本發(fā)明的實施例涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的儲能額定容量的計算方法。
背景技術(shù)：
：園區(qū)型微電網(wǎng)主要承擔(dān)高新產(chǎn)業(yè)園、經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)等工商業(yè)園區(qū)的能源供應(yīng)服務(wù)，是集發(fā)電、輸電、配電、用電于一體的小型自治供電系統(tǒng)。由于工商業(yè)園區(qū)往往具有供冷和供熱的需求，投資商通常考慮配置冷、熱、電三聯(lián)供的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組作為主要電源。因此與孤島型微電網(wǎng)相比，園區(qū)型微電網(wǎng)中儲能往往不再作為主電源，其功能和定位發(fā)生變化，但其配置的大小將關(guān)系到園區(qū)型微電網(wǎng)并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率波動和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，值得重點(diǎn)關(guān)注。園區(qū)型微電網(wǎng)在正常情況下采用并網(wǎng)運(yùn)行模式，公共電網(wǎng)往往會對聯(lián)絡(luò)線的功率波動進(jìn)行限制。在一定的并網(wǎng)運(yùn)行方式下，園區(qū)型微電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線的大體功率將由微電網(wǎng)主力電源(如燃?xì)獍l(fā)電等)確定，但由于微電網(wǎng)內(nèi)部存在光伏、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源，主力電源出力的隨機(jī)性和波動性將導(dǎo)致微電網(wǎng)系統(tǒng)功率的波動，最終反映到聯(lián)絡(luò)線功率的波動。國家能源局《關(guān)于推進(jìn)新能源微電網(wǎng)示范項目建設(shè)的指導(dǎo)意見》(國能新能[2015]265號文)中對聯(lián)網(wǎng)型微電網(wǎng)并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率做出約束規(guī)定。微電網(wǎng)工程項目中，需要考慮平抑聯(lián)絡(luò)線功率的波動。若通過燃?xì)獍l(fā)電等主力電源進(jìn)行平抑，不僅響應(yīng)速度相對較慢，而且將影響燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，采用儲能平抑可以獲得更好的效果。通過科學(xué)合理的配置儲能來平抑可再生能源出力波動，使聯(lián)絡(luò)線功率波動處于規(guī)定要求范圍內(nèi)，不僅響應(yīng)速度快，有效提升微電網(wǎng)電能質(zhì)量，同時還能確保燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。然而在現(xiàn)有的方案中，聯(lián)網(wǎng)型微電網(wǎng)并不以平抑并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率波動為目標(biāo)來配置儲能容量，所配置的儲能容量缺乏科學(xué)論證，具有較強(qiáng)的主觀性和隨意性，導(dǎo)致微電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性降低，并且不利于園區(qū)型微電網(wǎng)電能質(zhì)量的提升。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的實施例提供一種適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的儲能額定容量的計算方法，能夠確定儲能的合理額定容量，為微電網(wǎng)儲能配置提供科學(xué)依據(jù)。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的實施例提供一種適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的儲能額定容量的計算方法，包括：預(yù)測目標(biāo)年份的12個月典型日在公共連接點(diǎn)的最大交換功率PPcc(i)，其中i(i＝1，2，3，…，12)；根據(jù)約束交換功率PRef(i)以及PPcc(i)，確定儲能于12個月典型日的功率PEss(i)，并取PEss(i)中的最大值作為儲能的額定功率PEss；其中，所述約束交換功率PRef(i)為滿足并網(wǎng)要求的公共連接點(diǎn)協(xié)議交換功率；以1天為周期，根據(jù)所述額定功率PEss預(yù)測12個月典型日的儲能容量EEss(i)；根據(jù)EEss(i)中的最大值EEss(max)和最小值EEss(min)，以及儲能的荷電狀態(tài)值，計算得到儲能的額定容量EEss。本發(fā)明的實施例所提供的適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的儲能額定容量的計算方法，以平抑聯(lián)絡(luò)線功率波動為目標(biāo)，確定儲能的合理額定容量，為微電網(wǎng)儲能配置提供科學(xué)依據(jù)，使聯(lián)絡(luò)線功率波動處于規(guī)定要求范圍內(nèi)，不僅響應(yīng)速度快，有效提升微電網(wǎng)電能質(zhì)量，同時還能確保燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，利于園區(qū)型微電網(wǎng)的推廣和應(yīng)用。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明的實施例所提供的適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的儲能額定容量的計算方法流程示意圖。