本技術(shù)涉及風(fēng)光儲能，特別是涉及一種低碳經(jīng)濟園區(qū)的風(fēng)光儲能優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、近年來，以風(fēng)光為代表的可再生能源憑借著其綠色、環(huán)保的優(yōu)勢而得到了快速發(fā)展。但是風(fēng)光出力具有隨機性和波動性，對于配電網(wǎng)的頻率和電壓穩(wěn)定帶來了很大的挑戰(zhàn)，同時也給配電網(wǎng)的經(jīng)濟可靠運行產(chǎn)生了干擾。在配電網(wǎng)中接入儲能設(shè)備可以有效解決這些問題，由蓄電池組成的儲能系統(tǒng)(batterenergystorage?system，bess)具有安裝靈活、能量密度高、充放電速度快的特點。合理的位置和容量不僅可以有效平抑風(fēng)光出力的波動性，同時又能改善系統(tǒng)電壓質(zhì)量、降低網(wǎng)損、提升經(jīng)濟性。

2、但現(xiàn)階段的低碳經(jīng)濟園區(qū)中風(fēng)光儲能系統(tǒng)，普遍為集中儲能，內(nèi)部的蓄電池存在充放電頻繁問題，導(dǎo)致蓄電池使用壽命低下，且集中儲能也會導(dǎo)致對于電力系統(tǒng)削峰填谷優(yōu)化調(diào)度效率較差。其綜合利用效果不佳。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的是：為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)提供了一種低碳經(jīng)濟園區(qū)的風(fēng)光儲能優(yōu)化方法及系統(tǒng)，旨在提高儲能系統(tǒng)的運行效率，提高蓄電池的使用壽命，降低整體運維成本。

2、本技術(shù)的一些實施例中，根據(jù)園區(qū)參數(shù)，建立多個儲能子區(qū)域，并針對各個儲能子區(qū)域建立對應(yīng)的儲能模塊，從而對園區(qū)內(nèi)部的進行分區(qū)域調(diào)節(jié)，保證園區(qū)內(nèi)部在風(fēng)光發(fā)電的低谷期的正常供電需求，提高對于電力系統(tǒng)削峰填谷優(yōu)化調(diào)度效率。降低儲能系統(tǒng)整體的運維成本。

3、本技術(shù)的一些實施例中，通過設(shè)置多個儲能模塊，降低單一蓄電池的充放電頻率，從而提高蓄電池的使用壽命，通過建立協(xié)同模型，將各個儲能子區(qū)域進行聯(lián)合控制，提高單一儲能子區(qū)域的應(yīng)對波動風(fēng)險的能力，保證園區(qū)內(nèi)用戶的運行需求。同時通過整體協(xié)同控制，降低整體的運維成本。改善系統(tǒng)電壓質(zhì)量、降低網(wǎng)損、提升經(jīng)濟性。

4、本技術(shù)的一些實施例中，提供了一種低碳經(jīng)濟園區(qū)的風(fēng)光儲能優(yōu)化方法，包括：

5、基于園區(qū)參數(shù)建立多個儲能子區(qū)域，并生成儲能子區(qū)域數(shù)列a，a＝(a1，a2…an)，其中，ai為第i個儲能子區(qū)域；n為儲能子區(qū)域數(shù)量；

6、建立儲能協(xié)同模型，并設(shè)定各個儲能子區(qū)域內(nèi)的儲能設(shè)備參數(shù)；

7、根據(jù)預(yù)設(shè)反饋時間節(jié)點獲取各個儲能子區(qū)域的運行參數(shù)，并判斷是否生成修正指令。

8、本技術(shù)的一些實施例中，所述建立多個儲能子區(qū)域時，包括：

9、建立園區(qū)評價模型；

10、獲取園區(qū)參數(shù)，根據(jù)園區(qū)參數(shù)和園區(qū)評價模型生成園區(qū)評價值t；

11、

12、其中，ki為第i個園區(qū)評價指標的參考值；θ為園區(qū)評價指標數(shù)量；αi為第i個園區(qū)評價指標的影響因子；

13、預(yù)設(shè)第一園區(qū)評價值區(qū)間(t1，t2)，第二園區(qū)評價值區(qū)間(t2，t3)第三園區(qū)評價值區(qū)間(t3，t4)；

14、若園區(qū)評價值t處于預(yù)設(shè)第一園區(qū)評價值區(qū)間時，設(shè)定儲能子區(qū)域的數(shù)量n為預(yù)設(shè)第一儲能子區(qū)域數(shù)量n1，即n＝n1；

