一種用于并網(wǎng)型風光儲系統(tǒng)的容量配置方法技術方案

本發(fā)明專利技術公開一種用于并網(wǎng)型風光儲系統(tǒng)的容量配置方法，包括如下步驟：選定目標區(qū)域；獲得目標區(qū)域的典型年的風速、太陽輻照強度、環(huán)境溫度和負荷的用電功率；根據(jù)目標區(qū)域的典型年的風速、太陽輻照強度和環(huán)境溫度確定目標區(qū)域的風力發(fā)電機組和光伏陣列的最大可能安裝容量；根據(jù)目標區(qū)域的典型年的風速、太陽輻照強度和環(huán)境溫度得到目標區(qū)域的風能和光能的互補特性；根據(jù)目標區(qū)域的風能和光能互補特性計算得到風力發(fā)電機組和光伏陣列的配置容量；根據(jù)目標區(qū)域的風力發(fā)電機組和光伏陣列配置容量計算得到儲能電池的配置參數(shù)。所述容量配置方法能夠最大限度的利用風力發(fā)電機組和光伏陣列的配置容量，并提高風力發(fā)電機組和光伏陣列的發(fā)電利用率。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及分布式發(fā)電系統(tǒng)的容量配置
更具體地，涉及一種用于并網(wǎng) 型風光儲系統(tǒng)的容量配置方法。
技術介紹
分布式發(fā)電系統(tǒng)安裝成本、運行收益以及運行指標是在進行分布式發(fā)電規(guī)劃時需 要考慮的主要因素。因此，在并網(wǎng)型風光儲系統(tǒng)中，需要合理配置風力發(fā)電機組、光伏發(fā)電 機組和儲能電池的容量，使得并網(wǎng)型風光儲系統(tǒng)在滿足運行指標要求的前提下收益最高。 現(xiàn)有技術中，用于并網(wǎng)型風光儲系統(tǒng)的容量配置方法大多是根據(jù)并網(wǎng)型風光儲系 統(tǒng)的安裝成本或運行成本建立優(yōu)化目標函數(shù)，使得并網(wǎng)型風光儲系統(tǒng)的總成本最低，且不 考慮并網(wǎng)型風光儲系統(tǒng)的不同運行方式帶來的影響。上述容量配置方法一般是風力發(fā)電 機組和光伏陣列的安裝容量得不到充分利用，或在實際應用中很容易造成大量的棄風或棄 光。在出現(xiàn)棄風或棄光的情況下，盡管可以實現(xiàn)并網(wǎng)型風光儲系統(tǒng)的成本最低，但是棄風或 棄光導致風能和光能的利用率不高，因此并網(wǎng)型風光儲系統(tǒng)的總收益并非最高。 此外，現(xiàn)有技術中，儲能電池的成本很高，故儲能電池的容量配置對并網(wǎng)型風光儲 系統(tǒng)的成本和收益具有非常大的影響。 因此，需要提供。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的一個目的在于提供。 為達到上述目的，本專利技術采用下述技術方案： -種用于并網(wǎng)型風光儲系統(tǒng)的容量配置方法，該容量配置方法包括如下步驟： 選定目標區(qū)域； 獲得目標區(qū)域的典型年的風速、太陽輻照強度、環(huán)境溫度和負荷的用電功率； 根據(jù)目標區(qū)域的典型年的風速、太陽輻照強度和環(huán)境溫度確定目標區(qū)域的風力發(fā) 電機組和光伏陣列的最大可能安裝容量； 根據(jù)目標區(qū)域的典型年的風速、太陽輻照強度和環(huán)境溫度得到目標區(qū)域的風能和 光能的互補特性； 根據(jù)目標區(qū)域的典型年的風速得到風力發(fā)電機組的發(fā)電功率；根據(jù)目標區(qū)域的典 型年的太陽輻照強度和環(huán)境溫度得到光伏陣列的發(fā)電功率；風力發(fā)電機組和光伏陣列的發(fā) 電功率之和為總發(fā)電功率； 當發(fā)電功率大于負荷的用電功率時，風力發(fā)電機組和光伏陣列先給儲能電池充 