(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211163037.7 (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 湖北省电力勘测设计院有限公司 地址 430040 湖北省武汉市东西湖区新 桥 四路1号 (72)发明人 邓少平　赵璐　龚青　彭朝钊　 范黎　张哲原　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 专利代理师 张倩倩 (51)Int.Cl. H02J 3/28(2006.01) H02J 15/00(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种基于电力系统时序生产模拟的储能容 量优化配 置方法 (57)摘要 本发明公开一种基于电力系统时序生产模 拟的储能容量优化配置方法， 包括： 确定基于机 组聚合的电力系统 时序生产模拟模 型， 以最小化 系统运行成本和最大化新能源出力为优化目标， 对目标规划时段的电力系统时序运行过程进行 模拟计算， 得到储能规划容量参考值； 确定基于 逐日滚动的电力系统时序生产模拟模 型， 用于求 解指定储能规划容量下的新能源消纳值； 按照设 定的新能源消纳值边界进行储能规划容量的迭 代优化， 使得储能规划容量对应的新能源消纳率 逼近预设的新能源消纳率； 得到目标规划时段的 最优储能规划容量。 本发明能够快速准确地分析 得到满足新能源消纳要求的储能容量优化配置， 提升电力系统新能源消纳能力及运行稳定性。 权利要求书5页 说明书14页 附图2页 CN 115425668 A 2022.12.02 CN 115425668 A 1.一种基于电力系统时序生产模拟的储能容 量优化配置方法， 其特 征是， 包括： 确定基于 机组聚合的电力系统时序生产模拟模型； 利用所述基于机组聚合的电力系统时序生产模拟模型， 以最小化系统运行成本和最大 化新能源出力为优化 目标， 对目标规划时段 的电力系统时序运行过程进行模拟计算， 求解 得到目标规划时段的储能规划容 量参考值； 确定基于逐日滚动的电力系统时序生产模拟模型， 用于求解指定储能规划容量下的新 能源消纳值； 按照设定的新能源消纳值边界进行储能规划容量的迭代优化， 使得储能规划容量对应 的新能源消纳率逼近预设的新能源消纳率期望值： 基于所述目标规划时段的储能规划容量 参考值， 在每次迭代中， 调整储能规划容量， 基于调整后的储能规划容量利用所述基于逐日 滚动的电力系统时序生产模拟模型计算相应的新能源消纳值； 将迭代优化所 得的最优 储能规划容 量， 作为目标规划时段的储能规划容 量。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征是， 所述基于机组聚合的电力系统时序生产模拟 模型的构建方法包括： 根据机组类型、 容 量级别和运行 特性对大区电力系统中的所有火电机组进行分类； 将运行特性相同或相近的火电机组视为 一个整体， 构建集群火电机组； 确定用于表征集群火电机组运行状态的变量， 描述多台火电机组时序运行状态的聚合 效果。 3.根据权利要求1或2所述的方法， 其特征是， 所述基于机组聚合的 电力系统时序生产 模拟模型包括： A)单台火电机组在时刻t的运行状态 表示为： 式中， xi(t)表示并网状态变量、 ui(t)表示启动状态变量， di(t)表示停机状态变量， xi (t)等于1或0表示机 组i在时刻t的状态是并网运行或离线状态； ui(t)等于1表示机 组i在时 刻t启动， 由离线状态转为并网运行状态； di(t)等于1表示机组i在时刻t停机， 由并网运行 状态转为离线状态； ui(t)和di(t)等于0表示机组i的运行状态在时刻t未发生改变； B)集群火电机组的开机状态 表示为： 式中， 分别表示集群火电机组j的开机容量、 启动容量和停 机容量变 量； J表示 集群火电机组中等效机组的数量， 表示机组i的额定容 量； 开机、 启动和停机容 量变量满足：权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115425668 A 2C)集群火电机组开机容 量、 启动容 量和停机容 量的离散变量近似描述 为： 等效机组容 量为： 式中， 整数变量xj(t)、 uj(t)和dj(t)分别表示时刻t处于并网运行状态、 启动状态和停 机状态的等效机组的数量； 集群火电机组运行状态的连续变量的取值范围表示 为： 其中， Sj表示集群火电机组总容 量， 为所有机组额定容 量之和； 集群火电机组j的开机容 量在相邻时刻间的变化表示 为： 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征是， 所述以最小化系统运行成本和最大化新能源 出力为优化 目标， 对目标规划时段的电力系统时序运行过程进行模拟计算， 对应的目标函 数表述为： 式中， 分别表示所有集群机组的发电成本、 启动 成本、 停机成本， 三 者之和为系统总运行成本； θ为新能源限电出力的惩罚系数， 表示系统中区域电网k在 时刻t的新能源限电出力， 且有： 其中， 表示区域电网k中新能源在时刻t的最大可 发出力， 表示区域电网k中新 能源在时刻t的发电功率。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征是， 基于机组聚合的电力系统时序生产模拟模型 进行电力系统 时序生产模拟时， 模型的输入参数包括： 时序负荷功率曲线、 时序新能源最大 可发出力曲线、 满足可靠性要求的负荷备用系数、 新能源出力的备用系数、 输电断面的传输 功率极限， 以及各发电机组的运行参数； 所述 发电机组的运行参数包括额定容量、 最小技术 出力比值、 最大技术出力比值、 上爬坡率、 下爬坡率、 最小启动时间、 最小停机时间、 一次线 性运行煤耗系 数、 每次启动和停机的煤耗需求； 模型输出结果包括 目标规划时段的时序运 行信息； 目标规划时段的储能规划容 量根据时序运行信息计算得到 。权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115425668 A 3