一种基于能量平衡法的储能系统配置方法及装置与流程

本公开属于电力系统中储能系统配置，尤其涉及一种基于能量平衡法的储能系统配置方法及装置。

背景技术：

1、随着2020年9月明确提出的2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标，我国风能、光伏发电发电量占全社会用电量的比重逐年增加，但因为光伏和风能发电的输出功率和日照辐射、风速等天气条件密切相关，因此此类能源(可再生能源)的发电功率具有不稳定性，电能质量较差。随着可再生能源的比重上升，整个电网面临的调度挑战也逐渐增大，因此在火电厂比例逐年下降的背景下，储能设备变得十分重要，因此国家能源局出台了相关政策，要求新能源发电必须配备一定比例的储能设备。

2、为了应对可再生能源的波动性并确保可靠稳定的能源供应，储能系统的合理容量配置非常重要。而国家规定的范围较大，如果在规定范围内随机配置储能容量则可能出现容量冗余浪费或特殊情况下电能不足的后果，且不合理的容量配置不仅导致了资源的浪费，还可能出现过负荷运行导致的风险或储能电池寿命缩短，因此急需一种合理的储能系统容量配置方法。

技术实现思路

1、本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本公开提供了一种基于能量平衡法的储能系统配置方法及装置，主要目的在于更好地优化储能系统容量的配置。

2、根据本公开的第一方面实施例，提供了一种基于能量平衡法的储能系统配置方法，包括：

3、基于能量平衡法确定电力系统的电量周期，基于所述电量周期获得初始时间步长，将初始时间步长作为当前时间步长；

4、获取所述当前时间步长的发电量和耗电量，基于所述发电量和所述耗电量获得所述当前时间步长的净余电量；

5、根据所述净余电量的正负情况，基于储能系统的放电效率和充电效率更新当前时间步长的电量赤字和电量冗余；

6、迭代更新当前时间步长，若更新的当前时间步长处于所述电量周期内，则对更新的当前时间步长的净余电量、电量赤字和电量冗余进行更新，否则基于所述电量周期内电量赤字和净余电量获得储能系统最小容量和最大功率，从而对储能系统进行配置。

7、在本公开的一个实施例中，所述基于所述电量周期内电量赤字和净余电量获得储能系统最小容量和最大功率，包括：从所述电量周期内的所有电量赤字中选择绝对值最大的电量赤字，所述绝对值最大的电量赤字等于储能系统最小容量；基于相邻步长的净余电量的斜率获得储能系统最大功率。

8、在本公开的一个实施例中，所述基于相邻步长的净余电量的斜率获得储能系统最大功率，包括：计算所有相邻步长的净余电量的斜率；从所有斜率中选择绝对值最大的斜率，所述绝对值最大的斜率等于储能系统最大功率。

9、在本公开的一个实施例中，所述根据所述净余电量的正负情况，基于储能系统的放电效率和充电效率更新当前时间步长的电量赤字和电量冗余，包括：若所述净余电量为负，则将电量冗余更新为零，并基于储能系统的放电效率更新当前时间步长的电量赤字；若所述净余电量为非负，则基于净余电量和充电效率获得电量判定条件，基于所述电量判定条件的正负情况，更新当前时间步长的电量赤字和电量冗余。

10、在本公开的一个实施例中，所述基于所述电量判定条件的正负情况，更新当前时间步长的电量赤字和电量冗余，包括：若所述电量判定条件为负，则将电量冗余更新为零，并基于储能系统的充电效率更新当前时间步长的电量赤字；若所述电量判定条件为非负，则将电量赤字更新为零，并基于净余电量更新电量冗余。

11、在本公开的一个实施例中，基于储能系统最小容量和预设比例获得备用容量，基于所述备用容量对储能系统进行配置。

12、根据本公开的第二方面实施例，还提供了一种基于能量平衡法的储能系统配置装置，包括：

13、获取模块，用于基于能量平衡法确定电力系统的电量周期，基于所述电量周期获得初始时间步长，将初始时间步长作为当前时间步长；

14、计算模块，用于获取所述当前时间步长的发电量和耗电量，基于所述发电量和所述耗电量获得所述当前时间步长的净余电量；

15、更新模块，用于根据所述净余电量的正负情况，基于储能系统的放电效率和充电效率更新当前时间步长的电量赤字和电量冗余；

16、控制模块，用于迭代更新当前时间步长，若更新的当前时间步长处于所述电量周期内，则对更新的当前时间步长的净余电量、电量赤字和电量冗余进行更新，否则基于所述电量周期内电量赤字和净余电量获得储能系统最小容量和最大功率，从而对储能系统进行配置。

