一种提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法及系统与流程

allin2026-01-31  13


本发明涉及分布式储能优化,特别是一种提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法及系统。


背景技术:

1、在当今社会,随着能源需求的不断增长和能源结构的变化,电力供应的可靠性和稳定性成了一个日益突出的问题,传统的中心化电力供应系统面临着供电压力大、能源消耗高和环境污染严重等诸多问题,尤其在负荷密度低和供电距离较长等情况下,供电效率和可靠性更是受到严重影响。此外,随着可再生能源如风能和光能的大规模接入,其间断性和波动性给电力系统的稳定性带来了挑战,使得电力保供能力亟待提升。

2、然而,目前现有的电力供应技术在应对上述挑战时存在诸多问题,传统的电力系统主要依赖于中心化的发电方式,对供电距离较远或负荷密度较低的区域供电效率低下,并且对于可再生能源的间断性和波动性缺乏有效的调节手段。此外,现有的储能技术和配置方案往往没有充分考虑到电力系统的复杂性和可靠性需求,导致储能设备的使用效率和经济性不高。因此,本发明采用分布式储能容量优化方法,以提高储能设备的可靠性和经济性,解决了传统电力系统供应不足和波动补偿不足等问题。


技术实现思路

1、鉴于现有的提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法及系统中存在的问题,提出了本发明。

2、因此,现有技术在储能设备配置和运行方面缺乏综合考虑,本发明采用基于分布式储能容量优化方法,结合经济模型和评估指标,实现对储能设备的精确配置和优化运行。

3、为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:

4、第一方面,本发明实施例提供了一种提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法,其包括,按照电力分部储能的建设周期建立分部储能技术经济模型,通过分布式储能平抑新能源功率波动并计算降低电量;

5、根据降低电量幅度对储能设备进行评估,根据评估结果对设备参数提取残值系数;

6、根据分布储能技术经济模型并融合评估结果获取的波动补偿收益,建立保供电经济模型,根据保供电经济模型建立提高保供电能力的分布式储能容量优化配置。

7、作为本发明所述提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法的一种优选方案,其中:所述建立分部储能技术经济模型包括根据电力分部储能的建设期投资成本,计算分布式储能全寿命周期综合运行成本目标函数,具体计算公式为:

8、mincst=cst,in+cst,ma-cst,earn-cst,rep

9、其中,cst,in表示分布式储能的投资成本,cst,ma表示分布式储能的维护成本,cst,earn表示分布式储能的补偿收益,cst,rep为分布式储能的回收残值;

10、所述维护成本包括由燃料成本、碳排放成本和维修成本计算进行维护,具体计算公式为:

11、

12、其中,表示功率型的维护成本,表示能量型储能的维护成本,表示功率型的维护成本估算系数,表示能量型储能的维护成本估算系数,表示功率型的建设容量,表示能量型储能的建设容量。

13、作为本发明所述提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法的一种优选方案,其中:所述降低电量包括根据新能源上网电价和分布式储能计算所获得波动补偿收益,具体计算公式为:

14、cst,earn=cpreund

15、其中,cpr表示新能源上网电价,eund表示分布式储能降低新能源波动电量;

16、当储能设备达到设计寿命tlife时,则累计运行时间trun达到设定的寿命时长,即trun≥tlife,此时设备就会被认为无法继续使用。

17、作为本发明所述提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法的一种优选方案,其中:所述评估包括基于性能指标对储能设备进行分类,所述分类包括技术性能评估阶段、维护保养评估阶段和安全性能评估;

18、所述技术性能评估阶段包括根据储能设备的参数定义技术性能指标ptech;

19、当技术性能指标ptech大于等于设定的技术性能要求阈值pred时,即ptech≥pred,则设备被认为正常使用,否则设备异常;

20、所述维护保养评估阶段包括通过维护保养成本cm和设备成本cd的比例进行评估,定义维护保养成本比例范围为t,若时,此时设备处于正常使用,否则设备异常;

21、所述安全性能评估包括通过安全指标s进行评估,若安全指标满足安全要求sreq时,此时设备正常使用,否则设备异常。

22、作为本发明所述提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法的一种优选方案,其中:所述提取残值系数包括使用计算机提取储能设备达到使用寿命便无法继续使用的储能设备参数,计算储能设备所获得的二次波动补偿收益,具体计算公式为:

23、

24、其中,表示功率型的回收残值、表示能量型储能的回收残值;表示功率型的回收残值系数,表示能量型储能的回收残值系数,tp表示功率型的使用寿命,tc表示能量型储能的使用寿命。

25、作为本发明所述提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法的一种优选方案,其中:所述建立保供电经济模型包括通过减少负荷从电网获取的波动补偿收益,计算储能设备的保供电成本目标函数,具体计算公式为:

26、

27、其中,表示用户参与保供电任务获得的补贴,表示保供电负荷支付的保供电费用,表示未满足保供电任务产生的补偿费用;

28、所述建立提高保供电能力的分布式储能容量优化配置包括通过计算分布式电源自平衡率、保供电负荷平均持续用电率和弃电量加权值获取保供电经济模型评估指标权重,具体计算公式为:

29、minf2=w1rmg+w2rl+w3eabd

30、其中,w1、w2和w3表示评估指标权重。

31、作为本发明所述提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法的一种优选方案,其中:所述优化配置包括对保供电经济模型的评估指标权重进行约束,优化分布式储能容量使用寿命,所述约束的具体计算公式为:

32、dt=(1-st-1)ut

33、

34、其中,st-1表示储能t-1时刻的荷电状态,ut表示储能t时刻由上一时刻的放电状态转变为充电状态,实现分布式储能容量优化。

35、第二方面,本发明实施例提供了一种提高电力保供能力的分布式储能容量优化系统,其包括:建立模块,其按照电力分部储能的建设周期建立分部储能技术经济模型,通过分布式储能平抑新能源功率波动并计算降低电量;

36、评估模块,其根据降低电量幅度对储能设备进行评估,根据评估结果对设备参数提取残值系数;

37、优化模块,其建立保供电经济模型,根据保供电经济模型建立提高保供电能力的分布式储能容量优化配置。

38、第三方面,本发明实施例提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其中:所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法的任一步骤。

39、第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其中:所述计算机程序被处理器执行时实现上述的提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法的任一步骤。

40、本发明有益效果为:本发明通过分布式储能容量优化方法,能够提高电力系统的保供能力和稳定性,有效解决了传统电力系统面临的负荷供应不足、波动补偿不足等问题,保障了电力供应的可靠性,采用经济模型和评估指标,实现对储能设备的精准配置和优化运行,降低了储能设备的投资成本和运营成本,提高了能源利用效率和经济效益。此外,通过优化配置和管理,能够实现对新能源的有效利用和调节,促进了可再生能源的大规模接入和高效利用,推动了能源结构的清洁转型和可持续发展。


技术特征:

1.一种提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法,其特征在于:包括,

2.如权利要求1所述的提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法,其特征在于:所述建立分部储能技术经济模型包括根据电力分部储能的建设期投资成本,计算分布式储能全寿命周期综合运行成本目标函数,具体计算公式为:

3.如权利要求2所述的提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法,其特征在于:所述降低电量包括根据新能源上网电价和分布式储能计算所获得波动补偿收益,具体计算公式为:

4.如权利要求3所述的提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法,其特征在于:所述评估包括基于性能指标对储能设备进行分类,所述分类包括技术性能评估阶段、维护保养评估阶段和安全性能评估;

5.如权利要求4所述的提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法,其特征在于:所述提取残值系数包括使用计算机提取储能设备达到使用寿命便无法继续使用的储能设备参数,计算储能设备所获得的二次波动补偿收益,具体计算公式为:

6.如权利要求5所述的提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法,其特征在于:所述建立保供电经济模型包括通过减少负荷从电网获取的波动补偿收益,计算储能设备的保供电成本目标函数,具体计算公式为:

7.如权利要求6所述的提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法,其特征在于:所述优化配置包括对保供电经济模型的评估指标权重进行约束,优化分布式储能容量使用寿命,所述约束的具体计算公式为:

8.一种提高电力保供能力的分布式储能容量优化系统,基于权利要求1~7任一所述的提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法,其特征在于:包括,

9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于:所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1~7任一所述的提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法的步骤。

10.一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:所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1~7任一所述的提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法的步骤。


技术总结
本发明公开了一种提高电力保供能力的分布式储能容量优化方法及系统,涉及分布式储能优化技术领域,包括通过分布式储能平抑新能源功率波动并计算降低电量;根据评估结果对设备参数提取残值系数;根据保供电经济模型建立提高保供电能力的分布式储能容量优化配置。本发明提高了电力系统的保供能力和稳定性,有效解决了传统电力系统面临的负荷供应不足和波动补偿不足等问题,保障了电力供应的可靠性,采用经济模型和评估指标,实现对储能设备的精准配置和优化运行,降低了储能设备的投资成本和运营成本,提高了能源利用效率和经济效益。

技术研发人员:何向刚,刘文霞,胡彬,刘培宇,秦柯,龙家焕,杨婕睿,袁小清,马蕊,胡江,娄素华,蒋泽甫,李庆生,张裕,陈巨龙,王寅
受保护的技术使用者:贵州电网有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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