本发明涉及储能分配，具体涉及基于稳态频率偏差和频率稳定性的储能配置方法及系统。
背景技术：
1、电力系统规划运行的核心是要实现电力电量的实时平衡，随着高比例可再生能源和负荷侧需求响应的推广与探索，源荷的多种不确定性给电网规划运行带来了极大的挑战，依靠单纯的控制手段实现实时电力电量平衡越发困难，这集中体现为电力系统的灵活性缺失。输配电网的拓扑变化、灵活性发电资源增多、综合能源的多能互补、用户侧需求响应、储能技术等都是目前提供电力系统灵活性的有效方法，而储能资源的合理配置是其中最有效的方案之一。
2、目前对储能的技术需求主要体现在功率等级、作用时间、响应速度等方面的差异。电力系统中储能技术的分类及配置应结合电力系统的需求及储能本身的技术特性，无法找出契合点。当前，储能资源的配置方法还主要集中于长时间尺度的优化方面，如考虑负荷波动、电压波动的储能优化配置，缺乏高比例可再生能源背景下储能资源的配置方法，导致储能资源的优化配置仍存在粗糙、无针对性的问题。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是：传统的储能资源的配置方法缺乏高比例可再生能源背景下储能资源的配置方法，导致储能资源的优化配置仍存在粗糙、无针对性的问题；本发明目的在于提供基于稳态频率偏差和频率稳定性的储能配置方法及系统，在传统的储能资源配置技术上，进行方法上的改进，在考虑动态频率约束和可再生能源不确定性的情况下，给出储能系统的选址定容的优化配置方案，同时降低系统的调度运行成本并实现可再生能源消纳。
2、本发明通过下述技术方案实现：
3、本方案提供基于稳态频率偏差和频率稳定性的储能配置方法，包括：
4、获取实测目标区域的风力数据和光伏数据；
5、考虑风力发电和光伏发电的不确定性，基于场景削减法处理风力数据和光伏数据，以得到风力计划出力和光伏计划出力；
6、构建储能成本和系统运行成本最小的目标函数，并基于风力计划出力和光伏计划出力，构建包含频率安全约束的约束条件；
7、求解所述目标函数和约束条件得到储能配置功率/容量、以及参与调频功率。
8、进一步优化方案为，所述风力计划出力和光伏计划出力的获取方法包括：
9、基于风力数据拟合出风力概率分布函数，基于光伏数据拟合出光伏概率分布函数；
10、基于蒙特卡洛抽样方法，根据风力概率分布函数和光伏概率分布函数生成多个风光处理场景；
11、基于k-means法，将生成的多个风光处理场景聚合成k个典型场景，以聚合出的典型场景作为风力计划出力和光伏计划出力。
12、进一步优化方案为，对聚合出的典型场景增加20％的均匀分布误差后，作为风力计划出力和光伏计划出力。
13、进一步优化方案为，所述风力概率分布函数包括：
14、
15、式中，为风速的概率密度函数；v为风速；k为形状系数；λ为尺度系数；
16、风力发电机组的输出功率表示为：
17、
18、式中，vi为切入风速，vn为额定风速，vo为切出风速，单位均为m/s；pn为风机的额定有功功率，单位为kw。
19、进一步优化方案为，所述光伏概率分布函数包括：
20、
21、式中，为光伏出力标幺值的概率密度函数；ppv/ppv，max为光伏出力的标幺值；ppv，max表示最大光伏功率；α、β为beta分布的形状参数；α、β的不同取值，将导致不同的beta分布曲线；γ()表示伽马函数。
22、进一步优化方案为，当α＜1,β＞1时，光伏概率分布函数的曲线为严格递减函数；当α＞1,β＞1时，光伏概率分布函数的曲线为单峰型函数。
23、进一步优化方案为，所述目标函数包括：
24、
25、式中，fc为固定成本，是系统为保证频率安全所规划的储能固定成本；fv,ξ为系统规划储能后在场景ξ下的运行成本；为储能的投资成本；为储能的运行成本；为储能的回收价值；为火电机组的运行成本；为水电机组的运行成本；为光伏机组的运行成本；为风电机组的运行成本；分别为储能额定容量、额定功率；分别为储能单位容量成本、单位功率成本；r为贴现率；y为储能运行寿命；α为回收价值系数；为运行维护成本系数；分别为储能充电功率、放电功率；为储能充放电损耗系数；t为运行时间；为火电机组的出力；为火电机组的发电成本系数；为水电机组的出力；为水电机组的发电成本系数；分别为光伏、风电的弃电功率；ng、nh、npv、nw分别为火电机组、水电机组、光伏、风电的数量；分别为光伏、风电的削减成本。
