，以阶梯型分时电价的方式提升工业负荷参与
5、3.基于不同类型工业负荷的生产特性挖掘其灵活性潜力，通过多时间尺度滚动优化调度模型实现了工业负荷资源的有效逃课；
6、4.将工业负荷视为可转移负荷纳入虚拟电厂参与电网需求响应，以优化电力系统运行调节；
7、5.以电解铝负荷作为高耗能典型工业负荷代表，通过分析其生产特性与调节约束构建了需求响应调节能力边界，增强了大容量电解铝负荷灵活参与电网双向互动的能力。
8、上述研究考虑工业生产流程广泛挖掘了电解铜、水泥厂、电解铝等高耗能工业负荷的灵活调控潜力，有效提升了工业企业的经济效益与电网稳定运行能力，然而，相较于大电网中工业负荷供电，高耗能锂矿用电需求对于缺乏大电网支撑的清洁能源独立微电网带来了更为严峻的供电压力，针对锂矿负荷参与电网需求响应的灵活性量化显得尤为迫切，但该方面研究却仍鲜见报道。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供考虑锂矿负荷调节潜力提升的独立微电网储能优化方法聚焦于偏远地区独立工矿微电网场景，提出考虑工矿负荷调节潜力提升的独立微电网储能优化配置与运行策略，解决了锂矿负荷需求响应能力欠缺、新能源消纳能力难以提升、独立工矿微电网运行可靠性不足的问题。
2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：考虑锂矿负荷调节潜力提升的独立微电网储能优化方法，包括：
3、s1、考虑锂矿负荷调节潜力以及微电网运行场景，构建锂矿负荷与储能协调优化模型；
4、s2、以微电网运行成本效益最优为目标函数，输出锂矿负荷与储能协调优化模型的结果；
5、s3、根据锂矿负荷与储能协调优化模型的输出结果，完成独立微电网储能优化。
6、进一步地：s1中，锂矿负荷与储能协调优化模型的表达式为：
7、q＝mcpδt (1)
8、qloss,t＝ha(tlu,t-tenv,t) (2)
9、tmin≤tlu,t≤tmax (3)
10、
11、mcp(tlu,t+1-tlu,t)＝ηpli(t)-qloss,t (7)
12、
13、其中，q表示卤水加热过程中所需的热量，m代表卤水的质量，cp代表卤水的比热容，δt代表卤水温度变化qloss,t代表单位时间内的热损失量；h代表外界与蓄热池的热传递系数；a代表蓄热池与外界接触的表面积；tlu,t代表卤水温度；tenv,t代表环境温度，tmax代表卤水温度上限；tmin代表卤水温度下限，pli(t)为锂矿负荷运行功率；和分别代表t时刻热惯性负荷功率的上下限；λ代表加热的热效率系数，cli为锂矿负荷温控调节经济补偿；cli为锂矿负荷温控调节单位功率经济补偿成本；为锂矿负荷计划用电曲线，和ptr(t)分别为调度前和调度后时段t可转移负荷功率；t为调度周期，和分别为负荷转移后功率的上限和下限，ktr为单位功率负荷转移的补偿价格。
14、进一步地：s2中，目标函数为新能源弃电成本objpv、燃气轮机发电与减碳成本objgt、光热机组运行成本objpt、储能建设与运行成本objes以及锂矿负荷调节成本objload通过线性加权得到的微电网综合运行成本obj，其表达式为：
15、min obj＝objpv+objgt+objpt+objes+objload (12)
16、其中，min表示最小化操作；
17、新能源弃电成本objpv的表达式为：
18、
19、其中，cpv为单位弃光功率惩罚成本，为典型日光伏预测输出功率，ppv(t)为光伏实际运行功率；
20、燃气轮机发电与减碳成本objgt的表达式为：
21、objgt＝∑t(cgt+cca)pgt(t) (14)
22、其中，cgt和cca分别为燃气轮机单位功率的发电成本与碳排放惩罚成本；pgt(t)为燃气轮机运行功率；
23、光热机组运行成本objpt的表达式为：
24、objpt＝∑tcpt|ppt(t) (15)
25、其中，cpt为光热机组单位运行成本；ppt(t)为光热机组在t时刻的出力；
