以波动性容量价值提升和调度策略一体化输出为特征的新能源储能渐进式规划方法

The stochastic and intermittent output brought by the fluctuating energy source poses a serious challenge to the operational reliability of the power system and the power balance. In order to overcome the shortcomings of the traditional energy storage configuration methods for fluctuating renewable energy which is usually based on open-loop energy storage configuration, the project puts forward a set of plan and dispatch strategy for energy storage system characterized by improving the capacity value of the fluctuating energy. Specifically, 1) Fully excavate the energy output characteristics of the fluctuating energy and select appropriate digital filtering method on time/frequency domain, aiming to improve the selection of the initial size of energy storage system. 2) Develop the optimal operation strategy for energy storage system characterized by improving the capacity value, aiming to roughly test the operation of energy storage system. 3) Develop the charging/discharging strategy characterized by the wide operational adaptation, mainly to have further test on the operation for the energy storage system; 4) Research on the evaluation method for capacity value of fluctuating energy storage in wide region based on accelerated sequential sampling method, mainly to close-loop revise the size of energy storage system. The project will closely integrate the energy storage configuration, operation, and evaluation of the system together and give out the optimal revision for the size of hybrid energy storage system and the adaptive optimal dispatching strategy. The research will provide theoretical and technical support for calculating subtle configuration results of energy storage system for the region full of fluctuating renewable energy.

波动性新能源所带来的随机性和间歇性给电力系统运行可靠性和电力电量平衡带来严峻挑战。本项目针对传统面向新能源波动性平抑的储能配置方法的不足，旨在打破传统的开环式储能配置思路，提出以波动性容量价值提升为特征的储能系统规划配置-调度策略一体化解决方案。具体地：1）研究波动性新能源泛化出力模型与时频域数字滤波方法的选择策略，主要改进解决储能配置初值的选取；2）研究以波动性容量价值提升为特征的储能优化运行策略，主要解决粗颗粒度的储能运行检验；3）研究以运行宽适应为特征的储能充放电运行策略，主要解决细颗粒度的储能运行检验；4）研究基于加速时序采样的广域区间波动性能源容量价值评估方法，主要解决储能配置的闭环修正依据。本项目将含波动性新能源系统的配置、运行、评估环节紧密融合，闭环输出混合储能的优化修正配置及自适应优化调度策略，研究成果将为解决波动性新能源地区储能精细化配置及优化调度提供理论和技术支持。

全球社会正面临能源转型发展的关键时刻，日益减小的化石燃料存量难以支撑经济长期高速发展，且化石燃料燃烧所排放的气体在一定程度上造成了一系列环境问题。为此，新能源在能源消耗结构中占比大幅度提升。但以光电、风电为代表的新能源发电技术的出力多受外部气象条件影响，发电功率呈现出较强的间歇性与波动性。所以大规模波动性新能源接入电网必将给电网的安全稳定运行带来不良影响。.将储能设备与新能源打捆或者在电网中关键节点安装适量储能设备，并采用适当储能控制策略可有效平抑电网功率波动、提升电网运行效率与新能源消纳率。而置信容量正是承担发输电系统规划阶段评估风电资源对系统供电可靠性的贡献程度指标。为了降低风电资源不确定性对其贡献程度的不利影响，可以考虑配置储能系统，提升其置信容量，促进能源结构向环境友好型逐步转变。本研究中将从电源侧与电网侧角度分别研究储能用于平抑联络线功率波动、风电功率平滑接入和协同电网优化运行等多种运行场景的储能配置问题，为不同场景电网的储能配置问题提供解决方案。并对当前风电资源置信容量的快速准确计算以及储能提升风电容量价值的运行策略方面还存在的各种不足进行研究。具体工作包括：调研新能源储能规划方法的相关研究资料并分析，深化研究了基于滤波思想的联络线储能配置历史数据。提出基于数字滤波算法的的联络线储能配置方法。研究了频率滤波方法和时域滤波方法的多方法对储能配置的影响。深化研究了多因素对新能源置信容量的评价指标的影响。提出一种与模拟法配合效果更好的风电置信容量计算的非迭代方法，提出计及储能运行损耗风功率平滑接入场景电池储能控制策略。研究了面向风储联合系统波动容量提升的储能容量配置方法；研究了电池储能系统的优化模型以及提升风电置信容量的电池储能配置方法；研究了发电侧与负荷侧风储联合系统中储能运行策略优化模型。研究了新能源储能渐进式配置方案确定方法。