一种多储能火电机组优化调度方法及其系统与流程

本发明涉及电力系统储能调峰，具体为一种多储能火电机组优化调度方法及其系统。

背景技术：

1、随着风电和光伏等新能源的迅速发展，未来的电力系统将以新能源发电为主，并将呈现多种发电主体并存的多元化电力系统。由于新能源发电的波动性，大规模并网将导致电网等效负荷峰谷差增大，传统的火电机组在参与深度调峰时面临运行成本高等问题。储能电站具有良好的能量时移能力和快速充放电能力，可以满足未来电力系统对灵活性的需求，有效缓解大规模风电并网带来的调峰压力。

2、现有方法主要集中于系统整体调峰技术性或经济性目标，通过优化火电机组出力和储能充放电行为来应对风电并网带来的挑战，但忽略了储能作为独立主体的市场参与意愿，未能充分体现其市场价值。此外，虽然一些方法设计了储能参与电力市场的机制，提高了其市场参与积极性，但主要集中于单一储能市场机制，对于多储能系统参与电力市场的研究仍不充分。因此针对上述问题，亟需一种多储能火电机组优化调度方法及其系统。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种多储能火电机组优化调度方法及其系统，解决了多储能系统和火电机组在新能源发电波动性环境下的优化调度的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种多储能火电机组优化调度方法，包括以下步骤：

