电力系统储能配置方法、装置及终端设备与流程

文档序号:31342491发布日期:2022-08-31 10:46阅读:182来源:国知局
电力系统储能配置方法、装置及终端设备与流程

1.本技术涉及电力系统技术领域,具体涉及一种电力系统储能配置方法、装置及终端设备。


背景技术:

2.为积极应对气候变化,加快构建清洁、低碳和安全的能源体系,努力完成“碳达峰
·
碳中和”的战略目标,以光伏发电、风力发电为代表的新能源发电在电力系统中的应用日益提高。
3.然而,光伏发电具有较强的间歇性、波动性与反调峰性,晚间下降的光伏出力与用电高峰负荷并不匹配,可能引发由供电与负荷不匹配导致的安全隐患,同时也加大了传统发电机组的爬坡压力。为了应对上述情况,储能装置的应用尤为重要。
4.现有的储能装置配置方法不能准确有效地对储能容量与储能功率进行配置,缺乏可灵活调节的储能容量与储能功率来应对突发情况以及缓解传统发电机组的爬坡压力。


技术实现要素:

5.有鉴于此,本技术实施例提供了一种电力系统储能配置方法、装置及终端设备,以解决现有的储能装置配置方法不能准确有效地对储能容量与储能功率进行配置的技术问题。
6.第一方面,本技术实施例提供了一种电力系统储能配置方法,包括:
7.获取日负荷曲线、日光伏机组出力曲线和常规同步机组的最值出力,根据日负荷曲线与日光伏机组出力曲线确定日净负荷曲线;
8.根据常规同步机组的最值出力与日净负荷曲线判断是否需要配置储能,若是,则根据最值出力与日净负荷曲线计算第一放电容量与第一放电功率,和/或,第一充电容量与第一充电功率;根据日净负荷曲线计算爬坡比,根据爬坡比判断是否需要配置储能,若是,则根据日净负荷曲线计算第二放电容量与第二放电功率,和/或,第二充电容量与第二充电功率;
9.根据放电容量和/或充电容量配置储能容量,根据放电功率和/或充电功率配置储能功率。
10.在第一方面的一种可能的实施方式中,常规同步机组的最值出力包括最大出力与最小出力;
11.根据常规同步机组的最值出力与日净负荷曲线判断是否需要配置储能,若是,则根据最值出力与日净负荷曲线计算第一放电容量与第一放电功率,和/或,第一充电容量与第一充电功率,包括:
12.判断日净负荷曲线的第一个波峰时刻对应的功率是否大于所述最大出力,若是,则根据最大出力与所述日净负荷曲线的第一个波峰时段的功率计算第一放电容量与第一放电功率;
13.判断日净负荷曲线的最大波谷时刻对应的功率是否小于所述最小出力,若是,则根据最小出力与所述日净负荷曲线的最大波谷时段的功率计算第一充电容量与第一充电功率。
14.在第一方面的一种可能的实施方式中,爬坡比包括下坡比与上坡比;
15.根据日净负荷曲线计算爬坡比,根据爬坡比判断是否需要配置储能,若是,则根据日净负荷曲线计算第二放电容量与第二放电功率,和/或,第二充电容量与第二充电功率,包括:
16.根据日净负荷曲线的第一个波峰时段、最大波谷时段与最大波峰时段确定日净负荷曲线的下坡时段与上坡时段;
17.根据日净负荷曲线的下坡时段的功率计算下坡比,根据日净负荷曲线的上坡时段的功率计算上坡比;
18.根据下坡比与上坡比判断是否需要配置储能,若是,则根据日净负荷曲线计算第二放电容量与第二放电功率,和/或,第二充电容量与第二充电功率。
19.在第一方面的一种可能的实施方式中,根据下坡比与上坡比判断是否需要配置储能,若是,则根据日净负荷曲线计算第二放电容量与第二放电功率,和/或,第二充电容量与第二充电功率,包括:
20.判断下坡比的绝对值是否大于爬坡比约束值,若是,则根据日净负荷曲线的下坡时段的功率计算第二充电容量与第二充电功率;
21.判断上坡比的绝对值是否大于爬坡比约束值,若是,则根据日净负荷曲线的上坡时段的功率计算第二放电容量与第二放电功率。
22.在第一方面的一种可能的实施方式中,所述方法还包括:
23.若不需要配置储能,则对应的放电容量与放电功率取零值,对应的充电容量与充电功率取零值。
24.在第一方面的一种可能的实施方式中,所述方法还包括:
25.判断日净负荷曲线的最大波峰时刻对应的功率是否大于所述最大出力,若是,则根据最大出力与日净负荷曲线的最大波峰时段的功率计算第三放电容量与第三放电功率。
26.在第一方面的一种可能的实施方式中,根据放电容量,和/或,充电容量配置储能容量,根据放电功率,和/或,充电功率配置储能功率,包括:
27.根据第一放电容量、第一充电容量、第二放电容量、第二充电容量与第三放电容量中的最大值配置储能容量;
28.根据第一放电功率、第一充电功率、第二放电功率、第二充电功率与第三放电功率中的最大值配置储能功率。
29.第二方面,本技术实施例提供了一种电力系统储能配置装置,包括:
30.获取模块,用于获取日负荷曲线、日光伏机组出力曲线和常规同步机组的最值出力,根据日负荷曲线与日光伏机组出力曲线确定日净负荷曲线;
