本發明屬于能源管理,具體涉及一種儲能系統的配置方法、一種儲能系統的配置裝置、電子設備和計算機可讀存儲介質。
背景技術:
1、隨著新能源發電、分布式電源、電動汽車充電設施以及各類柔性負荷的大規模接入,電力系統的負荷波動特性日益復雜,表現為峰谷差增大、短時波動頻繁、局部沖擊負荷明顯等問題。上述變化對配電網安全運行、供電質量提升以及用能經濟性優化提出了更高要求。
2、儲能系統因具備削峰填谷、平抑波動、改善電能質量、提升新能源消納能力以及增強供電可靠性等優勢,已成為新型電力系統建設中的關鍵支撐裝備。然而,儲能系統初始投資成本較高,且其配置效果與容量選型、功率匹配密切相關,因此如何實現科學合理的儲能配置,已成為當前研究和工程應用中的重點問題。
3、現有儲能配置方法通常以典型日負荷曲線、最大負荷值、平均負荷水平或經驗公式為依據,對儲能容量進行靜態設計。這類方法對負荷曲線中的波動特征提取不充分,往往僅關注峰值與谷值差異,未能有效反映負荷的隨機性特征,導致儲能配置結果與實際需求存在偏差。
技術實現思路
1、本發明實施例的目的是提供一種儲能系統的配置方法、一種儲能系統的配置裝置、電子設備和相應的計算機可讀存儲介質,能夠解決現有技術中僅依據峰谷差或典型日曲線進行靜態配置導致功率與容量錯配的問題。
2、為了解決上述技術問題,本發明是這樣實現的:
3、第一方面,本發明實施例提供了一種儲能系統的配置方法,該方法包括:
4、獲取目標區域在預設周期內的負荷時間序列;
5、對所述負荷時間序列進行波動分析,提取得到波動特征參數;
6、根據所述波動特征參數,對所述負荷時間序列進行多時間尺度分解,得到多時間尺度分量;
7、基于所述多時間尺度分量,確定儲能系統的額定功率需求和額定容量需求;
8、根據所述額定功率需求和所述額定容量需求,配置所述儲能系統。
9、可選地,所述多時間尺度分量包括短時間尺度分量和長多時間尺度分量;
10、所述根據所述波動特征參數,對所述負荷時間序列進行多時間尺度分解,得到多時間尺度分量,包括:
11、根據所述波動特征參數,確定多時間尺度分解的參數;
12、根據確定的所述多時間尺度分解的參數,對所述負荷時間序列進行多時間尺度分解,分解得到短時間尺度分量和長時間尺度分量;所述短時間尺度分量表征快速波動需求,所述長時間尺度分量表征持續能量轉移需求;
13、所述波動特征參數包括:相鄰時刻負荷變化量、波動幅值、波動頻次、波動持續時間、負荷爬坡速率、峰谷差、標準差、波動能量需求和波動概率分布特征中的至少一種。
14、可選地,所述基于所述多時間尺度分量,確定儲能系統的額定功率需求和額定容量需求,包括:
15、基于所述短時間尺度分量,確定儲能系統的額定功率需求;
16、基于所述長時間尺度分量,確定儲能系統的額定容量需求。
17、可選地,所述基于所述短時間尺度分量,確定儲能系統的額定功率需求,包括:
18、確定期望送出功率曲線;
19、根據所述期望送出功率曲線和原始負荷時間序列的差值,確定儲能補償功率序列;所述儲能補償功率序列包括多個儲能補償功率;
20、確定所述多個儲能補償功率的置信水平;
21、根據所述多個儲能補償功率和對應的置信水平,確定儲能系統的額定功率需求。
22、可選地,所述基于所述長時間尺度分量,確定儲能系統的額定容量需求,包括:
23、根據所述期望送出功率曲線與原始負荷曲線的差值,確定儲能系統在各時刻的充放電需求;
24、對預設周期內的充放電能量進行累計統計,確定儲能系統的最大能量變化范圍;
25、根據預設約束條件,對所述儲能系統的最大能量變化范圍進行調整,得到儲能系統的額定能量容量。
26、可選地,所述根據所述額定功率需求和所述額定容量需求,配置所述儲能系統,包括:
27、以所述額定功率需求和所述額定能量容量需求為變量構建儲能配置優化模型;
28、根據預設優化目標,在預設約束條件下求解所述儲能配置優化模型,得到修正后的所述額定功率需求和所述額定能量容量需求;所述預設優化目標包括負荷波動平抑效果、削峰填谷效果、投資成本、運行成本或儲能壽命損耗中的至少一種;
29、根據修正后的所述額定功率需求和所述額定能量容量需求,配置所述儲能系統。
30、可選地,所述預設約束條件包括以下至少一種:
31、儲能功率上限約束、儲能容量上限約束、荷電狀態上下限約束、充放電效率約束、充放電倍率約束、響應時間約束、循環壽命約束及目標場景的運行安全約束。
