集中式共享储能一体化优化配置方法、装置、设备及介质

本技术涉及储能，特别涉及一种集中式共享储能一体化优化配置方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、新能源发电的波动性和不确定性对电网稳定运行构成了挑战，为了平抑这种波动，提高新能源的消纳能力和电网的整体效率，配置储能系统成为关键环节，发电侧对推动规模化新能源快速发展发挥着重大作用。从发电侧出发，通常采取将储能资源的所有权与使用权分离，通过整合闲置储能资源以面向多参与者间的不同调节需求，即共享储能的方式来优化配置储能系统。

2、在相关技术中，通常存在将不同类型的新能源电站配置同等储能容量储能配置服务于单一新能源电站的问题，从而降低了共享储能的利用效率，使共享储能无法满足不同健康程度的退役电池的再次利用，容易导致调节能力降低，无法充分发挥储能资源的灵活性和潜力；忽视了各自出力特性的差异，导致储能资源的配置缺乏科学性和经济性；并且储能设施的建设和运维成本高昂，加之成本疏导政策的不健全，限制了大规模储能发展的步伐，从而提高了成本，降低了储能设施的利用效率、降低了储能资源的利用效率等问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种集中式共享储能一体化优化配置方法、装置、设备及介质，以解决相关技术中配置储能系统的方式通常存在忽视不同类型的新能源电站的出力特性的差异的问题，降低了储能资源配置的科学性和经济性、降低了共享储能的利用效率，限制了规模化新能源储能的发展等问题。

2、本技术第一方面实施例提供一种集中式共享储能一体化优化配置方法，包括以下步骤：获取新能源电站群内不同类型新能源电站的额定容量和储能配置比例；根据新能源电站群内不同类型新能源电站的额定容量计算新能源电站群的实际出力功率；根据不同类型新能源电站的额定容量和储能配置比例，确定满足新能源电站群内不同类型新能源电站的集中式共享储能电站的储能容量配置；获取集中式共享储能电站的运行功率约束、运行容量约束和运行荷电状态约束，根据实际出力功率、集中式共享储能电站的运行功率约束、运行容量约束和运行荷电状态约束，优化集中式共享储能电站的储能容量配置。

3、可选地，在本技术的一个实施例中，根据实际出力功率、集中式共享储能电站的运行功率约束、运行容量约束和运行荷电状态约束，优化集中式共享储能电站的储能容量配置，包括：根据实际出力功率确定新能源电站群的效益组成；根据储能容量配置确定集中式共享储能电站的投建成本；将效益组成和投建成本输入主从-合作博弈模型，主从-合作博弈模型输出主从-合作博弈结果；基于主从-合作博弈结果、集中式共享储能电站的运行功率约束、运行容量约束和运行荷电状态约束，优化集中式共享储能电站的储能容量配置。

4、可选地，在本技术的一个实施例中，集中式共享储能电站的投建成本包括初始建设成本和年运行维护成本，其中，

5、初始建设成本为：

6、

7、其中，cinv为共享储能电站的初始建设成本；r为贴现率；δp为共享储能电站建设的单位功率成本；δe为共享储能电站建设的单位容量成本；为共享储能电站的额定功率；为共享储能电站的额定容量；

8、年运行维护成本为：

9、

10、其中，com为共享储能电站的年运行维护成本；δom为共享储能电站运行维护的单位功率成本；pess,t为t时刻共享储能电站的协调运行功率。

11、可选地，在本技术的一个实施例中，效益组成包括新能源电站的上网售电收益、共享储能的协调运行成本、弃电惩罚成本和偏差惩罚成本，其中，

12、上网售电收益为：

13、

14、其中，in为新能源电站群的上网售电收益；δn为新能源电站群的上网电价；pn,t为t时刻新能源电站群的实际上网功率；

15、共享储能的协调运行成本为：

16、

17、其中，cess为新能源电站的共享储能的协调运行成本；δess为共享储能电站参与新能源电站出力协调的单位功率成本；pess,t为t时刻共享储能电站的协调运行功率；

