飞轮储能-发电系统容量配置方法、装置、介质及产品与流程

    技术2025-03-03  48


    本发明涉及储能容量配置领域,特别是涉及一种飞轮储能-发电系统容量配置方法、装置、介质及产品。


    背景技术:

    1、随着全球能源需求的持续增长和环境保护的日益重视,传统的化石能源逐渐不能满足可持续发展的需要。可再生能源如风能和太阳能等,因其清洁环保和可再生性而成为能源发展的重点。然而,可再生能源的间歇性和不稳定性给电网的稳定供电和能源的有效利用带来了挑战。

    2、储能技术作为平衡电网供需、提高能源利用效率、增强可再生能源接入电网的能力的关键技术之一,受到了广泛的关注。其中,飞轮储能技术因其响应速度快、循环寿命长、环境友好等优点,在调频、电网削峰填谷、可再生能源发电系统等方面显示出独特的应用潜力。

    3、随着飞轮储能技术的应用日益增多,需要根据不同阶段风电的场景,科学合理地配置飞轮储能-发电系统的容量,以最大化系统的经济性和可靠性,指导未来储能配置的增量。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供一种飞轮储能-发电系统容量配置方法、装置、介质及产品,可在不同阶段风电的场景下准确配置飞轮储能-发电系统的容量。

    2、为实现上述目的,本发明提供了如下方案:

    3、一种飞轮储能-发电系统容量配置方法,包括:获取不同风电渗透率下,风电场中每台风电机组在预设一日的输出功率历史数据序列;从输出功率历史数据序列中筛选不同风电渗透率下每台风电机组的扰动数据;从每个风电渗透率下所有风电机组的扰动数据中提取扰动发生的概率分布和扰动幅值的分布;根据扰动发生的概率分布和扰动幅值的分布,拟合每个风电渗透率下的场景扰动数据,作为每个风电渗透率下电网的一次调频需求;考虑飞轮储能的全生命周期及飞轮储能调频电量,建立以年均电量最大为优化目标的飞轮储能-发电系统配置优化模型;基于每个风电渗透率下电网的一次调频需求,采用粒子群算法,求解所述储能-发电系统配置优化模型,获得每个风电渗透率下飞轮储能的最优容量配置。

    4、一种计算机装置,包括:存储器、处理器以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计算机程序以实现上述任一项所述的飞轮储能-发电系统容量配置方法。

    5、一种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上述任一项所述的飞轮储能-发电系统容量配置方法。

    6、一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的飞轮储能-发电系统容量配置方法。

    7、根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:

    8、本发明实施例考虑可再生能源的不确定性和变化性,以及电网需求的波动,生成了不同阶段的场景扰动数据,明确了不同场景对一次调频的需求,进而通过建立以年均电量最大为优化目标的飞轮储能-发电系统配置优化模型,实现了在不同阶段风电的场景下准确配置飞轮储能-发电系统的容量。



    技术特征:

    1.一种飞轮储能-发电系统容量配置方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的飞轮储能-发电系统容量配置方法,其特征在于,从输出功率历史数据序列中筛选不同风电渗透率下每台风电机组的扰动数据,具体包括:

    3.根据权利要求1所述的飞轮储能-发电系统容量配置方法,其特征在于,从每个风电渗透率下所有风电机组的扰动数据中提取扰动发生的概率分布和扰动幅值的分布,具体包括:

    4.根据权利要求1所述的飞轮储能-发电系统容量配置方法,其特征在于,所述飞轮储能-发电系统配置优化模型包括:目标函数和约束条件;

    5.根据权利要求4所述的飞轮储能-发电系统容量配置方法,其特征在于,所述全寿命周期内总电量的计算公式为:

    6.根据权利要求4所述的飞轮储能-发电系统容量配置方法,其特征在于,所述储能一次调频电量的计算公式为:

    7.根据权利要求1所述的飞轮储能-发电系统容量配置方法,其特征在于,所述最优容量配置包括:飞轮储能系统的最优容量和最优功率。

    8.一种计算机装置,包括:存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-7中任一项所述的飞轮储能-发电系统容量配置方法。

    9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的飞轮储能-发电系统容量配置方法。

    10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的飞轮储能-发电系统容量配置方法。


    技术总结
    本发明公开一种飞轮储能‑发电系统容量配置方法、装置、介质及产品,属于储能容量配置领域。该方法从不同风电渗透率下的输出功率历史数据序列中筛选每台风电机组的扰动数据,并从中提取扰动发生的概率分布和扰动幅值的分布,从而拟合每个风电渗透率下的场景扰动数据,作为每个风电渗透率下电网的一次调频需求;考虑飞轮储能的全生命周期及飞轮储能调频电量,建立以年均电量最大为优化目标的飞轮储能‑发电系统配置优化模型;基于每个风电渗透率下电网的一次调频需求,采用粒子群算法,求解储能‑发电系统配置优化模型,获得每个风电渗透率下飞轮储能的最优容量配置。本发明能够在不同阶段风电的场景下准确配置飞轮储能‑发电系统的容量。

    技术研发人员:周磊,张国斌,刘永江,高正平,王琪,张谦,赵松,杜荣华,霍红岩,于海存,赵炜,李旭,秦成果
    受保护的技术使用者:内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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