3、s1、对租赁的多储能总充放电功率进行优化，并确定新能源场站参与双边交易的申报功率；

4、s2、设计了基于全生命周期成本的储能租赁申报模型和多储能租赁交易机制；

5、s3、依据现行调峰辅助服务市场运行规则，设计了火电机组-新能源场站双边交易；

6、s4、在相关约束下，以系统调峰成本最小化为目标进行优化出清，得到火电机组出力、新能源场站中标功率和出清价格。

7、优选的，所述s1步骤具体包括以下步骤：

8、s1.1、以净负荷方差最小化为目标，对各时段新能源场站租赁的多储能总充放电功率进行优化；

9、s1.2、在此基础上，新能源场站与火电机组开展双边交易，获得火电机组的深度调峰空间。

10、优选的，所述s2步骤具体包括以下步骤：

11、s2.1、储能租赁报价需要考虑储能单位的充放电成本；

12、s2.2、计算每个储能电站的单位充放电成本；

13、s2.3、在此基础上，设计储能租赁报价模型，报价应在最大和最小值之间波动，以反映不同储能电站的运行成本和市场需求；

14、s2.4、建立多储能租赁交易机制，确保每个储能电站在满足电量供需平衡的前提下，按照最优价格顺序参与市场交易。

15、优选的，所述s3步骤具体包括以下步骤：

16、s3.1、火电机组和新能源场站需要向交易平台提交各自的申报，包括火电机组的可调用功率和补贴报价，以及新能源场站的交易功率和交易报价；

17、s3.2、交易平台根据申报信息，按照火电机组的报价由低到高依次调用火电机组进行调峰；

18、s3.3、采用双边竞价出清方式，以系统调峰成本最小化为目标，确定最终的出清结果，即新能源场站的中标功率、火电机组的出力以及出清价格；

19、s3.4、新能源场站根据各时段参与双边交易的功率占比进行调峰报价，调峰报价需在一定范围内调整。

20、优选的，所述s4步骤具体包括以下步骤：

21、s4.1、需要综合考虑火电机组的运行成本、弃风弃光的惩罚成本和多储能的运行成本，确保调峰成本最小化；

22、s4.2、优化过程中需满足约束条件，约束条件包括功率平衡约束、火电机组运行约束、机组起停时间约束、双边交易约束。

23、优选的，所述s1.1步骤中目标函数的公式为：

24、其中，t为调度周期，pnet,t为t时段电网净负荷，pnet,ave为电网净负荷平均值；

25、所述s1.2步骤中新能源场站参与双边交易的申报功率为：

26、其中，为t时段多储能充电功率综合，pptd,t为t时段系统深度调峰功率。

27、优选的，所述s2.2步骤中每个储能电站的单位充放电成本的计算公式为：

28、其中，为第i个储能电站单位充放电成本，为储能电站年均成本，ny为储能年循环次数。

29、一种多储能火电机组优化调度系统，包括：

30、市场交易功率优化模块，用于确定新能源场站参与双边交易的申报功率；

31、多储能租赁交易优化模块，用于在满足电量供需平衡约束下，对单一储能的充放电行为进行优化，得到单一储能电站的充放电功率和租赁报价；

32、双边交易优化模块，用于在满足相关约束下得到火电机组出力、新能源场站中标功率和出清价格

33、一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述一种多储能火电机组优化调度方法的步骤。

34、本发明提供了一种多储能火电机组优化调度方法及其系统。具备以下有益效果：

35、1、本发明通过设计基于全生命周期成本的储能租赁申报模型和多储能租赁交易机制，充分体现储能作为独立主体的市场价值，提高了储能电站参与电力市场的积极性和收益。

36、2、本发明通过优化多储能和火电机组的协调调度，以系统调峰成本最小化为目标，降低了系统整体的调峰成本，且采用的多储能充放电优化策略能够有效平抑电网负荷波动，减少了火电机组频繁启停带来的高运行成本。

37、3、本发明通过利用储能电站的快速响应能力和能量时移能力，提高了电力系统的灵活性和稳定性，同时储能系统能够在新能源发电波动较大的情况下，迅速进行充放电调整，确保电网运行的平稳性和可靠性。

38、4、本发明多储能系统的引入显著提升了新能源的消纳能力，减少了弃风弃光现象，且通过合理调度储能系统，可以在新能源发电高峰期将多余电能存储起来，在需求高峰期释放，优化了能源利用效率。

39、5、本发明设计了新能源场站与火电机组的双边交易机制，新能源场站可以自主申报调峰交易信息，提升了新能源场站的市场竞争力和调峰积极性，双边交易机制确保了市场交易的公平性和效率，有利于新能源场站参与市场化交易。

40、6、本发明在调度策略中考虑了火电机组运行成本、弃风弃光惩罚成本和多储能运行成本，通过优化调度策略，降低了整体运行成本，提高了系统经济性，特别是引入多储能系统后，虽然增加了一定的储能运行成本，但通过优化调度，使得火电机组能耗成本和弃风弃光惩罚成本显著降低。

41、7、本发明对单一储能的充放电行为进行优化，最大化了多储能整体参与电力市场的收益，系统在调度过程中不断迭代优化新能源中标功率和火电机组可调用功率，实现了新能源场站和火电机组的最优调度，确保了参与各方的综合收益最大化。

技术特征：

1.一种多储能火电机组优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种多储能火电机组优化调度方法，其特征在于，所述s1步骤具体包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的一种多储能火电机组优化调度方法，其特征在于，所述s2步骤具体包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的一种多储能火电机组优化调度方法，其特征在于，所述s3步骤具体包括以下步骤：

5.根据权利要求1所述的一种多储能火电机组优化调度方法，其特征在于，所述s4步骤具体包括以下步骤：

6.根据权利要求1所述的一种多储能火电机组优化调度方法，其特征在于，所述s1.1步骤中目标函数的公式为：

7.根据权利要求1所述的一种多储能火电机组优化调度方法，其特征在于，所述s2.2步骤中每个储能电站的单位充放电成本的计算公式为：

8.一种多储能火电机组优化调度系统，其特征在于，配合上述权利要求1-7任一项所述的一种多储能火电机组优化调度方法使用，包括：

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7任一项所述一种多储能火电机组优化调度方法的步骤。

技术总结本发明涉及电力系统储能调峰技术领域，公开了一种多储能火电机组优化调度方法，包括以下步骤：S1、对租赁的多储能总充放电功率进行优化，并确定新能源场站参与双边交易的申报功率，还公开了一种多储能火电机组优化调度系统，包括：市场交易功率优化模块，用于确定新能源场站参与双边交易的申报功率，以及公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。通过对单一储能的充放电行为进行优化，实现多储能整体参与电力市场收益最大化；使新能源场站可自主申报调峰交易信息，提高了新能源场站的调峰积极性；对新能源中标功率和火电机组可调用功率不断迭代，实现了新能源场站和火电机组的最优调度。技术研发人员：李宝聚,李军徽,付小标,安晨宇,傅吉悦,许曙光,王尧,朱星旭,严干贵,李翠萍,曲绍杰,庄冠群,高重晖受保护的技术使用者：国网吉林省电力有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4