31.第一计算模块,用于根据常规同步机组的最值出力与日净负荷曲线判断是否需要配置储能,若是,则根据最值出力与日净负荷曲线计算第一放电容量与第一放电功率,和/或,第一充电容量与第一充电功率;
32.第二计算模块,用于根据日净负荷曲线计算爬坡比,根据爬坡比判断是否需要配
置储能,若是,则根据日净负荷曲线计算第二放电容量与第二放电功率,和/或,第二充电容量与第二充电功率;
33.配置模块,用于根据放电容量和/或充电容量配置储能容量,根据放电功率和/或充电功率配置储能功率。
34.第三方面,本技术实施例提供了一种终端设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有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计算机程序时实现如第一方面任一项所述的电力系统储能配置方法。
35.第四方面,本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述的电力系统储能配置方法。
36.第五方面,本技术实施例提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在终端设备上运行时,使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的电力系统储能配置方法。
37.可以理解的是,上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。
38.本技术实施例提供的电力系统储能配置方法、装置及终端设备,通过根据日负荷曲线与光伏机组出力曲线确定日净负荷曲线,并根据常规同步机组的最值出力与日净负荷曲线,在需要配置储能的情况下计算第一放电容量与第一放电功率,和/或,第一充电容量与第一充电功率,根据日净负荷曲线计算爬坡比,并根据爬坡比判断是否需要配置储能,若是,则根据日净负荷曲线计算第二放电容量与第二放电功率,和/或,第二充电容量与第二充电功率,最终根据计算得到的放电容量和/或充电容量配置储能容量,根据放电功率和/或充电功率配置储能功率,能够准确有效地对储能装置进行储能容量和储能功率的配置,以更好应对突发情况以及缓解传统发电机组的爬坡压力。
39.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本说明书。
附图说明
40.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1是本技术一实施例提供的电力系统储能配置方法的流程示意图;
42.图2是本技术一实施例提供的日净负荷曲线的示意图;
43.图3是本技术一实施例提供的电力系统储能配置方法的流程示意图;
44.图4是本技术一实施例提供的电力系统储能配置方法的流程示意图;
45.图5是2030年三月份典型日的日净负荷曲线与爬坡比曲线示意图;
46.图6是2030年六月份典型日的日净负荷曲线与爬坡比曲线示意图;
47.图7是2030年九月份典型日的日净负荷曲线与爬坡比曲线示意图;
48.图8是2030年十二月份典型日的日净负荷曲线与爬坡比曲线示意图;
49.图9是2030年三月至十二月各个最大充电容量与最大放电容量的示意图;
50.图10是2030年三月至十二月各个最大充电功率与最大放电功率的示意图;
51.图11是本技术一实施例提供的电力系统储能配置装置的结构示意图;
52.图12是本技术一实施例提供的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
53.下面结合具体实施例对本技术进行更清楚的说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术的作用,但不以任何形式限制本技术。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本技术的保护范围。
54.应当理解,当在本技术说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
55.还应当理解,在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
56.在本技术说明书和所附权利要求书的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
57.在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