15、若園區(qū)評價值t處于預(yù)設(shè)第二園區(qū)評價值區(qū)間時，設(shè)定儲能子區(qū)域的數(shù)量n為預(yù)設(shè)第二儲能子區(qū)域數(shù)量n2，即n＝n2；

16、若園區(qū)評價值t處于預(yù)設(shè)第三園區(qū)評價值區(qū)間時，設(shè)定儲能子區(qū)域的數(shù)量n為預(yù)設(shè)第三儲能子區(qū)域數(shù)量n3，即n＝n3；且n1＜n2＜n3。

17、本技術(shù)的一些實施例中，所述建立儲能協(xié)同模型時，包括：

18、根據(jù)儲能子區(qū)域數(shù)列a依次選取目標儲能子區(qū)域；

19、根據(jù)預(yù)設(shè)關(guān)聯(lián)模型生成目標儲能子區(qū)域和各個儲能子區(qū)域的關(guān)聯(lián)評價值；

20、建立關(guān)聯(lián)評價值數(shù)列f，f＝(f1，f2…fn)，其中，fi為目標儲能子區(qū)域與第i個儲能子區(qū)域之間的關(guān)聯(lián)評價值；

21、預(yù)設(shè)第一關(guān)聯(lián)評價值區(qū)間(f1，f2)；

22、若fi處于預(yù)設(shè)第一關(guān)聯(lián)評價值區(qū)時，設(shè)定第i個儲能子區(qū)域為目標儲能子區(qū)域的一級關(guān)聯(lián)子區(qū)域；

23、根據(jù)目標儲能子區(qū)域的全部一級關(guān)聯(lián)子區(qū)域生成目標儲能子區(qū)域的關(guān)聯(lián)子表；

24、根據(jù)全部關(guān)聯(lián)子表建立儲能協(xié)同模型。

25、本技術(shù)的一些實施例中，設(shè)定各個儲能子區(qū)域內(nèi)的儲能設(shè)備參數(shù)時，包括：

26、根據(jù)儲能子區(qū)域數(shù)列a依次選取目標儲能子區(qū)域；

27、根據(jù)目標儲能子區(qū)域的用戶需求參數(shù)設(shè)定目標儲能子區(qū)域的儲能模塊功率區(qū)間和容量區(qū)間；

28、依次生成各個儲能子區(qū)域的儲能模塊功率區(qū)間和容量區(qū)間；

29、生成多個一級設(shè)備計劃；

30、建立一級設(shè)備計劃數(shù)列b，b＝(b1，b2…bm)，其中，bi為第i個一級設(shè)備計劃；m為一級設(shè)備計劃數(shù)量；

31、設(shè)定第i個一級設(shè)備計劃為目標一級設(shè)備計劃；

32、生成目標一級設(shè)備計劃的運行評價值；

33、建立運行評價值數(shù)列c，c＝(c1，c2…cm)，其中，ci為第i個一級設(shè)備計劃的運行評價值；

34、設(shè)定運行評價值數(shù)列c中最大值cmax對應(yīng)的一級設(shè)備計劃為二級設(shè)備計劃；

35、根據(jù)二級設(shè)備計劃設(shè)定各個儲能子區(qū)域的儲能模塊。

36、本技術(shù)的一些實施例中，生成目標一級設(shè)備計劃的運行評價值時，包括：

37、

38、其中，e1為預(yù)設(shè)第一權(quán)重系數(shù)；e2為預(yù)設(shè)第二權(quán)重系數(shù)；q1為預(yù)設(shè)第一固定系數(shù)；q2為預(yù)設(shè)第二固定系數(shù)；βi為第i個儲能子區(qū)域的影響因子；di為基于儲能協(xié)同模型設(shè)定的第i個儲能子區(qū)域的抗波動評價值；η為折現(xiàn)因子；pi為第i個儲能子區(qū)域內(nèi)的儲能模塊功率；r1為儲能模塊的單位功率價格；ui為第i個儲能子區(qū)域內(nèi)的儲能模塊容量；r2為儲能模塊的單位容量價格；j2為目標一級設(shè)備計劃中的輔助設(shè)備成本和運維成本的總和。