26、储能建设与运行成本objes的表达式为：
27、
28、
29、cop＝∑tcop|pes(t)| (19)
30、其中，为一次投资建设成本；cop为储能运行成本；res为储能的年投资回收系数；tes为储能的寿命；r为贴现率；ce为储能的全寿命周期建设成本；en为储能的额定容量；pes(t)为储能在t时刻的运行功率；cop为储能的运行维护成本系数；
31、锂矿负荷调节成本objload的表达式为：
32、objlaod＝cli+ctr (20)。
33、进一步地：锂矿负荷与储能协调优化模型的约束条件包括电源约束、电网约束、储能约束以及负荷约束。
34、进一步地：电源约束包括光伏机组出力约束、燃气轮机出力约束以及光热机组出力约束；
35、光伏机组出力约束为：
36、
37、燃气轮机出力约束为：
38、
39、其中，μgt为燃气轮机最小技术出力系数本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.考虑锂矿负荷调节潜力提升的独立微电网储能优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的考虑锂矿负荷调节潜力提升的独立微电网储能优化方法，其特征在于，S1中，锂矿负荷与储能协调优化模型的表达式为：
3.根据权利要求1所述的考虑锂矿负荷调节潜力提升的独立微电网储能优化方法，其特征在于，S2中，目标函数为新能源弃电成本objPV、燃气轮机发电与减碳成本objGT、光热机组运行成本objPT、储能建设与运行成本objES以及锂矿负荷调节成本objload通过线性加权得到的微电网综合运行成本obj，其表达式为：
4.根据权利要求3所述的考虑锂矿负荷调节潜力提升的独立微电网储能优化方法，其特征在于，锂矿负荷与储能协调优化模型的约束条件包括电源约束、电网约束、储能约束以及负荷约束。
5.根据权利要求4所述的考虑锂矿负荷调节潜力提升的独立微电网储能优化方法，其特征在于，电源约束包括光伏机组出力约束、燃气轮机出力约束以及光热机组出力约束；
6.根据权利要求5所述的考虑锂矿负荷调节潜力提升的独立微电网储能优化方法，其特征在于，电
7.根据权利要求5所述的考虑锂矿负荷调节潜力提升的独立微电网储能优化方法，储能约束包括储能容量配置与运行约束、电网储能响应潜力约束以及电网储能荷电状态约束；
8.根据权利要求2所述的负荷约束所述的考虑锂矿负荷调节潜力提升的独立微电网储能优化方法，其特征在于，负荷响应速率约束的表达式为：
9.根据权利要求1所述的负荷约束所述的考虑锂矿负荷调节潜力提升的独立微电网储能优化方法，其特征在于，S3包括：
...【技术特征摘要】
1.考虑锂矿负荷调节潜力提升的独立微电网储能优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的考虑锂矿负荷调节潜力提升的独立微电网储能优化方法，其特征在于，s1中，锂矿负荷与储能协调优化模型的表达式为：
3.根据权利要求1所述的考虑锂矿负荷调节潜力提升的独立微电网储能优化方法，其特征在于，s2中，目标函数为新能源弃电成本objpv、燃气轮机发电与减碳成本objgt、光热机组运行成本objpt、储能建设与运行成本objes以及锂矿负荷调节成本objload通过线性加权得到的微电网综合运行成本obj，其表达式为：
4.根据权利要求3所述的考虑锂矿负荷调节潜力提升的独立微电网储能优化方法，其特征在于，锂矿负荷与储能协调优化模型的约束条件包括电源约束、电网约束、储能约束以及负荷约束。...
【专利技术属性】
技术研发人员：厉瑜，益西措姆，刘志宏，刘晓明，王磊，旦增巴桑，谭景明，席元寿，夏强，旦增念扎，李昱，次仁顿珠，央宗，杜聪柳，扎西班典，李小龙，
申请(专利权)人：国网西藏电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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