【技术实现步骤摘要】
本申请涉及混合储能，特别涉及一种电-氢混合储能系统的容量配置方法及装置。
技术介绍
1、随着新能源的大规模并网，以高比例新能源和高比例电力电子“双高”为特性的新型电力系统处在快速发展中，在多时间尺度功率-能量平衡方面面临严峻挑战，而储能作为灵活响应资源，是解决上述问题的重要手段。现阶段储能方式多种多样，对不同类型的储能研究也非常详尽；同时，随着技术的发展，单一储能无法满足新能源场站多功能场景的技术需求，由不同储能技术组合而成的混合储能得到了飞速发展。
2、电池储能技术具有能量密度高、循环效率高、寿命长等优点；压缩空气储能技术具有能量密度较低、循环效率较高、寿命较长等特点；储水式储能技术具有能量密度较低、循环效率较高、寿命较长等特点，但受场地限制；超级电容器储能技术具有功率密度较高、循环效率高、寿命长等特点，但能量密度较低。
3、单一的储能技术由于其在运行寿命、成本、能量、功率密度以及动态响应方面具有一定的局限性，混合储能以两种或者多种储能技术耦合，结合不同储能类型的技术特性实现更全面的需求。现阶段，混合储能主要以功率型加能量型双重组合为主，其中功率型储能吸收或供瞬态和峰值功率、能量型储能满足长期能源需求。这样既可以满足快速的充放电需求，应对小型电网波动，为电网供快速的主动支撑，也可以满足长时间大规模的能源不平衡需求。常规的混合储能系统研究较为广泛，相较于单一储能结构，通过不同类型储能的控制策略和能量分配，升了系统的技术经济性。
4、含氢储能的混合储能结构近年来研究较为广泛，但是研究内容主要偏向
5、现有的电-氢混合储能系统中，因容量分配不精细化导致储能不能满足电网需求。例如在双电池同步运行中，两个电池组始终处在不同状态，任何时刻储能均能响应电网需求。但是，当需要储能电池大功率充放电时，单个的电池组的容量不足以平抑掉多余的能量，这时异步切换策略必要时使两组电池可以共同充放电，以此满足电网需求。但当两组电池均处在放电或充电状态，且该时刻需要储能电池充电或放电时，两个电池均不能动作，储能不能响应电网需求。
6、综上所述，现有的电-氢混合储能系统容量分配精细化程度较低，使得储能无法满足电网需求，亟待解决。
技术实现思路
1、本申请提供一种电-氢混合储能系统的容量配置方法及装置，以解决现有的电-氢混合储能系统容量分配精细化程度较低，使得储能无法满足电网需求等问题。
2、本申请第一方面实施例提供一种电-氢混合储能系统的容量配置方法，包括以下步骤：计算目标电-氢混合储能系统的前期准备阶段成本、项目运营中成本和末期残值；通过所述前期准备阶段成本、所述项目运营中成本和所述末期残值构建所述目标电-氢混合储能系统对应的平准化成本模型，并确定所述目标电-氢混合储能系统对应的目标函数、功率平衡约束和运行状态约束；基于所述目标函数、所述功率平衡约束和所述运行状态约束，构建储能容量配置模型，以根据所述储能容量配置模型对所述目标电-氢混合储能系统进行容量分配。
3、可选地，在本申请的一个实施例中，所述计算目标电-氢混合储能系统的前期准备阶段成本、项目运营中成本和末期残值，包括：确定所述目标电-氢混合储能系统中储能电池的单位容量购入价格和额定容量，以通过所述单位容量购入价格和所述额定容量计算电池购入成本；获取所述目标电-氢混合储能系统中pcs系统的单位功率购入价格和所述储能电池的额定功率，以利用所述单位功率购入价格和所述额定功率计算所述pcs系统购入成本；确定所述目标电-氢混合储能系统的安装成本，并根据所述电池购入成本、所述pcs系统购入成本和所述安装成本计算所述前期准备阶段成本；获取所述储能电池对应的每年单位功率运维成本和每年单位容量运维成本，以利用所述每年单位功率运维成本和所述每年单位容量运维成本计算所述目标电-氢混合储能系统的运行维护成本；基于所述储能电池的所述单位容量购入价格和所述额定容量，计算所述目标电-氢混合储能系统的电池重置成本，并根据所述运行维护成本和所述电池重置成本计算所述项目运营中成本；确定所述目标电-氢混合储能系统的残值率，并通过所述残值率计算所述目标电-氢混合储能系统的所述末期残值。
4、可选地，在本申请的一个实施例中，所述确定所述目标电-氢混合储能系统对应的目标函数、功率平衡约束和运行状态约束，包括：确定所述目标电-氢混合储能系统的弃电量和单位限电量补偿系数，以通过所述弃电量和所述单位限电量补偿系数计算所述目标电-氢混合储能系统的限电补偿收益；获取所述目标电-氢混合储能系统的目标调频辅助收益、预设的电化学储能系统全寿命周期成本和氢储能成本，并通过所述目标调频辅助收益、所述电化学储能系统全寿命周期成本和所述氢储能成本建立所述目标函数；获取所述目标电-氢混合储能系统的总充放电功率、充放电未响应功率、每个电池组的充电功率、碱性电解槽充电功率和燃料电池充电功率，并根据所述总充放电功率、所述充放电未响应功率、所述每个电池组的充电功率、所述碱性电解槽充电功率和所述燃料电池充电功率确定所述功率平衡约束；确定所述目标电-氢混合储能系统对应的储能电池荷电状态和变流器运行最大充放电功率，并基于所述储能电池荷电状态和所述变流器运行最大充放电功率，建立所述运行状态约束。