26、进一步优化方案为，所述考虑频率安全约束的约束条件包括：频率变化率约束条件、准稳态频率约束条件、和频率最低点限制约束条件。
27、进一步优化方案为，所述频率变化率约束条件为：
28、
29、式中，frocof、分别为扰动后的rocof及安全限制；δpe为系统不平衡功率；f0是频率基准值；h为系统的总惯量；表示火电机组i的惯性时间常数；为水电机组j的惯性时间常数；hes为储能的惯性时间常数；为火电机组i的容量；为输电机组j的容量；为储能的额定功率。
30、所述准稳态频率约束条件为：
31、
32、式中，d为负载阻尼；pd为系统负荷大小；为常规机组提供的快速调频功率；为储能n的快速调频功率；
33、所述频率最低点限制约束条件为：
34、
35、式中，te为快速频率响应完全响应的时间；δfmax为频率最低点的限制；tr为pfr完全响应时间。
36、本方案还提供基于稳态频率偏差和频率稳定性的储能配置系统，用于实现如上述的基于稳态频率偏差和频率稳定性的储能配置方法；所述系统包括：
37、采集模块，用于获取实测目标区域的风力数据和光伏数据；
38、拟合模块，用于考虑风力发电和光伏发电的不确定性，基于场景削减法处理风力数据和光伏数据，以得到风力计划出力和光伏计划出力；
39、构建模块，用于构建储能成本和系统运行成本最小的目标函数，并基于风力计划出力和光伏计划出力，构建包含频率安全约束的约束条件；
40、求解模块，用于求解所述目标函数和约束条件得到储能配置功率/容量、以及参与调频功率。
41、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
42、本发明提供的基于稳态频率偏差和频率稳定性的储能配置方法及系统；在传统的储能资源配置技术上，进行方法上的改进，本方案在考虑风光能源不确定性的情况下，给出考虑系统频率安全约束的储能系统选址定容的优化配置方案，该方案可实现降低系统的配置成本、提高风光能源的消纳并提高系统频率稳定性。
1.基于稳态频率偏差和频率稳定性的储能配置方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于稳态频率偏差和频率稳定性的储能配置方法，其特征在于，所述风力计划出力和光伏计划出力的获取方法包括：
3.根据权利要求2所述的基于稳态频率偏差和频率稳定性的储能配置方法，其特征在于，对聚合出的典型场景增加20％的均匀分布误差后，作为风力计划出力和光伏计划出力。
4.根据权利要求2所述的基于稳态频率偏差和频率稳定性的储能配置方法，其特征在于，所述风力概率分布函数包括：
5.根据权利要求2所述的基于稳态频率偏差和频率稳定性的储能配置方法，其特征在于，所述光伏概率分布函数包括：
6.根据权利要求5所述的基于稳态频率偏差和频率稳定性的储能配置方法，其特征在于，当α＜1,β＞1时，光伏概率分布函数的曲线为严格递减函数；当α＞1,β＞1时，光伏概率分布函数的曲线为单峰型函数。
7.根据权利要求1所述的基于稳态频率偏差和频率稳定性的储能配置方法，其特征在于，所述目标函数包括：
8.根据权利要求6所述的基于稳态频率偏差和频率稳定性的储能配置方法，其特征在于，所述考虑频率安全约束的约束条件包括：频率变化率约束条件、准稳态频率约束条件、和频率最低点限制约束条件。
9.根据权利要求8所述的基于稳态频率偏差和频率稳定性的储能配置方法，其特征在于，所述频率变化率约束条件为：
10.基于稳态频率偏差和频率稳定性的储能配置系统，其特征在于，用于实现如权利要求1-9中任意一项所述的基于稳态频率偏差和频率稳定性的储能配置方法；所述系统包括：