39、本技術(shù)的一些實施例中，判斷是否生成修正指令時，包括：

40、建立多個調(diào)節(jié)周期；

41、獲取當前調(diào)節(jié)周期的風(fēng)機功率預(yù)測曲線和光伏功率預(yù)測曲線；

42、生成聯(lián)合發(fā)電功率預(yù)測曲線；

43、根據(jù)聯(lián)合發(fā)電功率預(yù)測曲線在當前調(diào)節(jié)周期內(nèi)建立多個時間區(qū)間；

44、基于預(yù)設(shè)目標函數(shù)和約束條件生成各個時間區(qū)間內(nèi)的控制計劃；

45、根據(jù)全部控制計劃生成當前調(diào)節(jié)周期內(nèi)的工作參數(shù)；

46、根據(jù)預(yù)設(shè)反饋時間節(jié)點生成當前調(diào)節(jié)周期的波動評價值h；

47、

48、其中，y為波動評價指標數(shù)量；gi為第i個波動評價指標的影響因子；wi為第i個波動評價指標的實時參考值；w＇i為第i個波動評價指標的標準參考值；

49、若h大于預(yù)設(shè)第一波動評價值閾值h1，生成修正指令。

50、本技術(shù)的一些實施例中，提供了一種低碳經(jīng)濟園區(qū)的風(fēng)光儲能優(yōu)化系統(tǒng)，包括：

51、中控單元，用于根據(jù)園區(qū)參數(shù)建立多個儲能子區(qū)域，并生成儲能子區(qū)域數(shù)列a，a＝(a1，a2…an)，其中，ai為第i個儲能子區(qū)域；n為儲能子區(qū)域數(shù)量；

52、儲能單元，包括多個儲能模塊，所述儲能模塊設(shè)置于儲能子區(qū)域內(nèi)；

53、所述中控單元包括：

54、第一處理模塊，建立儲能協(xié)同模型；

55、第二處理模塊，用于設(shè)定各個儲能子區(qū)域內(nèi)的儲能設(shè)備參數(shù)；

56、第一控制模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)反饋時間節(jié)點獲取各個儲能子區(qū)域的運行參數(shù)，并判斷是否生成修正指令；

57、第三處理模塊，用于建立園區(qū)評價模型，獲取園區(qū)參數(shù)，根據(jù)園區(qū)參數(shù)和園區(qū)評價模型生成園區(qū)評價值t；

58、

59、其中，ki為第i個園區(qū)評價指標的參考值；θ為園區(qū)評價指標數(shù)量；αi為第i個園區(qū)評價指標的影響因子；

60、預(yù)設(shè)第一園區(qū)評價值區(qū)間(t1，t2)，第二園區(qū)評價值區(qū)間(t2，t3)第三園區(qū)評價值區(qū)間(t3，t4)；

61、若園區(qū)評價值t處于預(yù)設(shè)第一園區(qū)評價值區(qū)間時，設(shè)定儲能子區(qū)域的數(shù)量n為預(yù)設(shè)第一儲能子區(qū)域數(shù)量n1，即n＝n1；

62、若園區(qū)評價值t處于預(yù)設(shè)第二園區(qū)評價值區(qū)間時，設(shè)定儲能子區(qū)域的數(shù)量n為預(yù)設(shè)第二儲能子區(qū)域數(shù)量n2，即n＝n2；

63、若園區(qū)評價值t處于預(yù)設(shè)第三園區(qū)評價值區(qū)間時，設(shè)定儲能子區(qū)域的數(shù)量n為預(yù)設(shè)第三儲能子區(qū)域數(shù)量n3，即n＝n3；且n1＜n2＜n3。

64、本技術(shù)的一些實施例中，所述第一處理模塊還用于：

65、根據(jù)儲能子區(qū)域數(shù)列a依次選取目標儲能子區(qū)域；

66、根據(jù)預(yù)設(shè)關(guān)聯(lián)模型生成目標儲能子區(qū)域和各個儲能子區(qū)域的關(guān)聯(lián)評價值；

67、建立關(guān)聯(lián)評價值數(shù)列f，f＝(f1，f2…fn)，其中，fi為目標儲能子區(qū)域與第i個儲能子區(qū)域之間的關(guān)聯(lián)評價值；

68、預(yù)設(shè)第一關(guān)聯(lián)評價值區(qū)間(f1，f2)；

69、若fi處于預(yù)設(shè)第一關(guān)聯(lián)評價值區(qū)時，設(shè)定第i個儲能子區(qū)域為目標儲能子區(qū)域的一級關(guān)聯(lián)子區(qū)域；

