本發(fā)明涉及儲能技術(shù)，尤其是涉及一種新能源場站儲能應(yīng)用模式的設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)：

1、目前新能源出力具有隨機(jī)性、間歇性、波動性和反調(diào)峰特性，隨著電網(wǎng)靈活性資源比重降低，導(dǎo)致棄風(fēng)棄光現(xiàn)象嚴(yán)重并且在電力現(xiàn)貨市場中競爭力削弱，進(jìn)而影響新能源項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性。

2、儲能具有將電能的生產(chǎn)和消費(fèi)從時(shí)間和空間上分隔開來的能力，因此成為未來新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵靈活性資源和支撐技術(shù)之一。聚焦新能源場站，儲能可以增加其出力的可控、可調(diào)性，實(shí)現(xiàn)參與現(xiàn)貨市場、減少棄風(fēng)棄光、跟蹤出力曲線、參與調(diào)頻及備用輔助服務(wù)市場。

3、但是，在新能源場站配套儲能的實(shí)際應(yīng)用模式來看，目前大多儲能僅應(yīng)用于單一場景，跟蹤出力曲線、減少棄風(fēng)棄光或者參與現(xiàn)貨市場。部分項(xiàng)目中存在兩種應(yīng)用場景，但是需要人工手動切換、投退功能。單一的應(yīng)用場景限制了儲能項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性，沒有有效發(fā)揮儲能在電力系統(tǒng)中的系統(tǒng)價(jià)值，導(dǎo)致新能源配儲“建而不用”、利用系數(shù)較低，亟需一種現(xiàn)貨場景下針對新能源場站的儲能應(yīng)用模式個(gè)性化設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)儲能設(shè)備利用率最大化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種新能源場站儲能應(yīng)用模式的設(shè)計(jì)方法。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

3、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種新能源場站儲能應(yīng)用模式的設(shè)計(jì)方法，該方法利用儲能參與現(xiàn)貨市場、減少限電損失、跟蹤出力曲線和提供一次調(diào)頻，設(shè)計(jì)不同應(yīng)用場景的儲能控制邏輯優(yōu)先級，并融入新能源場站的生產(chǎn)運(yùn)行流程中，形成一整套儲能應(yīng)用模式。

4、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，該方法具體包括以下步驟：

5、步驟s1、分析地方并網(wǎng)運(yùn)行考核細(xì)則數(shù)據(jù)；

6、步驟s2、分析地方電力現(xiàn)貨市場規(guī)則數(shù)據(jù)；

7、步驟s3、收集新能源場站相關(guān)數(shù)據(jù)；

8、步驟s4、分析地方電力現(xiàn)貨市場電價(jià)數(shù)據(jù)；

9、步驟s5、計(jì)算不同應(yīng)用場景下儲能盈利數(shù)據(jù)，包括儲能參與現(xiàn)貨市場、減少限電損失、跟蹤出力曲線、提供一次調(diào)頻和減少廠用電的全壽命周期盈利數(shù)據(jù)；

10、步驟s6、根據(jù)不同應(yīng)用場景下儲能盈利數(shù)據(jù)，制定儲能控制邏輯優(yōu)先級，并融入新能源場站的生產(chǎn)運(yùn)行流程，形成一整套儲能應(yīng)用模式。

11、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟s1、分析地方并網(wǎng)運(yùn)行考核細(xì)則數(shù)據(jù)包括：

12、根據(jù)地方新能源并網(wǎng)運(yùn)行考核細(xì)則數(shù)據(jù)，研究儲能對于減少并網(wǎng)運(yùn)行考核的可能性以及場站并網(wǎng)運(yùn)行考核的情況，其中考核指標(biāo)包括有功功率響應(yīng)精度相關(guān)考核數(shù)據(jù)和功率預(yù)測相關(guān)考核數(shù)據(jù)。

13、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟s2、分析地方電力現(xiàn)貨市場規(guī)則數(shù)據(jù)包括：

14、步驟s21，分析現(xiàn)貨市場運(yùn)行流程數(shù)據(jù)；

15、步驟s22，分析發(fā)電企業(yè)電費(fèi)結(jié)算機(jī)制，梳理新能源場站電費(fèi)構(gòu)成以及各個(gè)分項(xiàng)，客觀分析配置儲能后對于新能源場站不同分項(xiàng)收入的影響。

16、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟s22具體包括：

17、221)假如儲能日常應(yīng)用于參與電力現(xiàn)貨市場，對于實(shí)時(shí)市場電能電費(fèi)是正影響；對新能源超額獲利回收是負(fù)影響；

18、222)假如儲能日常應(yīng)用于跟蹤功率預(yù)測曲線，對于并網(wǎng)運(yùn)行考核是正影響；

19、223)假如儲能參與一次調(diào)頻市場，對于實(shí)時(shí)市場電能電費(fèi)是負(fù)影響；對于調(diào)頻補(bǔ)償是正影響，即彌補(bǔ)實(shí)時(shí)市場電費(fèi)收入的虧損；對于輔助服務(wù)費(fèi)用是正影響；

20、224)假如儲能減少限電損失，對于實(shí)時(shí)市場電能電費(fèi)是正影響，對于并網(wǎng)運(yùn)行考核是正影響。

21、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟s3、收集新能源場站相關(guān)數(shù)據(jù)包括收集新能源場站的并網(wǎng)運(yùn)行考核情況、限電情況、廠用電情況以及電力市場量價(jià)曲線。