58.此外,本技术实施例中提到的“多个”应当被解释为两个或两个以上。
59.为积极应对气候变化,加快构建清洁、低碳和安全的能源体系,努力完成“碳达峰
·
碳中和”的战略目标,以光伏发电、风力发电为代表的新能源发电在电力系统中的应用日益提高。根据国家能源局数据,截止到2021年底,我国新能源发电装机容量已经达到10.63亿千瓦,占总电装机容量的44.8%。其中,光伏发电装机容量为3.06亿千瓦,占全国总装机容量的12.9%。然而近年来,含高比例新能源发电的电网在遭遇突发情况后频发大停电事故,例如2020年的美国加州轮流停电事故,2021年的美国德州停电事故。造成上述事故的主要原因是新能源发电的随机性和波动性会给电力系统源端带来新的不确定性,电力系统缺乏可灵活调节的储能配置来应对突发情况。
60.光伏发电具有较强的间歇性、波动性与反调峰性,晚间下降的光伏出力与用电高峰负荷并不匹配,可能引发由供电与负荷不匹配导致的安全隐患,同时也加大了传统发电机组的爬坡压力。为了应对上述情况,储能装置的应用尤为重要。现有的储能装置配置方法不能准确有效地对储能容量与储能功率进行配置,缺乏可灵活调节的储能容量与储能功率来应对突发情况以及缓解传统发电机组的爬坡压力。
61.基于上述问题,发明人经研究发现,可以从调峰与爬坡比两个角度进行综合考虑来配置储能容量与储能功率,以提高储能配置的精确度。
62.也就是说,本技术实施例通过根据日负荷曲线与日光伏机组出力曲线确定日净负
荷曲线,并根据常规同步机组的最值出力与日净负荷曲线,在需要配置储能的情况下,计算第一放电容量与第一放电功率,和/或,第一充电容量与第一充电功率,根据日净负荷曲线计算爬坡比,并根据爬坡比判断是否需要配置储能,若是,则根据日净负荷曲线计算第二放电容量与第二放电功率,和/或,第二充电容量与第二充电功率,最终根据计算得到的放电容量和/或充电容量配置储能容量,根据放电功率和/或充电功率配置储能功率,能够准确有效地对储能装置进行储能容量和储能功率的配置,以更好应对突发情况以及缓解传统发电机的爬坡压力。
63.图1是本技术一实施例提供的电力系统储能配置方法的流程示意图。如图1所示,本技术实施例中的方法,可以包括:
64.步骤101、获取日负荷曲线、日光伏机组出力曲线和常规同步机组的最值出力,根据日负荷曲线与日光伏机组出力曲线确定日净负荷曲线。
65.具体的,日负荷曲线为日负荷功率曲线,日光伏机组出力曲线为日光伏机组功率曲线。日负荷曲线减去日光伏机组曲线即可得到日净负荷曲线。日负荷曲线与日光伏机组出力曲线为典型日的数据,其可以为历史数据,例如,选取2020年的典型日的日负荷曲线与日光伏机组出力曲线,根据上述历史日负荷曲线与历史日光伏机组出力曲线确定2020年的日净负荷曲线,根据2020年的日净负荷曲线确定2020年的储能装置的配置。
66.可选的,日负荷曲线与日光伏机组出力曲线还可以为预测数据,对历史数据进行预测,得到预测日负荷曲线与预测日光伏机组出力曲线,并根据预测日负荷曲线确定常规同步机组的最值出力,例如,选取2020年的典型日的日负荷曲线与日光伏机组出力曲线,根据《中电联2020年公报》,或,基于时序生产模拟方法,预测2030年的预测日负荷曲线与预测日光伏机组出力曲线,进而根据上述预测日负荷曲线与预测日光伏机组出力曲线确定2030年的日净负荷曲线,根据2030年的日净负荷曲线确定2030年的储能装置的配置。
67.图2为本技术一实施例提供的日净负荷曲线的示意图。如图2所示,日净负荷曲线的横坐标为时间,纵坐标为净负荷功率,在下述实施例中简称“功率”。
68.示例性的,常规同步机组为传统发电机组,可以包括火电机组、水电机组,或核电机组等。常规同步机组的最值出力可以根据各机组的装机容量计算得到。
69.步骤102、根据常规同步机组的最值出力与日净负荷曲线判断是否需要配置储能,若是,则根据最值出力与日净负荷曲线计算第一放电容量与第一放电功率,和/或,第一充电容量与第一充电功率。
70.可选的,上述常规同步机组的最值出力包括最大出力与最小出力。
71.在一种可能的实施方式中,参见图3,步骤102中,具体可以包括:
72.步骤1021、判断日净负荷曲线的第一个波峰时刻对应的功率是否大于最大出力,若是,则根据最大出力与日净负荷曲线的第一个波峰时段的功率计算第一放电容量与第一放电功率。
73.可选的,日净负荷曲线的第一个波峰为一天中的第一个用电高峰,一般在一天中的上午时段。
74.示例性的,参见图2,判断日净负荷曲线的第一个波峰时刻t1对应的功率p
t1
是否大于最大出力pm,若是,则确定此时为第一种情况,此时储能装置放电,需要配置储能,并确定超过最大出力pm的第一个波峰时段的起止时间为t
11
与t
12
,则第一个波峰时段为t
11-t
12