電；當儲能電池的電量充滿時，風力發(fā)電機組和光伏陣列再通過聯(lián)絡線向電網(wǎng)輸電； 當總發(fā)電功率小于負荷的用電功率時，儲能電池先向負荷供電；在儲能電池向負 荷供電的情況下，如果負荷的用電需求不能滿足，電網(wǎng)再通過聯(lián)絡線向負荷輸電； 在不考慮儲能電池的情況下，根據(jù)目標區(qū)域的風能和光能的互補特性計算得到目 標區(qū)域的風力發(fā)電機組和光伏陣列的配置容量； 在考慮儲能電池的情況下，根據(jù)目標區(qū)域的風力發(fā)電機組和光伏陣列的配置容量 計算得到儲能電池的配置參數(shù)； 當總發(fā)電功率大于負荷的用電功率時，總發(fā)電功率與負荷的用電功率之差為盈余 功率；當總發(fā)電功率小于負荷的用電功率時，負荷的用電功率與總發(fā)電功率之差為待補 給功率。 優(yōu)選地，所述步驟"當發(fā)電功率大于負荷的用電功率時，風力發(fā)電機組和光伏陣列 先給儲能電池充電；當儲能電池的電量充滿時，風力發(fā)電機組和光伏陣列再通過聯(lián)絡線向 電網(wǎng)輸電；當總發(fā)電功率小于負荷的用電功率時，儲能電池先向負荷供電；在儲能電池向 負荷供電的情況下，如果負荷的用電需求不能滿足，電網(wǎng)再通過聯(lián)絡線向負荷輸電；"進一 步包括如下子步驟： 在風力發(fā)電機組和光伏陣列再通過聯(lián)絡線向電網(wǎng)輸電的情況下，當風力發(fā)電機組 和光伏陣列向電網(wǎng)輸電的功率大于聯(lián)絡線的最大輸電功率時，風力發(fā)電機組和光伏陣列向 電網(wǎng)輸電的功率等于聯(lián)絡線的最大輸電功率； 在風力發(fā)電機組和光伏陣列再通過聯(lián)絡線向電網(wǎng)輸電的情況下，在風力發(fā)電機組 和光伏陣列再通過聯(lián)絡線向電網(wǎng)輸電的情況下，當風力發(fā)電機組和光伏陣列向電網(wǎng)輸電的 功率小于聯(lián)絡線的最大輸電功率時，風力發(fā)電機組和光伏陣列向電網(wǎng)輸電的功率等于所述 盈余功率； 在電網(wǎng)通過聯(lián)絡線向負荷輸電的情況下，當所述待補給功率減去儲能電池的放電 功率得到的功率差值大于聯(lián)絡線的最大輸電功率時，電網(wǎng)向負荷輸電的功率等于聯(lián)絡線的 最大輸電功率；此時并網(wǎng)型風光儲系統(tǒng)對負荷形成能量缺失； 在電網(wǎng)通過聯(lián)絡線向負荷輸電的情況下，當所述待補給功率減去儲能電池的放電 功率得到的功率差值小于聯(lián)絡線的最大輸電功率時，電網(wǎng)向負荷輸電的功率等于所述待補 給功率減去儲能電池的放電功率得到的功率差值。 優(yōu)選地，所述步驟"在不考慮儲能電池的情況下，根據(jù)目標區(qū)域的風能和光能的互 補特性計算得到目標區(qū)域的風力發(fā)電機組和光伏陣列的配置容量"進一步包括如下子步 驟： 將并網(wǎng)型風光儲系統(tǒng)的最大年收益作為第一目標函數(shù)； 確定風力發(fā)電機組和光伏陣列的第一約束條件，并確定負荷及其與電網(wǎng)的聯(lián)絡線 的第二約束條件； 利用粒子群算法根據(jù)每一時刻風力發(fā)電機組的發(fā)電功率、光伏陣列的發(fā)電功率、 負荷的用電功率、以及電網(wǎng)向負荷的輸電功率計算得到風力發(fā)電機組和光伏陣列的配置容 量。 