(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 202211021155.4 (22)申请日 2022.08.24 (71)申请人 国网甘肃省电力公司电力科 学研究 院 地址 730000 甘肃省兰州市安宁区万 新北 路249号 申请人 国网甘肃省电力公司 　 国家电网有限公司 (72)发明人 张珍珍　吕清泉　高鹏飞　沈渭程　 张健美　张睿骁　张彦琪　周强　 赵龙　王定美　张金平　李津　 刘丽娟　郑翔宇　 (74)专利代理 机构 北京达友众邦知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11904 专利代理师 徐银辉(51)Int.Cl. H02J 3/46(2006.01) H02J 3/32(2006.01) G06F 17/10(2006.01) G06K 9/62(2022.01) G06N 3/00(2006.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种考虑多类新能源不同配比的储能容量 优化配置方法 (57)摘要 本发明属于电力储能技术领域， 尤其涉及一 种考虑多类新能源不同配比的储能容量优化配 置方法。 针对可再生能源的日常运行情况， 构建 spearman秩相关系数求解不同新能源的配比； 构 造多能源系统储能容量最优和经济性最大的双 层调度模型； 考虑模型迭代最初建立种群的多样 性， 运算的收敛精度及速度， 构建改进鲸鱼算法 进行求解。 一种考虑多类新能源不同配比的储能 容量优化配置方法实现了最优容量配置， 在考虑 风力和光伏两种新能源不同配置比例的情况下， 结合系统的经济性建立双层储能优化配置模型， 使得储能系统在满足需求的情况下能够实现年 收益最大。 权利要求书4页 说明书10页 附图2页 CN 115459358 A 2022.12.09 CN 115459358 A 1.一种考虑多类新能源不同配比的储能容量优化配置方法， 其特征在于： 包括以下步 骤： S1.在实现储能经济最优、 弃风弃光率最低和系统总成本最低的基础上， 建立在多种新 能源不同的配置比例下的目标函数； S2.在步骤S1的基础上全面考虑储能系统的荷电状态以及动作深度， 基于容量配比和 储能剩余可调动态容 量建立约束函数； S3.根据步骤S1设定的目标函数以及步骤S2给出的约束条件， 构 建以储能容量最小， 系 统总收益 最大的双 层优化模型； S4.引入核模糊聚类和levy飞行的改进鲸鱼算法对风力、 光伏与储能互补发电系 统的 储能最优容 量配置模型进行求 解。 2.根据权利要求1所述的一种考虑多类新能源不同配比的储能容量优化配置方法， 其 特征在于： 步骤S1中， 所述目标函数包括储能容 量最小和设备投入的总收益 最大目标函数。 3.根据权利要求2所述的一种考虑多类新能源不同配比的储能容量优化配置方法， 其 特征在于， 所述储能容 量最小目标函数为： Eess＝max[E_s(t) ‑minE_s(t1)] t1≥t      (1) 式中， Eess为电网所配置的储能容量； E‑s(t)为不计及荷电状态和充放电约束下的的储 能容量； minE‑s(t1)为不计及荷电状态和充放电约束下的 的储能容 量的最小值。 4.根据权利要求2、 3任意一项所述的一种考虑多类新能源不同配比的储能容量优化配 置方法， 其特 征在于， 所述储能容 量最小目标函数的建立方法包括： S1.1.设风、 光每小时的输出功率及负荷所消耗的功率分别为Pw(t)、 PS(t)、 PL(t)， 则不 考虑充放电效率时的储能净容 量如下： ΔP(t)＝α [k1PW(t)+k2PS(t)]‑PL(t) k1+k2＝1    (2) 式中， ΔP(t)为不考虑充 放电效率时的储能净容量； α 为新能源占全部电源的比例； k1和 k2分别为风电和光伏的比例因子； S1.2.利用风、 光资源 的互补特性来配置风电、 光伏的装机及并网容量， 使两种能源的 联合出力变得平稳且减少风光资源的浪费， 引入Spearman秩相关系数计算风光出力的比例 因子； 式中， R为风力发电的秩统计量， S为光伏发电的秩统计量， k1和k2分别为风电和光伏的 比例因子 。 S1.3.当储能净容量为正值时， 表示多发的电量能够被储能装置所存储， 其存储的效率 为 ηc； 当功率失配 为负值时， 欠发电量能够通过储能装 置释放出来， 其释放电能的效率为 ηf；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115459358 A 2将不计及 荷电状态和充放电约束下的 的储能容 量的表达式记为； 式中， E‑s(t)为不计及荷电状态和充放电约束下的的储能容量； ΔP(t)为不考虑充放电 效率时的储能净容 量。 5.根据权利要求2所述的一种考虑多类新能源不同配比的储能容量优化配置方法， 其 特征在于， 所述设备投入的总收益 最大目标函数： maxCp,ess＝CA‑Cess      (5) 式中， maxCp,ess为储能年 运行最大收益； CA为储能年套利收益； Cess为储能年套利收益。 6.根据权利要求2、 5任意一项所述的一种考虑多类新能源不同配比的储能容量优化配 置方法， 其特 征在于， 所述设备投入的总收益 最大目标函数的建立方法包括： S1.1.1.建立储能系统年套利收益： 式中， CSALE为储能在负荷高峰时放电的收益； CBUY为储能在负荷低谷时充电的费用； Tou 为主电网的分时电价； Pc(t)和Pf(t)分别为充放电功率； S1.1.2.建立储能系统 投运成本： 式中， CINV为储能初始成本； COM为储能维修成本； ce和cOM为储能的单位容量成本和单位 功率成本； Pess， i和Eess， i分别为第i个系统的额定容 量和额定功率。 7.根据权利要求1所述的一种考虑多类新能源不同配比的储能容量优化配置方法， 其 特征在于， 步骤S2中， 所述约束函数约包括： 储能电站充放电约束， 储能电站荷电状态约束 以及供需稳定性约束； 储能电站充放电约束：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115459358 A 3