儲能電站規(guī)劃與運(yùn)行綜合優(yōu)化方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種儲能電站規(guī)劃與運(yùn)行綜合優(yōu)化方法，包括：S1.根據(jù)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，構(gòu)建用于潮流計(jì)算的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣實(shí)部矩陣G和虛部矩陣B，確定系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行時各節(jié)點(diǎn)電壓的上下限和各線路潮流的上下限；S2.根據(jù)電力系統(tǒng)電源參數(shù)，確定常規(guī)發(fā)電機(jī)有功出力的上下限，確定常規(guī)發(fā)電機(jī)發(fā)電成本參數(shù)，確定風(fēng)電機(jī)組或風(fēng)電機(jī)場有功出力的上下限，確定棄風(fēng)懲罰電價；S3.根據(jù)儲能系統(tǒng)參數(shù)，確定儲能系統(tǒng)容量價格、功率價格和平均使用壽命，以及日維護(hù)費(fèi)用；S4.根據(jù)電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行數(shù)據(jù)，確定風(fēng)電機(jī)組或風(fēng)電機(jī)場典型日風(fēng)功率預(yù)測數(shù)據(jù)，確定該日負(fù)荷數(shù)據(jù)，確定電力系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用數(shù)據(jù)，確定系統(tǒng)的網(wǎng)損電價；根據(jù)步驟S1～S4收集的數(shù)據(jù)，確定內(nèi)層優(yōu)化模型和外層優(yōu)化模型。
【專利說明】儲能電站規(guī)劃與運(yùn)行綜合優(yōu)化方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于新能源發(fā)電與控制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于雙層優(yōu)化理論(BLP)的儲能電站規(guī)劃與運(yùn)行綜合優(yōu)化方法及系統(tǒng)
【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)入新世紀(jì)以來，化石能源短缺和環(huán)境污染的狀況越來越嚴(yán)重，促使電力行業(yè)尋找開發(fā)可再生的清潔能源替代現(xiàn)有的化學(xué)能源，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，其中，風(fēng)電作為一種大規(guī)模存在的可再生的清潔能源開始逐漸受到人們的重視。但是，隨著電網(wǎng)調(diào)峰難度的逐年增大，以及某些區(qū)域網(wǎng)架建設(shè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于電源建設(shè)，我國風(fēng)電場棄風(fēng)的現(xiàn)象日益嚴(yán)重，造成了極大的能源浪費(fèi)，給風(fēng)電發(fā)電企業(yè)也造成了巨額的損失。為此，大規(guī)模儲能系統(tǒng)被用于調(diào)整電力系統(tǒng)電源和負(fù)荷的時空不匹配特性，緩解棄風(fēng)現(xiàn)象，提高系統(tǒng)風(fēng)電接入能力。當(dāng)然，對大規(guī)模儲能系統(tǒng)的研究尚處于起步階段，應(yīng)用中首先需要關(guān)注的就是儲能電站的規(guī)劃問題。然而，儲能電站的規(guī)劃問題應(yīng)該以實(shí)際運(yùn)行效果為基礎(chǔ)，單獨(dú)討論規(guī)劃問題沒有實(shí)際意義。因此，需要將儲能電站的規(guī)劃問題和運(yùn)行問題統(tǒng)一考慮，才能滿足儲能電站規(guī)劃運(yùn)行的要求，這也符合新能源發(fā)電與控制的發(fā)展趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](一)要解決的技術(shù)問題
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種簡單實(shí)用的儲能電站規(guī)劃與運(yùn)行綜合優(yōu)化方法及系統(tǒng)，用于解析儲能電站規(guī)劃過程中的布局、容量配置、功率配置等問題，以及分析儲能電站運(yùn)行過程中的擴(kuò)展機(jī)組組合問題。
[0005](二)技術(shù)方案
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種儲能電站規(guī)劃與運(yùn)行綜合優(yōu)化方法，包括步驟:儲能電站規(guī)劃與運(yùn)行綜合優(yōu)化方法，其特征在于，包括步驟:
[0007]S1.根據(jù)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，構(gòu)建用于潮流計(jì)算的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣實(shí)部矩陣G和虛部矩陣B，確定系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行時各節(jié)點(diǎn)電壓的上下限和各線路潮流的上下限；
[0008]S2.根據(jù)電力系統(tǒng)電源參數(shù)，確定常規(guī)發(fā)電機(jī)有功出力的上下限，確定常規(guī)發(fā)電機(jī)發(fā)電成本參數(shù)，確定風(fēng)電機(jī)組或風(fēng)電機(jī)場有功出力的上下限，確定棄風(fēng)懲罰電價；
[0009]S3.根據(jù)儲能系統(tǒng)參數(shù)，確定儲能系統(tǒng)容量價格、功率價格和平均使用壽命，確定儲能系統(tǒng)的日維護(hù)費(fèi)用；