段。根据最大出力pm与第一个波峰时段的功率计算第一放电容量e
d1
与第一放电功率p
d1

75.第一放电容量公式为:
[0076][0077]
第一放电功率公式为:
[0078]
p
d1
=p
t1-pm[0079]
式中,p
1_load,t
为第一个波峰时段t
11-t
12
时段内任一时刻t对应的功率。
[0080]
可选的,若日净负荷曲线的第一个波峰时刻t1对应的功率p
t1
没有大于最大出力pm,则确定此时为第二种情况,此时不需要配置储能。
[0081]
示例性的,若不需要配置储能,则对应的放电容量与放电功率取零值,对应的充电容量与充电功率取零值。具体来说,若满足第二种情况,此时不需要配置储能,则第一放电容量e
d1
取零值,第一放电功率p
d1
取零值。
[0082]
步骤1022、判断日净负荷曲线的最大波谷时刻对应的功率是否小于最小出力,若是,则根据最小出力与日净负荷曲线的最大波谷时段的功率计算第一充电容量与第一充电功率。
[0083]
可选的,日净负荷曲线的最大波谷为一天中的用电低谷,一般在一天中的中午时段。
[0084]
示例性的,参见图2,判断日净负荷曲线的最大波谷时刻t2对应的功率p
t2
是否小于最小出力pm,若是,则确定此时为第三种情况,此时储能装置充电,需要配置储能,并确定低于最小出力pm的最大波谷时段的起止时间为t
21
与t
22
,则最大波谷时段为t
21-t
22
时段。根据最小出力pm与最大波谷时段的功率计算第一充电容量e
c1
与第一充电功率p
c1

[0085]
第一充电容量公式为:
[0086][0087]
第一充电功率公式为:
[0088]
p
c1
=p
m-p
t2
[0089]
式中,p
2_load,t
为最大波谷时段t
21-t
22
时段内任一时刻t对应的功率。
[0090]
可选的,若日净负荷曲线的最大波谷时刻t2对应的功率p
t2
没有小于最小出力pm,则确定此时为第四种情况,此时不需要配置储能,则第一充电容量e
c1
取零值,第一充电功率p
c1
取零值。
[0091]
在一种可能实施方式中,判断日净负荷曲线的最大波峰时刻对应的功率是否大于最大出力,若是,则根据最大出力与日净负荷曲线的最大波峰时段的功率计算第三放电容量与第三放电功率。
[0092]
可选的,日净负荷曲线的最大波峰为一天中的最大用电高峰,一般在一天中的晚间时段。
[0093]
示例性的,参见图2,判断日净负荷曲线的最大波峰时刻t0对应的功率p
t0
是否大于最大出力pm,若是,则此时储能装置放电,需要配置储能,并确定超过最大出力pm的最大波峰时段的起止时间为t
01
与t
02
,则最大波峰时段为t
01-t
02
时段。根据最大出力pm与最大波峰时
段的功率计算第三放电容量e
d0
与第三放电功率p
d0