5、可选地，在本申请的一个实施例中，所述平准化成本模型的数学表达式为：
6、
7、其中，i0表示所述前期准备阶段成本；o&mn表示所述目标电-氢混合储能系统在第n年的所述项目运营中成本；v表示所述末期残值；i表示预设利率；n表示所述目标电-氢混合储能系统的储能使用寿命；gn表示所述目标电-氢混合储能系统在第n年的储能放电量。
8、可选地，在本申请的一个实施例中，所述目标函数的数学表达式为：
9、f1＝max(sx-cbess-cq)
10、其中，sx表示所述目标调频辅助收益；cbess表示所述电化学储能系统全寿命周期成本；cq为所述氢储能成本。
11、本申请第二方面实施例提供一种电-氢混合储能系统的容量配置装置，包括：计算模块，用于计算目标电-氢混合储能系统的前期准备阶段成本、项目运营中成本和末期残值；建模模块，用于通过所述前期准备阶段成本、所述项目运营中成本和所述末期残值构建所述目标电-氢混合储能系统对应的平准化成本模型，并确定所述目标电-氢混合储能系统对应的目标函数、功率平衡约束和运行状态约束；分配模块，用于基于所述目标函数、所述功率平衡约束和所述运行状态约束，构建储能容量配置模型，以根据所述储能容量配置模型对所述目标电-氢混合储能系统进行容量分配。
12、可选地，在本申请的一个实施例中，所述计算模块包括：第一确定单元，用于确定所述目标电-氢混合储能系统中储能电池的单位容量购入价格和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电-氢混合储能系统的容量配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算目标电-氢混合储能系统的前期准备阶段成本、项目运营中成本和末期残值，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标电-氢混合储能系统对应的目标函数、功率平衡约束和运行状态约束，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平准化成本模型的数学表达式为：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标函数的数学表达式为：
6.一种电-氢混合储能系统的容量配置装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算模块包括：
8.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1-5任一项所述的电-氢混合储能系统的容量配置方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行，以用于实现如权利要求1-5任一项所述的电-氢混合储能系统的容量配置方法。
...【技术特征摘要】
1.一种电-氢混合储能系统的容量配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算目标电-氢混合储能系统的前期准备阶段成本、项目运营中成本和末期残值，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标电-氢混合储能系统对应的目标函数、功率平衡约束和运行状态约束，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平准化成本模型的数学表达式为：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标函数的数学表达式为：
6.一种电-氢混合储能系统的容量配置装置，其特征在于，包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：杨立滨，陈来军，李正曦，崔森，刘庭响，王恺，刘瀚琛，安娜，周万鹏，马俊雄，王子明，
申请(专利权)人：国网青海省电力公司经济技术研究院，
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。