[0010]S4.根據(jù)電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行數(shù)據(jù)，確定風(fēng)電機(jī)組或風(fēng)電機(jī)場典型日風(fēng)功率預(yù)測數(shù)據(jù)，確定該日負(fù)荷數(shù)據(jù)，確定電力系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用數(shù)據(jù)，確定系統(tǒng)的網(wǎng)損電價；
[0011]S5.根據(jù)步驟SI~S4收集的數(shù)據(jù)，確定內(nèi)層優(yōu)化模型；
[0012]S6.根據(jù)步驟SI~S4收集的數(shù)據(jù)，確定外層優(yōu)化模型。
[0013]優(yōu)選地，確定內(nèi)層優(yōu)化模型采用公式(I):
[0014]min Cupemtmn = ∫gen (P1q ) +,Pli P )[0015]
【權(quán)利要求】
1.一種儲能電站規(guī)劃與運(yùn)行綜合優(yōu)化方法，其特征在于，包括步驟: 51.根據(jù)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，構(gòu)建用于潮流計(jì)算的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣實(shí)部矩陣G和虛部矩陣B，確定系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行時各節(jié)點(diǎn)電壓的上下限和各線路潮流的上下限； 52.根據(jù)電力系統(tǒng)電源參數(shù)，確定常規(guī)發(fā)電機(jī)有功出力的上下限，確定常規(guī)發(fā)電機(jī)發(fā)電成本參數(shù)，確定風(fēng)電機(jī)組或風(fēng)電機(jī)場有功出力的上下限，確定棄風(fēng)懲罰電價； 53.根據(jù)儲能系統(tǒng)參數(shù)，確定儲能系統(tǒng)容量價格、功率價格和平均使用壽命，確定儲能系統(tǒng)的日維護(hù)費(fèi)用； 54.根據(jù)電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行數(shù)據(jù)，確定風(fēng)電機(jī)組或風(fēng)電機(jī)場典型日風(fēng)功率預(yù)測數(shù)據(jù)，確定該日負(fù)荷數(shù)據(jù)，確定電力系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用數(shù)據(jù)，確定系統(tǒng)的網(wǎng)損電價； 55.根據(jù)步驟SI~S4收集的數(shù)據(jù)，確定內(nèi)層優(yōu)化模型； 56.根據(jù)步驟SI~S4收集的數(shù)據(jù)，確定外層優(yōu)化模型。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定內(nèi)層優(yōu)化模型采用公式(I):
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述確定外層優(yōu)化模型采用公式(2): minCplan = Cinvesunent(Pls，Sh，,Lis) + Coperatwn + ,JlossWloss
4.一種儲能電站規(guī)劃與運(yùn)行綜合優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，包括: 第一模塊，用于根據(jù)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，構(gòu)建用于潮流計(jì)算的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣實(shí)部矩陣G和虛部矩陣B，確定系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行時各節(jié)點(diǎn)電壓的上下限和各線路潮流的上下限； 第二模塊，用于根據(jù)電力系統(tǒng)電源參數(shù)，確定常規(guī)發(fā)電機(jī)有功出力的上下限，確定常規(guī)發(fā)電機(jī)發(fā)電成本參數(shù)，確定風(fēng)電機(jī)組或風(fēng)電機(jī)場有功出力的上下限，確定棄風(fēng)懲罰電價； 第三模塊，用于根據(jù)儲能系統(tǒng)參數(shù)，確定儲能系統(tǒng)容量價格、功率價格和平均使用壽命，確定儲能系統(tǒng)的日維護(hù)費(fèi)用； 第四模塊，用于根據(jù)電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行數(shù)據(jù)，確定風(fēng)電機(jī)組或風(fēng)電機(jī)場典型日風(fēng)功率預(yù)測數(shù)據(jù)，確定該日負(fù)荷數(shù)據(jù)，確定電力系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用數(shù)據(jù)，確定系統(tǒng)的網(wǎng)損電價； 第五模塊，用于根據(jù)步驟第一模塊~第四模塊收集的數(shù)據(jù)，確定內(nèi)層優(yōu)化模型； 第六模塊，用于根據(jù)步驟第一模塊~第四模塊收集的數(shù)據(jù)，確定外層優(yōu)化模型。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述確定內(nèi)層優(yōu)化模型采用公式(I):
6.如權(quán)利要求4或5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述確定外層優(yōu)化模型采用公式(2):
【文檔編號】G06F19/00GK103475013SQ201310452591
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】鄭樂, 胡偉, 陸秋瑜, 黃楊, 王芝茗, 馬千, 葛維春, 羅衛(wèi)華 申請人:清華大學(xué)