[0094]
第三放电容量公式为:
[0095][0096]
第三放电功率公式为:
[0097]
p
d0
=p
t0-pm[0098]
式中,p
3_load,t
为最大波峰时段t
01-t
02
时段内任一时刻t对应的功率。
[0099]
可选的,若日净负荷曲线的最大波峰时刻t0对应的功率p
t0
没有大于最大出力pm,则第三放电容量e
d0
取零值,第三放电功率p
d0
取零值。
[0100]
步骤103、根据日净负荷曲线计算爬坡比,根据爬坡比判断是否需要配置储能,若是,则根据日净负荷曲线计算第二放电容量与第二放电功率,和/或,第二充电容量与第二充电功率。
[0101]
可选的,上述爬坡比包括下坡比与上坡比。
[0102]
在一种可能的实施方式中,参见图4,步骤103中,具体可以包括:
[0103]
步骤1031、根据日净负荷曲线的第一个波峰时段、最大波谷时段与最大波峰时段确定日净负荷曲线的下坡时段与上坡时段。
[0104]
示例性的,参见图2,对第一波峰与最大波谷对应的功率进行判断,若同时满足第一种情况与第三种情况,则确定日净负荷曲线的下坡时段为t
12-t
21
时段,上坡时段为t
22-t
01
时段。
[0105]
若同时满足第一种情况与第四种情况,则确定日净负荷曲线的下坡时段为t
12-t2时段,上坡时段为t
2-t
01
时段。
[0106]
若同时满足第二种情况与第三种情况,则确定日净负荷曲线的下坡时段为t
1-t
21
时段,上坡时段为t
22-t
01
时段。
[0107]
若同时满足第二种情况与第四种情况,则确定日净负荷曲线的下坡时段为t
1-t2时段,上坡时段为t
2-t
01
时段。
[0108]
步骤1032、根据日净负荷曲线的下坡时段的功率计算下坡比,根据日净负荷曲线的上坡时段的功率计算上坡比。
[0109]
可选的,参见图2,具体来说,将日净负荷曲线的下坡时段均分为多个时长为δt的时段,例如,δt可以取值为5分钟。针对每一个δt时段,确定起止时刻对应的功率分别为p0与p1,将日净负荷曲线的上坡时段均分为多个时长为δt的时段,针对每一个δt时段,确定起止时刻对应的功率分别为p2与p3。
[0110]
下坡比公式为:
[0111]
λ

=(p
1-p0)/p
av
[0112]
上坡比公式为:
[0113]
λ

=(p
3-p2)/p
av
[0114]
式中,λ

为下坡比,λ

为上坡比,p
av
为日平均负荷,且p
av
=(p

+p

)/2,其中,p

为日负荷曲线的最大波峰对应的功率,p

为日负荷曲线的最大波谷对应的功率。
[0115]
可选的,针对下坡时段的每一个δt时段,确定对应的下坡比,针对上坡时段的每
一个δt时段,确定对应的上坡比,得到多个下坡比与上坡比,进而得到下坡比与时间的关系曲线,以及上坡比与时间的关系曲线。
[0116]
步骤1033、根据下坡比与上坡比判断是否需要配置储能,若是,则根据日净负荷曲线计算第二放电容量与第二放电功率,和/或,第二充电容量与第二充电功率。
[0117]
在一种可能的实施方式中,步骤1033中,具体可以包括:
[0118]
步骤s1、判断下坡比的绝对值是否大于爬坡比约束值,若是,则根据日净负荷曲线的下坡时段的功率计算第二充电容量与第二充电功率。
[0119]
步骤s2、判断上坡比的绝对值是否大于爬坡比约束值,若是,则根据日净负荷曲线的上坡时段的功率计算第二放电容量与第二放电功率。
[0120]
可选的,爬坡比约束值取绝对值,例如,爬坡比约束值可以为|
±
5%|。分别判断各个下坡比的绝对值是否大于爬坡比约束值,若存在至少一个下坡比的绝对值大于爬坡比约束值,则需要配置储能,确定满足绝对值大于爬坡比约束值的下坡比为第一下坡比,确定该第一下坡比对应的δt时段为第一δt时段,可以存在至少一个第一δt时段,确定第i个第一δt时段的起止时间为t
3,i
与t
4,i
,确定起止时间为t
3,i
与t
4,i
对应的功率分别为p
t3,i
与p
t4,i
。根据第一δt时段的功率计算第二充电容量e
c2
与第二充电功率p
c2

[0121]
第二充电容量公式为:
[0122][0123]
第二充电功率公式为:
[0124]
p
c2
=max{p
t3,i-t4,i
}
[0125]
i∈1,

,n
[0126]
式中,p
4_load,t,i
为第i个第一δt时段t
3,i-t
4,i
时段内任一时刻t对应的功率,p
tn
为额定爬坡比对应的功率。n为下坡时段第一δt时段的个数,即下坡时段满足下坡比的绝对值大于爬坡比约束值的δt时段的个数为n。
[0127]
可选的,若各个下坡比的绝对值均不大于爬坡比约束值,则此时不需要配置储能。
[0128]
示例性的,若不需要配置储能,则对应的放电容量与放电功率取零值,对应的充电容量与充电功率取零值。具体来说,若不需要配置储能,则第二充电容量e
c2
取零值,第二充电功率p
c2
取零值。
[0129]
可选的,分别判断各个上坡比的绝对值是否大于爬坡比约束值,若存在至少一个上坡比的绝对值大于爬坡比约束值,则需要配置储能,确定满足绝对值大于爬坡比约束值的上坡比为第一上坡比,确定该第一上坡比对应的δt时段为第二δt时段,可以存在至少一个第二δt时段,确定第k个第二δt时段的起止时间为t
5,k
与t
6,k
,确定起止时间为t
5,k
与t
6,k
对应的功率分别为p
t5,k
与p
t6,k
。根据第二δt时段的功率计算第二放电容量e
d2
与第二放电功率p
d2

