储能电站规划与运行综合优化方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种储能电站规划与运行综合优化方法，包括：S1.根据电力系统网络参数，构建用于潮流计算的节点导纳矩阵实部矩阵G和虚部矩阵B，确定系统安全稳定运行时各节点电压的上下限和各线路潮流的上下限；S2.根据电力系统电源参数，确定常规发电机有功出力的上下限，确定常规发电机发电成本参数，确定风电机组或风电机场有功出力的上下限，确定弃风惩罚电价；S3.根据储能系统参数，确定储能系统容量价格、功率价格和平均使用寿命，以及日维护费用；S4.根据电力系统调度运行数据，确定风电机组或风电机场典型日风功率预测数据，确定该日负荷数据，确定电力系统旋转备用数据，确定系统的网损电价；根据步骤S1～S4收集的数据，确定内层优化模型和外层优化模型。
【专利说明】储能电站规划与运行综合优化方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明属于新能源发电与控制领域，尤其涉及一种基于双层优化理论(BLP)的储能电站规划与运行综合优化方法及系统
【背景技术】
[0002]进入新世纪以来，化石能源短缺和环境污染的状况越来越严重，促使电力行业寻找开发可再生的清洁能源替代现有的化学能源，优化能源结构，其中，风电作为一种大规模存在的可再生的清洁能源开始逐渐受到人们的重视。但是，随着电网调峰难度的逐年增大，以及某些区域网架建设远远落后于电源建设，我国风电场弃风的现象日益严重，造成了极大的能源浪费，给风电发电企业也造成了巨额的损失。为此，大规模储能系统被用于调整电力系统电源和负荷的时空不匹配特性，缓解弃风现象，提高系统风电接入能力。当然，对大规模储能系统的研究尚处于起步阶段，应用中首先需要关注的就是储能电站的规划问题。然而，储能电站的规划问题应该以实际运行效果为基础，单独讨论规划问题没有实际意义。因此，需要将储能电站的规划问题和运行问题统一考虑，才能满足储能电站规划运行的要求，这也符合新能源发电与控制的发展趋势。
【发明内容】
[0003](一)要解决的技术问题
[0004]本发明要解决的技术问题是:提供一种简单实用的储能电站规划与运行综合优化方法及系统，用于解析储能电站规划过程中的布局、容量配置、功率配置等问题，以及分析储能电站运行过程中的扩展机组组合问题。
[0005](二)技术方案
[0006]为解决上述问题，本发明提供了一种储能电站规划与运行综合优化方法，包括步骤:储能电站规划与运行综合优化方法，其特征在于，包括步骤:
[0007]S1.根据电力系统网络参数，构建用于潮流计算的节点导纳矩阵实部矩阵G和虚部矩阵B，确定系统安全稳定运行时各节点电压的上下限和各线路潮流的上下限；
[0008]S2.根据电力系统电源参数，确定常规发电机有功出力的上下限，确定常规发电机发电成本参数，确定风电机组或风电机场有功出力的上下限，确定弃风惩罚电价；
[0009]S3.根据储能系统参数，确定储能系统容量价格、功率价格和平均使用寿命，确定储能系统的日维护费用；
[0010]S4.根据电力系统调度运行数据，确定风电机组或风电机场典型日风功率预测数据，确定该日负荷数据，确定电力系统旋转备用数据，确定系统的网损电价；
[0011]S5.根据步骤SI~S4收集的数据，确定内层优化模型；
[0012]S6.根据步骤SI~S4收集的数据，确定外层优化模型。
[0013]优选地，确定内层优化模型采用公式(I):
[0014]min Cupemtmn = ∫gen (P1q ) +,Pli P )[0015]
【权利要求】
1.一种储能电站规划与运行综合优化方法，其特征在于，包括步骤: 51.根据电力系统网络参数，构建用于潮流计算的节点导纳矩阵实部矩阵G和虚部矩阵B，确定系统安全稳定运行时各节点电压的上下限和各线路潮流的上下限； 52.根据电力系统电源参数，确定常规发电机有功出力的上下限，确定常规发电机发电成本参数，确定风电机组或风电机场有功出力的上下限，确定弃风惩罚电价； 53.根据储能系统参数，确定储能系统容量价格、功率价格和平均使用寿命，确定储能系统的日维护费用； 54.根据电力系统调度运行数据，确定风电机组或风电机场典型日风功率预测数据，确定该日负荷数据，确定电力系统旋转备用数据，确定系统的网损电价； 55.根据步骤SI~S4收集的数据，确定内层优化模型； 56.根据步骤SI~S4收集的数据，确定外层优化模型。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定内层优化模型采用公式(I):
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述确定外层优化模型采用公式(2): minCplan = Cinvesunent(Pls，Sh，,Lis) + Coperatwn + ,JlossWloss
4.一种储能电站规划与运行综合优化系统，其特征在于，包括: 第一模块，用于根据电力系统网络参数，构建用于潮流计算的节点导纳矩阵实部矩阵G和虚部矩阵B，确定系统安全稳定运行时各节点电压的上下限和各线路潮流的上下限； 第二模块，用于根据电力系统电源参数，确定常规发电机有功出力的上下限，确定常规发电机发电成本参数，确定风电机组或风电机场有功出力的上下限，确定弃风惩罚电价； 第三模块，用于根据储能系统参数，确定储能系统容量价格、功率价格和平均使用寿命，确定储能系统的日维护费用； 第四模块，用于根据电力系统调度运行数据，确定风电机组或风电机场典型日风功率预测数据，确定该日负荷数据，确定电力系统旋转备用数据，确定系统的网损电价； 第五模块，用于根据步骤第一模块~第四模块收集的数据，确定内层优化模型； 第六模块，用于根据步骤第一模块~第四模块收集的数据，确定外层优化模型。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述确定内层优化模型采用公式(I):
6.如权利要求4或5所述的系统，其特征在于，所述确定外层优化模型采用公式(2):
【文档编号】G06F19/00GK103475013SQ201310452591
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】郑乐, 胡伟, 陆秋瑜, 黄杨, 王芝茗, 马千, 葛维春, 罗卫华 申请人:清华大学