具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實施例本發(fā)明的實施例提供一種適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的儲能額定容量的計算方法，結(jié)合圖1所示，包括以下步驟：101、預(yù)測目標(biāo)年份的12個月典型日在公共連接點(diǎn)的最大交換功率PPcc(i)。目標(biāo)年份通常為微電網(wǎng)規(guī)劃水平年，i(i＝1，2，3，…，12)表示園區(qū)型微電網(wǎng)于目標(biāo)年份各月份的典型日。在一種具體的實施方式中，根據(jù)第一公式計算PPcc(i)，第一公式為：PPcc-1(i)=PL-max(i)-PGc-p(i)-PGr-min(i)PPcc-2(i)=PL-min(i)-PGc-v(i)-PGr-max(i)PPcc(i)=max{|PPcc-1(i)|,|PPcc-2(i)|}---(1)]]>PPcc-1(i)和PPcc-2(i)分別為第i個月典型日于負(fù)荷高峰且可再生能源低谷時和負(fù)荷低谷且可再生能源高峰時聯(lián)絡(luò)線的交換功率。PL-max(i)和PL-min(i)分別為第i個月典型日最大負(fù)荷和最小負(fù)荷的預(yù)測值；PGc-p(i)和PGc-v(i)分別為第i個月典型日負(fù)荷高峰和低谷時可控電源功率的預(yù)測值；PGr-max(i)和PGr-min(i)分別為第i個月典型日可再生能源發(fā)電最大功率和最小功率的預(yù)測值；PL-max(i)和PL-min(i)、PGc-p(i)和PGc-v(i)、PGr-max(i)和PGr-min(i)這三對參數(shù)的取值可根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測確定。具體的，PL-max(i)和PL-min(i)的取值根據(jù)對應(yīng)月份的綜合日負(fù)荷特性預(yù)測確定；PGc-p(i)和PGc-v(i)的取值根據(jù)對應(yīng)月份可控電源的典型運(yùn)行方式預(yù)測確定；PGr-max(i)和PGr-min(i)的取值根據(jù)歷史典型年對應(yīng)月份的風(fēng)光資源發(fā)電功率預(yù)測確定。102、確定儲能的額定功率PEss。將滿足并網(wǎng)要求的公共連接點(diǎn)協(xié)議交換功率簡稱作約束交換功率，記為PRef(i)。將儲能于12個月典型日的功率記為PEss(i)。根據(jù)第二公式計算PEss(i)，第二公式為：PEss(i)＝PRef(i)-PPcc(i)(2)取PEss(i)中的最大值作為儲能的額定功率PEss，有：PEss＝max{|PEss(i)|}(3)103、預(yù)測12個月典型日的儲能容量EEss(i)；以1天為周期，根據(jù)額定功率PEss預(yù)測12個月典型日的儲能容量EEss(i)。104、根據(jù)EEss(i)以及儲能的荷電狀態(tài)值計算得到儲能的額定容量EEss。將EEss(i)中的最大值記作EEss(max)，將EEss(i)中的最小值記作EEss(min)。將荷電狀態(tài)值的最大值記作Soc(max)，荷電狀態(tài)值的最小值記作Soc(min)。根據(jù)第三公式計算PPcc(i)，第三公式為：EEss=EEss(max)-EEss(min)Soc(max)-Soc(min)---(4)]]>基于步驟101-104所描述的適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的儲能額定容量的計算方法，以下做具體的案例說明。以南方沿海某園區(qū)微電網(wǎng)規(guī)劃為例，該園區(qū)首期規(guī)劃面積約2.5平方公里，未來人口約為5萬人，以信息技術(shù)、能源環(huán)保、新材料等為支柱產(chǎn)業(yè)。園區(qū)內(nèi)光照年總輻射平均值為4279.58MJ/m2，園區(qū)內(nèi)年平均風(fēng)速約5.4m/s(50米高處)，達(dá)到中小型風(fēng)機(jī)運(yùn)行的風(fēng)速要求。根據(jù)園區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃，采用負(fù)荷密度法預(yù)測園區(qū)最大負(fù)荷為63MW，年用電量約2.6億kWh。通過與電網(wǎng)公司協(xié)商，微電網(wǎng)并網(wǎng)協(xié)議交換功率不超過15MW。根據(jù)園區(qū)內(nèi)光照和風(fēng)速情況，園區(qū)內(nèi)配置10MW屋頂光伏和8×750kW山地風(fēng)力發(fā)電，配置3×15MW的燃機(jī)發(fā)電。在配置微電網(wǎng)儲能時，通過考慮園區(qū)各種不同負(fù)荷所占的比重，以及對各類型不同負(fù)荷特性的綜合擬合，獲取園區(qū)規(guī)劃水平年各月典型日綜合負(fù)荷曲線，從而獲得各月典型日最大負(fù)荷和最小負(fù)荷，確定PL-max(i)和PL-min(i)。由歷史典型年各月風(fēng)光資源數(shù)據(jù)預(yù)測規(guī)劃水平年各月風(fēng)光資源，獲得各月典型日風(fēng)光的最大和最小出力，確定PGr-max(i)和PGr-min(i)。設(shè)定典型日負(fù)荷高峰和低谷時燃機(jī)發(fā)電出力分別為最大和最小負(fù)荷的0.9，確定PGc-p(i)和PGc-v(i)。根據(jù)式(1)-(3)計算結(jié)果，該園區(qū)型微電網(wǎng)儲能配置計算參數(shù)如表1所示。表1若設(shè)定儲能系統(tǒng)荷電狀態(tài)運(yùn)行區(qū)間為[40％，100％]。根據(jù)表一所示的參數(shù)，由式(4)計算得到需配置的儲能容量為4MWh。本發(fā)明的實施例所提供的適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的儲能額定容量的計算方法，以平抑聯(lián)絡(luò)線功率波動為目標(biāo)，確定儲能的合理額定容量，為微電網(wǎng)儲能配置提供科學(xué)依據(jù)，使聯(lián)絡(luò)線功率波動處于規(guī)定要求范圍內(nèi)，不僅響應(yīng)速度快，有效提升微電網(wǎng)電能質(zhì)量，同時還能確保燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，利于園區(qū)型微電網(wǎng)的推廣和應(yīng)用。以上，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁1 2 3