[0130]
第二放电容量公式为:
[0131]
[0132]
第二放电功率公式为:
[0133]
p
d2
=max{p
t5,k-p
t6,k
}
[0134]
k∈1,

,m
[0135]
式中,p
5_load,t,k
为第k个第二δt时段t
5,k-t
6,k
时段内任一时刻t对应的功率。m为上坡时段第二δt时段的个数,即上坡时段满足上坡比的绝对值大于爬坡比约束值的δt时段的个数为m。
[0136]
可选的,若各个上坡比的绝对值均不大于爬坡比约束值,则此时不需要配置储能,则第二放电容量e
d2
取零值,第二放电功率p
d2
取零值。
[0137]
步骤104、根据放电容量和/或充电容量配置储能容量,根据放电功率和/或充电功率配置储能功率。
[0138]
在一种可能的实施方式中,步骤104中,具体可以包括:
[0139]
根据第一放电容量、第一充电容量、第二放电容量、第二充电容量与第三放电容量中的最大值配置储能容量。根据第一放电功率、第一充电功率、第二放电功率、第二充电功率与第三放电功率中的最大值配置储能功率。
[0140]
需要说明的是,上述情况为前述实施例中所有判断是否需要配置储能的判断结果均为是的情况。此种情况下,将第一放电容量、第一充电容量、第二放电容量、第二充电容量与第三放电容量的数值进行大小比较,选取数值最大的值作为储能容量,将第一放电功率、第一充电功率、第二放电功率、第二充电功率与第三放电功率的数值进行大小比较,选取数值最大的值作为储能功率。
[0141]
当然,还存在判断是否需要配置储能的判断结果为否的情况,此时选取放电容量和/或充电容量中的最大值作为储能容量,选取放电功率和/或充电功率中的最大值作为储能功率。若所有判断结果均为否,则舍弃上述放电容量和/或充电容量数据与放电功率和/或充电功率数据,重新获取其他典型日的日负荷曲线与日光伏机组出力曲线执行步骤101~步骤104的具体步骤,直至可以配置储能容量与储能功率,即完成储能配置。
[0142]
示例性的,若步骤102中计算得出的是第一放电容量与第一放电功率,步骤103中计算得出的是第二放电容量与第二放电功率,则步骤104中根据第一放电容量和第二放电容量配置储能容量,根据第一放电功率和第二放电功率配置储能功率。
[0143]
可选的,若步骤102中计算得出的是第一充电容量与第一充电功率,步骤103中计算得出的是第二放电容量与第二放电功率,则步骤104中根据第一充电容量和第二放电容量配置储能容量,根据第一充电功率和第二放电功率配置储能功率。
[0144]
示例性的,若步骤102中计算得出的是第一放电容量与第一放电功率,以及第一充电容量与第一充电功率,步骤103中计算得出的是第二充电容量与第二充电功率,则步骤104中根据第一放电容量、第一充电容量和第二充电容量配置储能容量,根据第一放电功率、第一充电功率和第二充电功率配置储能功率。
[0145]
可选的,若步骤102中计算得出的是第一充电容量与第一充电功率,以及第三放电容量与第三放电功率,步骤103中计算得出的是第二放电容量与第二放电功率,以及第二充电容量与第二充电功率,则步骤104中根据第一充电容量、第二放电容量、第二充电容量和第三放电容量配置储能容量,根据第一充电功率、第二放电功率、第二充电功率和第三放电功率配置储能功率。
[0146]
在一种可能的实施方式中,可以选取多个典型日的日负荷曲线与日光伏机组出力曲线,分别执行步骤101~步骤104的具体步骤,在最终获得的多个放电容量和/或充电容量中选取最大值作为储能容量,在获得的多个放电功率和/或充电功率中选取最大值作为储能功率,完成储能配置,可以进一步提高储能配置的精确度。
[0147]
在一种可能的实施方式中,可以选取多个典型日的日负荷曲线与日光伏机组出力曲线,分别执行步骤101~步骤104的具体步骤,分别确定各个典型日的最大充电容量和/或最大放电容量,以及最大充电功率和/或最大放电功率,进而在多个最大充电容量和/或最大放电容量中选取最大值作为储能容量,在多个最大充电功率和/或最大放电功率中选取最大值作为储能功率,完成储能配置,可以进一步提高储能配置的精确度。
[0148]
本技术实施例提供的一种电力系统储能配置方法,通过根据日负荷曲线与日光伏机组出力曲线确定日净负荷曲线,并根据常规同步机组的最值出力与日净负荷曲线,在需要配置储能的情况下,计算第一放电容量与第一放电功率,和/或,第一充电容量与第一充电功率,根据日净负荷曲线计算爬坡比,并根据爬坡比判断是否需要配置储能,若是,则根据日净负荷曲线计算第二放电容量与第二放电功率,和/或,第二充电容量与第二充电功率,最终根据计算得到的放电容量和/或充电容量配置储能容量,根据放电功率和/或充电功率配置储能功率,能够准确有效地对储能装置进行储能容量和储能功率的配置,以更好应对突发情况以及缓解传统发电机的爬坡压力。
[0149]