17、在本公开的一个实施例中，所述控制模块，具体用于：从所述电量周期内的所有电量赤字中选择绝对值最大的电量赤字，所述绝对值最大的电量赤字等于储能系统最小容量；基于相邻步长的净余电量的斜率获得储能系统最大功率。

18、在本公开的一个实施例中，所述更新模块，具体用于：若所述净余电量为负，则将电量冗余更新为零，并基于储能系统的放电效率更新当前时间步长的电量赤字；若所述净余电量为非负，则基于净余电量和充电效率获得电量判定条件，基于所述电量判定条件的正负情况，更新当前时间步长的电量赤字和电量冗余。

19、根据本公开的第三方面实施例，还提供了一种基于能量平衡法的储能系统配置设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开的第一方面实施例提出的基于能量平衡法的储能系统配置方法。

20、在本公开一个或多个实施例中，基于能量平衡法确定电力系统的电量周期，基于电量周期获得初始时间步长，将初始时间步长作为当前时间步长；获取当前时间步长的发电量和耗电量，基于发电量和耗电量获得当前时间步长的净余电量；根据净余电量的正负情况，基于储能系统的放电效率和充电效率更新当前时间步长的电量赤字和电量冗余；迭代更新当前时间步长，若更新的当前时间步长处于电量周期内，则对更新的当前时间步长的净余电量、电量赤字和电量冗余进行更新，否则基于电量周期内电量赤字和净余电量获得储能系统最小容量和最大功率，从而对储能系统进行配置。在这种情况下，针对能量平衡法下确定的电量周期，综合考虑电量周期的时间步长的发电量、耗电量、电量赤字和电量冗余多种因素对储能系统进行配置，由此，能够更好地优化储能系统容量的配置。

21、本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。

技术特征：

1.一种基于能量平衡法的储能系统配置方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于能量平衡法的储能系统配置方法，其特征在于，所述基于所述电量周期内电量赤字和净余电量获得储能系统最小容量和最大功率，包括：

3.如权利要求2所述的基于能量平衡法的储能系统配置方法，其特征在于，所述基于相邻步长的净余电量的斜率获得储能系统最大功率，包括：

4.如权利要求1所述的基于能量平衡法的储能系统配置方法，其特征在于，所述根据所述净余电量的正负情况，基于储能系统的放电效率和充电效率更新当前时间步长的电量赤字和电量冗余，包括：

5.如权利要求4所述的基于能量平衡法的储能系统配置方法，其特征在于，所述基于所述电量判定条件的正负情况，更新当前时间步长的电量赤字和电量冗余，包括：

6.如权利要求1所述的基于能量平衡法的储能系统配置方法，其特征在于，还包括：基于储能系统最小容量和预设比例获得备用容量，基于所述备用容量对储能系统进行配置。

7.一种基于能量平衡法的储能系统配置系统，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的基于能量平衡法的储能系统配置系统，其特征在于，所述控制模块，具体用于：

9.如权利要求8所述的基于能量平衡法的储能系统配置系统，其特征在于，所述更新模块，具体用于：

10.一种基于能量平衡法的储能系统配置设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的基于能量平衡法的储能系统配置方法。

技术总结
本公开提出一种基于能量平衡法的储能系统配置方法及装置，该方法包括基于能量平衡法确定电力系统的电量周期和初始时间步长，将初始时间步长作为当前时间步长；获取当前时间步长的发电量和耗电量，基于发电量和耗电量获得当前时间步长的净余电量；根据净余电量的正负情况，基于储能系统的放电效率和充电效率更新当前时间步长的电量赤字和电量冗余；迭代更新当前时间步长，若更新的当前时间步长处于电量周期内，则对更新的当前时间步长的净余电量、电量赤字和电量冗余进行更新，否则基于电量周期内电量赤字和净余电量获得储能系统最小容量和最大功率，从而对储能系统进行配置。根据本公开的方法，能够更好地优化储能系统容量的配置。

技术研发人员：林松青,潘喜良,聂永坤,王冰礁,张宗祯,王仪杭,葛传军,张晨曦,常云潇,苏婉莉,查天智,吴可,郭新宇,柴琦,杨沛豪,张立松,燕云飞
受保护的技术使用者：华能罗源发电有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12