70、根據(jù)目標儲能子區(qū)域的全部一級關(guān)聯(lián)子區(qū)域生成目標儲能子區(qū)域的關(guān)聯(lián)子表；

71、根據(jù)全部關(guān)聯(lián)子表建立儲能協(xié)同模型。

72、本技術(shù)的一些實施例中，所述第二處理模塊用于：

73、根據(jù)儲能子區(qū)域數(shù)列a依次選取目標儲能子區(qū)域；

74、根據(jù)目標儲能子區(qū)域的用戶需求參數(shù)設(shè)定目標儲能子區(qū)域的儲能模塊功率區(qū)間和容量區(qū)間；

75、依次生成各個儲能子區(qū)域的儲能模塊功率區(qū)間和容量區(qū)間；

76、生成多個一級設(shè)備計劃；

77、建立一級設(shè)備計劃數(shù)列b，b＝(b1，b2…bm)，其中，bi為第i個一級設(shè)備計劃；m為一級設(shè)備計劃數(shù)量；

78、設(shè)定第i個一級設(shè)備計劃為目標一級設(shè)備計劃；

79、生成目標一級設(shè)備計劃的運行評價值；

80、建立運行評價值數(shù)列c，c＝(c1，c2…cm)，其中，ci為第i個一級設(shè)備計劃的運行評價值；

81、設(shè)定運行評價值數(shù)列c中最大值cmax對應(yīng)的一級設(shè)備計劃為二級設(shè)備計劃；

82、根據(jù)二級設(shè)備計劃設(shè)定各個儲能子區(qū)域的儲能模塊；

83、其中，生成目標一級設(shè)備計劃的運行評價值時，包括：

84、

85、其中，e1為預(yù)設(shè)第一權(quán)重系數(shù)；e2為預(yù)設(shè)第二權(quán)重系數(shù)；q1為預(yù)設(shè)第一固定系數(shù)；q2為預(yù)設(shè)第二固定系數(shù)；βi為第i個儲能子區(qū)域的影響因子；di為基于儲能協(xié)同模型設(shè)定的第i個儲能子區(qū)域的抗波動評價值；η為折現(xiàn)因子；pi為第i個儲能子區(qū)域內(nèi)的儲能模塊功率；r1為儲能模塊的單位功率價格；ui為第i個儲能子區(qū)域內(nèi)的儲能模塊容量；r2為儲能模塊的單位容量價格；j2為目標一級設(shè)備計劃中的輔助設(shè)備成本和運維成本的總和。

86、本技術(shù)的一些實施例中，所述第一控制模塊用于：

87、建立多個調(diào)節(jié)周期；

88、獲取當前調(diào)節(jié)周期的風(fēng)機功率預(yù)測曲線和光伏功率預(yù)測曲線；

89、生成聯(lián)合發(fā)電功率預(yù)測曲線；

90、根據(jù)聯(lián)合發(fā)電功率預(yù)測曲線在當前調(diào)節(jié)周期內(nèi)建立多個時間區(qū)間；

91、基于預(yù)設(shè)目標函數(shù)和約束條件生成各個時間區(qū)間內(nèi)的控制計劃；

92、根據(jù)全部控制計劃生成當前調(diào)節(jié)周期內(nèi)的工作參數(shù)；

93、根據(jù)預(yù)設(shè)反饋時間節(jié)點生成當前調(diào)節(jié)周期的波動評價值h；

94、

95、其中，y為波動評價指標數(shù)量；gi為第i個波動評價指標的影響因子；wi為第i個波動評價指標的實時參考值；w＇i為第i個波動評價指標的標準參考值；

96、若h大于預(yù)設(shè)第一波動評價值閾值h1，生成修正指令。

97、本技術(shù)實施例一種低碳經(jīng)濟園區(qū)的風(fēng)光儲能優(yōu)化方法及系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于：

98、根據(jù)園區(qū)參數(shù)，建立多個儲能子區(qū)域，并針對各個儲能子區(qū)域建立對應(yīng)的儲能模塊，從而對園區(qū)內(nèi)部的進行分區(qū)域調(diào)節(jié)，保證園區(qū)內(nèi)部在風(fēng)光發(fā)電的低谷期的正常供電需求，提高對于電力系統(tǒng)削峰填谷優(yōu)化調(diào)度效率。降低儲能系統(tǒng)整體的運維成本。

99、通過設(shè)置多個儲能模塊，降低單一蓄電池的充放電頻率，從而提高蓄電池的使用壽命，通過建立協(xié)同模型，將各個儲能子區(qū)域進行聯(lián)合控制，提高單一儲能子區(qū)域的應(yīng)對波動風(fēng)險的能力，保證園區(qū)內(nèi)用戶的運行需求。同時通過整體協(xié)同控制，降低整體的運維成本。改善系統(tǒng)電壓質(zhì)量、降低網(wǎng)損、提升經(jīng)濟性。