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0150]
一个简单的示例是,在河北南网某地区2020年春、夏、秋、冬四个季节中分别选取一个典型日,即在三月、六月、九月及十二月中各选取一个典型日,获取各个典型日的日负荷曲线与日光伏机组出力曲线,根据上述日光伏机组出力曲线以及《中电联2020年公报》,预测得到2030年的四个典型日的日光伏机组出力曲线,根据上述日负荷曲线,按照3%的增长速率预测得到2030年的四个典型日的日负荷曲线,进而根据2030年的四个典型日的日光伏机组出力曲线与日负荷曲线得到四个典型日的日净负荷曲线。传统电厂5分钟内的爬坡比约束值为|
±
5%|,随着新能源发电渗透率的提高,爬坡比约束值的也随之变化,设置2030年的爬坡比约束值为|
±
2.25%|。根据预测得到的2030年的四个典型日的日负荷曲线确定2030年常规同步机组最大出力与最小出力。
[0151]
对上述数据执行本技术实施例提供的电力系统储能配置方法,即执行步骤101~步骤104的具体步骤,分别得到三月、六月、九月及十二月的典型日的最大充电容量与最大放电容量,以及最大充电功率与最大放电功率。
[0152]
图5是2030年三月份典型日的日净负荷曲线与爬坡比曲线示意图。如图5所示,三月份典型日的最大波峰时刻为18:35,该时刻对应的功率为41.12gw,最大波谷时刻为12:25,该时刻对应的功率为13.84gw。第一个波峰时段为7:40-7:50,经计算,该时段的第一放电容量为0.03gwh,第一放电功率为0.25gw。最大波谷时段为12:10-12:35,该时段的第一充电容量为0.09gwh,第一充电功率为0.5gw。最大波峰时段为17:20-22:55,该时段的第三放电容量为16.97gwh,第三放电功率为5.28gw。下坡时段7:50-12:10,该时段的第二充电容量为0.06gwh,第二充电功率为3.11gw。上坡时段12:35-17:20,该时段的第二放电容量为
0.02gwh,第二放电功率为1.15gw。综上可得,三月份典型日的最大充电容量为0.09gwh,最大放电容量为16.97gwh,最大充电功率为3.11gw,最大放电功率为5.28gw。
[0153]
图6是2030年六月份典型日的日净负荷曲线与爬坡比曲线示意图。图7是2030年九月份典型日的日净负荷曲线与爬坡比曲线示意图。图8是2030年十二月份典型日的日净负荷曲线与爬坡比曲线示意图。
[0154]
图9是2030年三月至十二月各个最大充电容量与最大放电容量的示意图。图10是2030年三月至十二月各个最大充电功率与最大放电功率的示意图。
[0155]
如图9所示,选取多个最大充电容量与最大放电容量中的最大值作为储能容量,即确定21.29gwh为2030年的储能容量。如图10所示,选取多个最大充电功率与最大放电功率中的最大值作为储能功率,即确定6.03gw为2030年的储能功率,完成2030年电力系统的储能配置。
[0156]
图11是本技术一实施例提供的电力系统储能配置装置的结构示意图。如图11所示,本实施例提供的电力系统储能配置装置,可以包括:获取模块201、第一计算模块202、第二计算模块203和配置模块204。
[0157]
其中,获取模块201,用于获取日负荷曲线、日光伏机组出力曲线和常规同步机组的最值出力,根据日负荷曲线与日光伏机组出力曲线确定日净负荷曲线;
[0158]
第一计算模块202,用于根据常规同步机组的最值出力与日净负荷曲线判断是否需要配置储能,若是,则根据最值出力与日净负荷曲线计算第一放电容量与第一放电功率,和/或,第一充电容量与第一充电功率;
[0159]
第二计算模块203,用于根据日净负荷曲线计算爬坡比,根据爬坡比判断是否需要配置储能,若是,则根据日净负荷曲线计算第二放电容量与第二放电功率,和/或,第二充电容量与第二充电功率;
[0160]
配置模块204,用于根据放电容量和/或充电容量配置储能容量,根据放电功率和/或充电功率配置储能功率。
[0161]
可选的,常规同步机组的最值出力包括最大出力与最小出力,第一计算模块202具体用于:判断日净负荷曲线的第一个波峰时刻对应的功率是否大于最大出力,若是,则根据最大出力与日净负荷曲线的第一个波峰时段的功率计算第一放电容量与第一放电功率;判断日净负荷曲线的最大波谷时刻对应的功率是否小于最小出力,若是,则根据最小出力与日净负荷曲线的最大波谷时段的功率计算第一充电容量与第一充电功率。
[0162]
可选的,第二计算模块203具体用于:根据日净负荷曲线的第一个波峰时段、最大波谷时段与最大波峰时段确定日净负荷曲线的下坡时段与上坡时段;根据日净负荷曲线的下坡时段的功率计算下坡比,根据日净负荷曲线的上坡时段的功率计算上坡比;根据下坡比与上坡比判断是否需要配置储能,若是,则根据日净负荷曲线计算第二放电容量与第二放电功率,和/或,第二充电容量与第二充电功率。
