一种电网侧储能应急调峰备用能力的评估方法及装置与流程

本发明涉及储能应急调峰，尤其涉及一种电网侧储能应急调峰备用能力的评估方法及装置。

背景技术：

1、随着风电大力发展，风电场建设规模的扩大，在分析风电场接入电力系统时，需要考虑风电场输出功率波动范围大的特点。风能具有间歇性和随机波动性，风速的变化直接导致风电场的有功功率和无功功率的变化，输出功率很不稳定。风电场的风力发电功率预测是保障高比例新能源电力系统安全、可靠运行的核心技术。

2、目前，由于用电负荷是不均匀的。在用电高峰时，电网往往超负荷。此时需要投入在正常运行以外的发电机组以满足需求。在用电高峰时，由于电能不能大量储存，电能的发出和使用是同步的，所以需要多少电量，发电部门就必须同步发出多少电量。电力系统中的用电负荷是经常发生变化的，为了维持用功功率平衡，保持系统频率稳定，需要发电部门预先制定调峰策略以应对突发的负载高峰情况，并对调峰策略作出评估。因此，如何预先制定调峰策略以应对突发的负载高峰情况，并对调峰策略作出评估成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种电网侧储能应急调峰备用能力的评估方法及装置，用以预先制定调峰策略以应对突发的负载高峰情况，并对调峰策略作出评估。

2、本发明提供一种电网侧储能应急调峰备用能力的评估方法，包括：

3、步骤一、预先设定储能装置的充电日负荷阈值与放电日负荷阈值，实时监测电网充电日负荷值与放电日负荷值，调节储能装置充电和放电；

4、步骤二、获取储能装置充电和放电情况，计算当前储能装置负载信息；

5、步骤三、根据所述负载信息判断当前时间是否处于调峰时间段内，若当前时间处于调峰时间段内则采取调峰控制策略对电网进行调峰控制；

6、步骤四、获取历史调峰方案，基于所述调峰控制策略及历史调峰方案计算储能装置功率容量规划方案，配置储能系统功率容量；

7、步骤五、根据储能系统功率容量，建立电力系统安全稳定分析模型、经济性分析模型，综合评估储能装置的性能。

8、根据本发明提供的一种电网侧储能应急调峰备用能力的评估方法，所述预先设定储能装置的充电日负荷阈值与放电日负荷阈值，实时监测电网充电日负荷值与放电日负荷值，调节储能装置充电和放电段，包括：

9、预先设定电网充电日负荷阈值与放电日负荷阈值，检测当天电网充电日负荷值与放电日负荷值与对应阈值的关系；

10、当在检测到电网的日负荷值下降至触发储能装置充电的日负荷阈值时的第一时刻，生成储能装置充电指令，所述储能装置充电指令用于控制电网内的储能装置充电，以从电网中吸收电能；

11、当在检测到电网的日负荷值上升至触发储能装置放电的日负荷阈值时的第二时刻，生成储能装置放电指令，所述储能装置放电指令用于控制电网内的储能装置放电，以向电网中释放电能。

12、根据本发明提供的一种电网侧储能应急调峰备用能力的评估方法，所述获取储能装置充电和放电功率约束，计算当前储能装置负载情况，包括：

13、获取充电功率信息与放电功率信息，生成负载限制信息，所述负载限制信息包括：负载上限限制信息和负载下线限制信息；

14、根据储能装置当前充电和放电情况，判断当前负载信息与负载限制信息的关系，若当前负载信息超过所述负载上限信息，则将当前时间归类为负载高峰时间；

15、根据上述负载上限限制信息、上述负载下限限制信息及当前负载情况绘制负载曲线。

16、根据本发明提供的一种电网侧储能应急调峰备用能力的评估方法，所述根据所述负载情况，若当前时间是否处于负载高峰时间内，则采取调峰控制策略对电网进行调峰控制，包括：

17、根据所述负载情况，若当前时间是否处于负载高峰时间内，则获取电网实时状态与历史运行数据；

18、对所述用电负荷历史数据进行预处理，根据用电负荷历史数据，建立调峰时段运行模型，采取调峰控制策略对电网进行调峰控制；

19、所述调峰时段运行模型用于在考虑储能系统约束的前提下，以负荷填谷功率或削峰功率最大为目标对储能系统功率进行优化调度分配。

20、根据本发明提供的一种电网侧储能应急调峰备用能力的评估方法，所述调峰时段运行模型，包括：

21、建立储能系统约束方程，所述储能系统约束方程包括：

22、pa+pb≤pg

23、其中，pa为电网运行的最大日供电负荷，pb为最小日供电负荷，pg表示日负荷额定值；

24、根据所述约束方程中的电网负荷情况建立调峰模型，用于使负荷填谷功率或削峰功率最大，所述调峰模型包括：

25、

26、其中，fm(p(t))为负荷填谷功率目标函数，p(t)为储能约束下的负荷填谷功率值，f(p)表示调峰模型值，当p(t)取最优负荷填谷功率时，对应的f(p)表示最优调峰模型值。