22、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟s4、分析地方電力現(xiàn)貨市場電價(jià)數(shù)據(jù)包括：

23、41)典型電價(jià)曲線分析：

24、對場站一年以上的電價(jià)曲線進(jìn)行聚類、提取典型曲線、統(tǒng)計(jì)峰谷特征；

25、42)峰谷電價(jià)差價(jià)分析：

26、首先，根據(jù)儲能時(shí)長h，計(jì)算每天日前電價(jià)與實(shí)時(shí)電價(jià)連續(xù)h小時(shí)平均最高電價(jià)與最低電價(jià)的差值；其次，按月統(tǒng)計(jì)差價(jià)的分布，包括：最大值、75％、中位數(shù)、25％、最小值和平均值；最后，統(tǒng)計(jì)日前電價(jià)、實(shí)時(shí)電價(jià)價(jià)差的排布規(guī)律、變化規(guī)律，以及日前電價(jià)與實(shí)時(shí)電價(jià)差價(jià)之間的倍數(shù)關(guān)系。

27、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟s5中，儲能參與現(xiàn)貨市場場景下儲能盈利數(shù)據(jù)計(jì)算如下：

28、首先，計(jì)算儲能度電成本，度電成本對儲能系統(tǒng)全生命周期內(nèi)的成本和放電量進(jìn)行平準(zhǔn)化后計(jì)算得到的儲能成本；

29、

30、式中，儲能全生命周期內(nèi)的總成本包括項(xiàng)目初期的投資建設(shè)成本每年的運(yùn)營維護(hù)成本周期性的組件替換成本以及項(xiàng)目末期的回收成本為總上網(wǎng)電量；

31、

32、式中，為儲能單位電池容量、pcs功率成本；為第儲能容量與最大充放電功率；為儲能單位電池容量、pcs功率維護(hù)成本；r為貼現(xiàn)率；yi為儲能全壽命周期；為儲能單位電池更換成本；yirep為儲能電池更換年份集合；ζi為儲能回收系數(shù)；是儲能放電深度；為儲能年充電次數(shù)；是儲能自放電率；是儲能每次循環(huán)電池容量衰退率；

33、其次，獲取第d天的日前電價(jià)后，預(yù)估實(shí)時(shí)電價(jià)如下：

34、

35、式中，是長時(shí)間尺度下日前電價(jià)、實(shí)時(shí)電價(jià)差價(jià)的均值；是第d天的日前電價(jià)差價(jià)；

36、如果時(shí)，次日儲能用于參加現(xiàn)貨市場，則收入測算如下式；否則，儲能參與現(xiàn)貨市場不具備經(jīng)濟(jì)性，第d天用于跟蹤出力曲線；

37、

38、式中，是第d天的實(shí)時(shí)電價(jià)平均最高、最低價(jià)格。

39、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟s5中，儲能用于跟蹤出力曲線場景下儲能盈利數(shù)據(jù)計(jì)算如下：

40、假如根據(jù)測算，儲能參與現(xiàn)貨市場不具備經(jīng)濟(jì)性，第d天用于跟蹤出力曲線，新能源場站功率預(yù)測控制范圍可表示為：

41、

42、式中：ptp,max與ptp,min為第t時(shí)刻的新能源場站功率預(yù)測考核上、下限，ξ為預(yù)測誤差允許范圍；

43、新能源出力ptwind疊加儲能功率ptbess控制在范圍內(nèi)則可滿足預(yù)測考核要求，如下式

44、pt＝ptwind+ptbess

45、通過仿真測算，獲得儲能減少并網(wǎng)運(yùn)行考核i2。

46、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟s5中，儲能減少限電損失場景下儲能盈利數(shù)據(jù)計(jì)算如下：

47、假如突然agc指令下降，仿真儲能在不同soc狀態(tài)下對于減少限電損失的貢獻(xiàn)，計(jì)算公式如下：

48、

49、式中，ω為統(tǒng)計(jì)階段內(nèi)的限電次數(shù)，為第d天agc指令恢復(fù)后平均最高實(shí)時(shí)電價(jià)；

50、所述步驟s5中，儲能提供一次調(diào)頻場景下儲能盈利數(shù)據(jù)計(jì)算如下：

51、假如儲能參與一次調(diào)頻市場，測算儲能收入如下式：

52、i4＝∑(k1*k2*k3)*piess,max*λ

53、式中，k1、k2、k3分別是一次調(diào)頻響應(yīng)時(shí)間指標(biāo)、響應(yīng)速率指標(biāo)、響應(yīng)精度指標(biāo)，λ是一次調(diào)頻申報(bào)價(jià)格。

54、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

55、1)本發(fā)明針對現(xiàn)貨市場環(huán)境下的新能源場站，分析每種儲能應(yīng)用場景的整體盈利性、控制邏輯優(yōu)先性，制定多種應(yīng)用場景的新能源場站儲能應(yīng)用模式，實(shí)現(xiàn)了儲能設(shè)備利用率最大化；

56、2)本發(fā)明充分挖掘儲能的系統(tǒng)價(jià)值，破解新能源場站儲能“建而不用”、單一應(yīng)用場景導(dǎo)致利用率不高、盈利性較差的現(xiàn)狀。