[0163]
可选的,第二计算模块203还具体用于:判断下坡比的绝对值是否大于爬坡比约束值,若是,则根据日净负荷曲线的下坡时段的功率计算第二充电容量与第二充电功率;判断上坡比的绝对值是否大于爬坡比约束值,若是,则根据日净负荷曲线的上坡时段的功率计算第二放电容量与第二放电功率。
[0164]
可选的,第一计算模块202还具体用于:若不需要配置储能,则对应的放电容量与
放电功率取零值,对应的充电容量与充电功率取零值。
[0165]
可选地,第一计算模块202还具体用于:判断日净负荷曲线的最大波峰时刻对应的功率是否大于最大出力,若是,则根据最大出力与日净负荷曲线的最大波峰时段的功率计算第三放电容量与第三放电功率。
[0166]
可选地,配置模块204具体用于:根据第一放电容量、第一充电容量、第二放电容量、第二充电容量与第三放电容量中的最大值配置储能容量;根据第一放电功率、第一充电功率、第二放电功率、第二充电功率与第三放电功率中的最大值配置储能功率。
[0167]
需要说明的是,上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容,由于与本技术方法实施例基于同一构思,其具体功能及带来的技术效果,具体可参见方法实施例部分,此处不再赘述。
[0168]
图12是本技术一实施例提供的终端设备的结构示意图。如图12所示,该实施例的终端设备300包括:处理器310、存储器320,上述存储器320中存储有可在处理器310上运行的计算机程序321。处理器310执行计算机程序321时实现上述任意各个方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤101至104。或者,处理器310执行计算机程序321时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能,例如图11所示模块201至204的功能。
[0169]
示例性的,计算机程序321可以被分割成一个或多个模块/单元,一个或者多个模块/单元被存储在存储器320中,并由处理器310执行,以完成本技术。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述计算机程序321在终端设备300中的执行过程。
[0170]
本领域技术人员可以理解,图12仅仅是终端设备的示例,并不构成对终端设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0171]
处理器310可以是中央处理单元(central processing unit,cpu),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0172]
存储器320可以是终端设备的内部存储单元,例如终端设备的硬盘或内存,也可以是终端设备的外部存储设备,例如终端设备上配备的插接式硬盘,智能存储卡(smart media card,smc),安全数字(secure digital,sd)卡,闪存卡(flash card)等。上述存储器320还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。上述存储器320用于存储计算机程序以及终端设备所需的其他程序和数据。存储器320还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0173]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的
单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0174]
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
[0175]
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0176]
在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0177]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0178]
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0179]
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
[0180]
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
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