基于最小运行成本的储能参与电网辅助调峰容量配置及优化运行方法

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.11.004

摘要/Abstract

摘要：

在综合考虑调峰补偿收益和节煤收益情况下,提出了计及最小运行成本的储能参与电网辅助调峰协调优化控制方法。以系统净收益最大为目标,建立了储能参与电网辅助调峰的容量优化配置模型,分别利用人工蜂群(ABC)算法和粒子群优化(PSO)算法对模型进行求解,得到最优储能容量配置。以系统运行成本最小为目标函数,建立了储能参与电网辅助调峰的优化控制模型,协调优化后的系统弃风率降低为1.078 8%,系统总运行成本降到1 401.08万元。最后,通过某省电网实际运行数据仿真分析验证了所提方法的有效性和正确性。

关键词: 储能, 辅助调峰, 容量配置, 协调优化

Abstract:

From the point of view of peak shaving compensation and coal saving,a capacity configuration and coordinated control method of energy storage participating in power grid auxiliary peak shaving based on the minimum operating cost is proposed.Aiming at maximizing the net profit of the system,the optimal capacity configuration model of energy storage participating in auxiliary peak shaving is established.ABC and PSO algorithms are respectively used to solve the model for the optimal capacity configuration of energy storage systems.With the minimum operating cost of the system as the objective function,an optimized control model for energy storage to participate in the auxiliary peak shaving of the grid is established.After coordination and optimization,the system wind abandonment rate is reduced to 1.078 8%,and the total system operation cost has been reduced to 1 401.08 million yuan.The validity and correctness of the method are verified by simulation analysis of the actual operation data of a power grid in a province.

Key words: energy storage system, auxiliary peak shaving, capacity optimization configuration, coordinated optimization

中图分类号:

TM734

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图/表 13

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参考文献 27

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参数	数值
功率单价/(元·kW^-1)	4 500
容量电价/(元·kWh^-1)	2 250
单位功率运维成本/(元·kW^-1)	190
单位容量运维成本/(元·kWh^-1)	0.05
充放电效率/%	90
弃风上网电价/(元·kWh^-1)	0.263 1
储能调峰补偿单价/(元·kWh^-1)	0.4
火电机组发电标准煤耗/(g·kWh^-1)	320
煤炭交易价格/(元·t^-1)	500

时段		电价/(元·kWh^-1)
谷时	0:00~7:00 21:00~0:00	0.285 7
平时	12:00~17:00	0.542 4
峰时	7:00~12:00 17:00~21:00	0.790 3

优化结果	ABC算法	PSO算法
额定功率/MW	830.60	856.14
额定容量/MWh	4 972.8	4 582.8
最大日净收益/万元	111.81	110.67
消纳弃风/MWh	4 972.8	4 582.8
节约标准煤/t	1 768.1	1 466.49
仿真时间/s	1 625	1 342

参数	数值
常规机组单位煤耗成本/(元·MWh^-1)	144.2
常规机组上爬坡率限制/MW	1 297.7
常规机组下爬坡率限制/MW	-1 359.6
常规机组最大技术出力/MW	12 877.2
常规机组最小技术出力/MW	6 588
储能系统功率/MW	830.6
储能系统容量/MWh	4 972.8

参数	数值
参数	协调优化前	协调优化后
弃风率/%	6.857 7	1.078 8
总运行成本/万元	1 842.67	1 401.08
常规机组运行成本/万元	3 042.38	2 894.64
弃风惩罚成本/万元	73.60	11.58
储能运行成本/万元	250.93	485.29
外送功率运行成本/万元	1 022.38	1 019.86