32、第二方面,本發明實施例提供了一種儲能系統的配置的裝置,該裝置包括:
33、獲取模塊,用于獲取目標區域在預設周期內的負荷時間序列;
34、分析模塊,用于對所述負荷時間序列進行波動分析,提取得到波動特征參數;
35、分解模塊,用于根據所述波動特征參數,對所述負荷時間序列進行多時間尺度分解,得到多時間尺度分量;
36、確定模塊,用于基于所述多時間尺度分量,確定儲能系統的額定功率需求和額定容量需求;
37、配置模塊,用于根據所述額定功率需求和所述額定容量需求,配置所述儲能系統。
38、可選地,所述多時間尺度分量包括短時間尺度分量和長多時間尺度分量;
39、所述分解模塊,包括:
40、第一確定子模塊,用于根據所述波動特征參數,確定多時間尺度分解的參數;
41、分解子模塊,用于根據確定的所述多時間尺度分解的參數,對所述負荷時間序列進行多時間尺度分解,分解得到短時間尺度分量和長時間尺度分量;所述短時間尺度分量表征快速波動需求,所述長時間尺度分量表征持續能量轉移需求;
42、所述波動特征參數包括:相鄰時刻負荷變化量、波動幅值、波動頻次、波動持續時間、負荷爬坡速率、峰谷差、標準差、波動能量需求和波動概率分布特征中的至少一種。
43、可選地,所述確定模塊,包括:
44、第二確定子模塊,用于基于所述短時間尺度分量,確定儲能系統的額定功率需求;
45、第三確定子模塊,用于基于所述長時間尺度分量,確定儲能系統的額定容量需求。
46、可選地,所述第二確定子模塊,包括:
47、第一確定單元,用于確定期望送出功率曲線;
48、第二確定單元,用于根據所述期望送出功率曲線和原始負荷時間序列的差值,確定儲能補償功率序列;所述儲能補償功率序列包括多個儲能補償功率;
49、第三確定單元,用于確定所述多個儲能補償功率的置信水平;
50、第四確定單元,用于根據所述多個儲能補償功率和對應的置信水平,確定儲能系統的額定功率需求。
51、可選地,所述第三確定子模塊,包括:
52、第五確定單元,用于根據所述期望送出功率曲線與原始負荷曲線的差值,確定儲能系統在各時刻的充放電需求;
53、第六確定單元,用于對預設周期內的充放電能量進行累計統計,確定儲能系統的最大能量變化范圍;
54、第七確定單元,用于根據預設約束條件,對所述儲能系統的最大能量變化范圍進行調整,得到儲能系統的額定能量容量。
55、可選地,所述配置模塊,包括:
56、構建子模塊,用于以所述額定功率需求和所述額定能量容量需求為變量構建儲能配置優化模型;
57、求解子模塊,用于根據預設優化目標,在預設約束條件下求解所述儲能配置優化模型,得到修正后的所述額定功率需求和所述額定能量容量需求;所述預設優化目標包括負荷波動平抑效果、削峰填谷效果、投資成本、運行成本或儲能壽命損耗中的至少一種;
58、配置子模塊,用于根據修正后的所述額定功率需求和所述額定能量容量需求,配置所述儲能系統。
59、可選地,所述預設約束條件包括以下至少一種:
60、儲能功率上限約束、儲能容量上限約束、荷電狀態上下限約束、充放電效率約束、充放電倍率約束、響應時間約束、循環壽命約束及目標場景的運行安全約束。
61、第三方面,本發明實施例提供了一種電子設備,該電子設備包括處理器、存儲器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的程序或指令,所述程序或指令被所述處理器執行時實現如第一方面所述的方法的步驟。
62、第四方面,本發明實施例提供了一種可讀存儲介質,所述可讀存儲介質上存儲程序或指令,所述程序或指令被處理器執行時實現如第一方面所述的方法的步驟。
63、本發明實施例包括以下優點:
64、在本發明實施例中,介紹了一種儲能系統的配置方法,包括,獲取目標區域在預設周期內的負荷時間序列;對負荷時間序列進行波動分析,提取得到波動特征參數;根據波動特征參數,對負荷時間序列進行多時間尺度分解,得到多時間尺度分量;基于多時間尺度分量,確定儲能系統的額定功率需求和額定容量需求;根據額定功率需求和額定容量需求,配置儲能系統。本發明通過對負荷數據進行波動特征提取和多時間尺度分解,確定儲能系統的最優功率容量和能量容量,以實現更優的波動抑制效果和更高的配置合理性,解決了現有技術中僅依據峰谷差或典型日曲線進行靜態配置導致功率與容量錯配的問題,提高了儲能配置的精準度和經濟性。