27、根据本发明提供的一种电网侧储能应急调峰备用能力的评估方法，所述获取历史调峰方案，基于所述调峰控制策略及历史调峰方案计算储能装置功率容量规划方案，配置储能系统功率容量，包括：

28、获取历史调峰方案，对历史调峰能量变化情况进行统计学分析，得到每个调峰方案下的系统储能总存储能量的累计概率分布函数；

29、设定储能设备满足全网调频需求的期望概率，计算每个调峰方案下的储能功率容量需求；

30、根据所述需求及调峰控制策略配置储能装置功率容量，得到储能装置调峰运行模拟情况。

31、根据本发明提供的一种电网侧储能应急调峰备用能力的评估方法，所述根据储能系统功率容量，建立电力系统安全稳定分析模型、经济性分析模型，综合评估储能装置的性能，包括：

32、根据预设的电力系统安全稳定分析基础模型，选取储能并网的类型、安装位置以及接入容量，建立电力系统的安全稳定分析模型、经济性分析模型；

33、采用电力系统稳态热稳分析、暂态n-1扫描和暂态n-2扫描确定所述安全稳定分析模型的安全稳定评分指标，采用投资经济测算指数评估所述经济性分析模型，获取经济性评分指标；

34、根据所述安全稳定评分指标、所述经济性评分指标和所述其他效益评分指标进行加权计算，获取综合效益评价结果。

35、根据本发明提供的一种电网侧储能应急调峰备用能力的评估方法，所述经济性分析模型，包括：

36、e＝i(1-α)·100％+100

37、其中，i表示储能装置的运行利润率,e表示含储能并网的电力系统经济性评分，α表示经济分析系数，以储能并网装置的运行利润率进行评价，利润率i为0时代表收支平衡,e100分，储能装置运行利润率每提高1％，含储能并网的电力系统经济性评分e加1分，系统储能装置运行利润率越高，则其经济性评分越高，经济性评分：根据储能装置的运行利润率i，确定经济性评分指标e。

38、本发明还提供一种电网侧储能应急调峰备用能力的评估装置，其特征在于，包括：

39、充放电调节模块：预先设定储能装置的充电日负荷阈值与放电日负荷阈值，实时监测电网充电日负荷值与放电日负荷值，调节储能装置充电和放电；

40、负载计算模块：获取储能装置充电和放电情况，计算当前储能装置负载信息；

41、调峰控制模块：根据所述负载信息判断当前时间是否处于调峰时间段内，若当前时间处于调峰时间段内则采取调峰控制策略对电网进行调峰控制；

42、储能容量配置模块：获取历史调峰方案，基于所述调峰控制策略及历史调峰方案计算储能装置功率容量规划方案，配置储能系统功率容量；

43、综合评估模块：根据储能系统功率容量，建立电力系统安全稳定分析模型、经济性分析模型，综合评估储能装置的性能。

44、根据本发明提供的一种电网侧储能应急调峰备用能力的评估方法，所述调峰控制模块，包括：

45、数据获取单元：根据所述负载情况，若当前时间是否处于负载高峰时间内，则获取电网实时状态与历史运行数据；

46、调峰控制单元：对所述用电负荷历史数据进行预处理，根据用电负荷历史数据，建立调峰时段运行模型，采取调峰控制策略对电网进行调峰控制；所述调峰时段运行模型用于在考虑储能系统约束的前提下，以负荷填谷功率或削峰功率最大为目标对储能系统功率进行优化调度分配。

47、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述电网侧储能应急调峰备用能力的评估方法。

48、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述电网侧储能应急调峰备用能力的评估方法。

49、本发明提供的一种电网侧储能应急调峰备用能力的评估方法及系统，方法包括预先设定储能装置的充电日负荷阈值与放电日负荷阈值，实时监测电网充电日负荷值与放电日负荷值，调节储能装置充电和放电；获取储能装置充电和放电情况，计算当前储能装置负载信息；根据所述负载信息判断当前时间是否处于调峰时间段内，若当前时间处于调峰时间段内则采取调峰控制策略对电网进行调峰控制；获取历史调峰方案，基于所述调峰控制策略及历史调峰方案计算储能装置功率容量规划方案，配置储能系统功率容量；根据储能系统功率容量，建立电力系统安全稳定分析模型、经济性分析模型，综合评估储能装置的性能；可以预先制定调峰策略以应对突发的负载高峰情况，并对调峰策略作出评估。