進一步優(yōu)選地，所述第一目標函數(shù)的計算公式為： max(ISysi) -max(IWSEL+1SSEL+1WDA+1Sda+Ienv_CWa_Cw〇m_Csa_Csom ； _Cwcon-Cscon-Cpur-Cvac-Ct) 其中，ISYS1表示在不考慮儲能電池的情況下并網(wǎng)型風光儲系統(tǒng)的年收益；Iwsa表示 風力發(fā)電機組的售電收入；ISI表示光伏陣列的售電收入；IWDA表示風力發(fā)電機組的年等值 報廢收入；ISDA表示光伏陣列的年等值報廢收入；IENV表示風力發(fā)電機組和光伏陣列發(fā)電代 替?zhèn)鹘y(tǒng)的燃煤發(fā)電所帶來的總環(huán)境收益；cWA表示風力發(fā)電機組的年均購置成本；c_表示 風力發(fā)電機組的維護成本；cSA表示光伏陣列的年均購置成本；CS(]M表示光伏陣列的維護成 本；CK(]N表示風力發(fā)電機組的變流器成本；(：_表示光伏陣列的變流器成本；CPUR表示并網(wǎng) 型風光儲系統(tǒng)的全年購電成本；cVAe表示并網(wǎng)型風光儲系統(tǒng)的停電懲罰成本；CT表示并網(wǎng)型 風光儲系統(tǒng)并入電網(wǎng)的接入成本。 優(yōu)選地，所述步驟"在考慮儲能電池的情況下，根據(jù)目標區(qū)域的風力發(fā)電機組和光 伏陣列的配置容量計算得到儲能電池的配置參數(shù)"進一步包括如下子步驟： 將并網(wǎng)型風光儲系統(tǒng)的最大年收益作為第二目標函數(shù)； 確定風力發(fā)電機組和光伏陣列的第一約束條件，并確定負荷及其與電網(wǎng)的聯(lián)絡線 的第二約束條件；確定儲能電池的第三約束條件； 利用粒子群算法根據(jù)每一時刻風力發(fā)電機組的發(fā)電功率、光伏陣列的發(fā)電功率、 負荷的用電功率、儲能電池的充放電功率、以及電網(wǎng)向負荷的輸電功率計算得到儲能電池 的配置參數(shù)。當前第1頁1 2 3 4 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種用于并網(wǎng)型風光儲系統(tǒng)的容量配置方法，其特征在于，該容量配置方法包括如下步驟：選定目標區(qū)域；獲得目標區(qū)域的典型年的風速、太陽輻照強度、環(huán)境溫度和負荷的用電功率；根據(jù)目標區(qū)域的典型年的風速、太陽輻照強度和環(huán)境溫度確定目標區(qū)域的風力發(fā)電機組和光伏陣列的最大可能安裝容量；根據(jù)目標區(qū)域的典型年的風速、太陽輻照強度和環(huán)境溫度得到目標區(qū)域的風能和光能的互補特性；根據(jù)目標區(qū)域的典型年的風速得到風力發(fā)電機組的發(fā)電功率；根據(jù)目標區(qū)域的典型年的太陽輻照強度和環(huán)境溫度得到光伏陣列的發(fā)電功率；風力發(fā)電機組和光伏陣列的發(fā)電功率之和為總發(fā)電功率；當發(fā)電功率大于負荷的用電功率時，風力發(fā)電機組和光伏陣列先給儲能電池充電；當儲能電池的電量充滿時，風力發(fā)電機組和光伏陣列再通過聯(lián)絡線向電網(wǎng)輸電；當總發(fā)電功率小于負荷的用電功率時，儲能電池先向負荷供電；在儲能電池向負荷供電的情況下，如果負荷的用電需求不能滿足，電網(wǎng)再通過聯(lián)絡線向負荷輸電；將在不考慮儲能電池的情況下根據(jù)目標區(qū)域的風能和光能的互補特性計算得到目標區(qū)域的風力發(fā)電機組和光伏陣列的配置容量；將在考慮儲能電池的情況下根據(jù)目標區(qū)域的風力發(fā)電機組和光伏陣列的配置容量計算得到儲能電池的配置參數(shù)；當總發(fā)電功率大于負荷的用電功率時，總發(fā)電功率與負荷的用電功率之差為盈余功率；當總發(fā)電功率小于負荷的用電功率時，負荷的用電功率與總發(fā)電功率之差為待補給功率。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：謝樺，張艷杰，孫芊，周寧，馬建偉，荊曉睿，王磊，
申請(專利權)人：北京交通大學，國家電網(wǎng)公司，國網(wǎng)河南省電力公司電力科學研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11