18、弃电惩罚成本为：

19、

20、其中，cpur为新能源电站的弃电惩罚成本；δpur为新能源弃电惩罚单位成本；ppur,t为新能源弃电惩罚功率；

21、偏差惩罚成本为：

22、

23、其中，cdev为新能源电站的偏差惩罚成本；δdev为新能源电站的偏差惩罚单位成本；pdev,t为新能源电站的偏差功率。

24、可选地，在本技术的一个实施例中，主从-合作博弈模型包括：

25、其中，一阶段共享储能电站投建成本最小化的目标函数；

26、min f1＝cinv+com

27、其中，二阶段新能源电站群年效益最大化的目标函数：

28、maxf2＝in-cess-cpur-cdev

29、其中，cinv为共享储能电站的初始投建成本；com为共享储能电站的年运行维护成本；in为新能源电站群的上网收益；cess为新能源电站使用共享储能的协调运行成本；cpur为新能源电站的弃电惩罚成本；cdev为新能源电站的偏差惩罚成本；minf1为共享储能电站投建成本最小化的目标函数；maxf2为新能源电站群年效益最大化的目标函数。

30、可选地，在本技术的一个实施例中，运行功率约束为：

31、

32、pch,t·dis,t＝0

33、

34、其中，pch,t为共享储能电站t时刻的充电功率；pch,max为共享储能电站极限的充电功率；pdis,t为共享储能电站t时刻的放电功率；pdis,max为共享储能电站极限的放电功率；pess,t为t时刻共享储能电站的协调运行功率；

35、运行容量约束为：

36、eess,0＝eess,t

37、

38、其中，eess,t为共享储能电站t时刻的储能容量；ηch为充电效率；ηdis为放电效率；eess,0为共享储能电站0时刻的储能容量；eess,t-1为共享储能电站t-1时刻的储能容量；pch,t-1为共享储能电站t-1时刻的充电功率；pdis,t-1为共享储能电站t-1时刻的放电功率；

39、运行荷电状态约束为：

40、

41、其中，soct为共享储能电站t时刻的荷电状态；socmin、socmax分别为共享储能电站荷电状态的下限、上限；soct-1为共享储能电站t-1时刻的荷电状态；pch,t-1为共享储能电站t-1时刻的充电功率；为共享储能电站的额定容量；ηch为充电效率；δt为时间间隔；pdis,t-1为共享储能电站t-1时刻的放电功率；ηdis为放电效率。

42、可选地，在本技术的一个实施例中，新能源电站包括光伏电站和风电站，根据新能源电站群内不同类型新能源电站的额定容量计算新能源电站群的实际出力功率，包括：获取风速随机分布和光照分布；根据风电站的额定容量和风速随机分布计算风电站的实际出力功率；根据光伏电站的额定容量和光照分布计算光伏电站的实际出力功率；根据风电站的实际出力功率和光伏电站的实际出力功率计算新能源电站群的实际出力功率。

43、本技术第二方面实施例提供一种集中式共享储能一体化优化配置装置，包括：获取模块，用于获取新能源电站群内不同类型新能源电站的额定容量和储能配置比例；计算模块，用于根据新能源电站群内不同类型新能源电站的额定容量计算新能源电站群的实际出力功率；确定模块，用于根据不同类型新能源电站的额定容量和储能配置比例，确定满足新能源电站群内不同类型新能源电站的集中式共享储能电站的储能容量配置；优化模块，用于获取集中式共享储能电站的运行功率约束、运行容量约束和运行荷电状态约束，根据实际出力功率、集中式共享储能电站的运行功率约束、运行容量约束和运行荷电状态约束，优化集中式共享储能电站的储能容量配置。

44、本技术第三方面实施例提供一种电子设备，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，处理器执行程序，以实现如上述实施例的集中式共享储能一体化优化配置方法。

45、本技术第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序或指令，该计算机程序或指令被执行时，以实现如上述实施例的集中式共享储能一体化优化配置方法。

46、由此，本技术包括如下有益效果：

47、本技术实施例通过考虑不同类型新能源电站出力的互补特性、装机容量，兼顾其调节需求，构建新能源电站群的出力模型，完成发电侧共建集中式共享储能优化配置，提高储能资源的利用率；提出基于主从-合作博弈的发电侧共建集中式共享储能优化配置模型，基于多新能源电站间的博弈关系，提出合作共建集中式共享储能框架，并优化得出最终配置方案，从而提高了新能源电站的灵活性与经济性，提高了共享储能的利用效率，提高了规模化新能源储能的发展。由此，解决了相关技术中配置储能系统的方式通常存在忽视不同类型的新能源电站的出力特性的差异的问题，降低了储能资源配置的科学性和经济性、降低了共享储能的利用效率，限制了规模化新能源储能的发展等技术问题。

48、本技术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，或通过本技术的实践了解到。