西北电网储能独立参与电网调峰的模拟分析
发布时间：2021-09-02 11:19
为了促进电储能积极参与电网调峰,在调峰辅助服务市场向电储能放开的背景下,梳理了储能独立参与电网调峰的交易模式,模拟分析了储能独立参与调峰市场情景下的调度运行情况和市场收益情况。以从电网吸收的电量越多,储能的报价越高为原则,制定了储能参与调峰市场的分段报价策略,结合储能充放电行为预测,构建了储能参与调峰市场的申报模型。根据次日电网调峰需求,结合储能、火电调峰报价信息,构建了调峰市场竞价出清模型,使电力调度机构能够以系统调峰成本最小为目标调用调峰资源。实际调度运行中,考虑储能的实时充放电状态和电能量价格,构建了储能实时优化调度模型,以市场获利最大为目标优化放电行为。以配合风电、光伏电站运行的储能电站为例,基于西北某电网的实际运行数据,采用上述模型进行了算例分析,模拟结果表明,储能参与调峰市场能够减少电网调峰成本,并能通过调峰补偿和电能市场收益提高自身获利,为促进储能独立参与调峰辅助服务市场提供了一定的理论依据。
【文章来源】：储能科学与技术. 2020,9(06)CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
储能参与调峰市场的优化调度流程Fig.1Optimizeddispatchingprocessofenergystorageparticipatinginloadregulationmarket
储能科学与技术2020年第9卷功率为Pm，t=(S)m，t-Sm，t-1EηcΔt-P0，c，t(3)式中，Pm,t为第m种报价方案下t时段的调峰用电功率；Sm,t为m种报价方案下t时段末的荷电状态；Sm,t1为m种报价方案下t时段初的荷电状态；E为储能的额定容量；ηc为储能的充电效率；P0,c,t为t时段预测的初始充电功率；Δt为一个调度时段的时长。储能在调峰市场申报过程中，需要考虑的约束条件包括充电功率约束0≤Pm,t≤Pc,max≤P0,c,t(4)式中，Pc,max为储能最大允许充电功率。不能同时充放电Pm，t×P0，dis，t=0(5)式中，P0,dis,t为预测的储能在次日t时段的放电功率。2.2调峰市场的竞价出清模型电力调度机构按照统一边际价格结算的调峰成本最小为目标函数进行调峰调度。minCV=∑tTVs′t(∑i=1NiPW，i，t+∑j=1NjPW，j，t)Δt(6)∑i=1NiPW，i，t+∑j=1NjPW，j，t≥Rt(7)0≤PW,i,t≤PM,i,t(8)0≤PW,j,t≤PM,j,t(9)式中，CV为电网调峰成本；TV为系统需要调峰的时段；Ni和Nj分别为参与调峰市场的储能数量和火电机组数量；st为t时段调峰市场的边际出清价格；PW,i,t、PW,j,t分别为t时段储能和火电机组中标的调峰功率；Rt为t时段系统调峰需求。边际出清价格与各市场成员的中标功率关系如图3所示。2.3储能实时优化调度模型假定经过协商，新能源电源企业基于储能调节的电量和?
，j，t)Δt(6)∑i=1NiPW，i，t+∑j=1NjPW，j，t≥Rt(7)0≤PW,i,t≤PM,i,t(8)0≤PW,j,t≤PM,j,t(9)式中，CV为电网调峰成本；TV为系统需要调峰的时段；Ni和Nj分别为参与调峰市场的储能数量和火电机组数量；st为t时段调峰市场的边际出清价格；PW,i,t、PW,j,t分别为t时段储能和火电机组中标的调峰功率；Rt为t时段系统调峰需求。边际出清价格与各市场成员的中标功率关系如图3所示。2.3储能实时优化调度模型假定经过协商，新能源电源企业基于储能调节的电量和新能源上网电价给予储能补偿费用，并补偿相应的电池损耗费用。以调度日内获利最大为目标，储能实时优化调度的目标函数为maxF=∑t∈TdisptPe，dis，tΔt+FV+FC-Closs(10)FV=∑tTVs′tPW，tΔt(11)FC=∑tTP0，dis，t+P0，c，t2Δt×pC+C0，loss(12)C0，loss=β∑t=1TPdis，t+Pc，t2Δt(13)式中，Pt为t时段现货市场的电价；Tdis为在调度周期内储能放电的时段；Pe,dis,t为储能在t时段参与现货市场的放电功率；FC为新能源企业给予储能的补偿费用；pC为新能源的上网电价；FV为储能参与调峰市场的实际收益；Closs为电池损耗费用；β为图2各报价方案下SOC状态曲线Fig.2SOCstatuscurveundereachquotationplan图3市场出清价格与中标功率的关系Fig.3Relationshipbetweenmarketclearingpriceandwinningbidpower1900
【参考文献】：
期刊论文
[1]国外储能电站应用分析及对我国的启示[J]. 时智勇. 能源. 2019(06)
[2]新能源背景下储能参与火电调峰及配置方式综述[J]. 高春辉,肖冰,尹宏学,吴冠宇,周京华. 热力发电. 2019(10)
[3]一种基于“能量”成本的储能技术评价新方法[J]. 闫俊辰,JOHN C CRITTENDEN. 储能科学与技术. 2019(02)
[4]联合储能系统提升机组快速爬坡能力研究[J]. 范庆伟,雒青,常东锋,兀鹏越,王伟. 热力发电. 2019(05)
[5]电力市场环境下独立储能电站的运行策略研究[J]. 薛琰,殷文倩,杨志豪,朱俊澎. 电力需求侧管理. 2018(06)
[6]太阳能光伏发电国外储能技术最新进展[J]. 孟大为,李灏男,张忠智. 科技创新导报. 2018(18)
[7]储能在发电侧调峰调频服务中的应用现状和前景分析[J]. 刘冰,张静,李岱昕,宁娜. 储能科学与技术. 2016(06)
[8]储能参与风电辅助服务综合经济效益分析[J]. 马美婷,袁铁江,陈广宇,蔡高雷,彭生江,张增强. 电网技术. 2016(11)
[9]采用区间控制的蓄电池储能电站调峰运行控制策略[J]. 尚瑨,邰能灵,刘琦,陈彬,陈金祥,惠东. 电工技术学报. 2015(16)
[10]规模化储能技术典型示范应用的现状分析与启示[J]. 胡娟,杨水丽,侯朝勇,许守平,惠东. 电网技术. 2015(04)
硕士论文
[1]西北常规能源和新能源置换补偿机制研究[D]. 刘文雅.华北电力大学(北京) 2017
本文编号：3378916
【文章来源】：储能科学与技术. 2020,9(06)CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
储能参与调峰市场的优化调度流程Fig.1Optimizeddispatchingprocessofenergystorageparticipatinginloadregulationmarket
储能科学与技术2020年第9卷功率为Pm，t=(S)m，t-Sm，t-1EηcΔt-P0，c，t(3)式中，Pm,t为第m种报价方案下t时段的调峰用电功率；Sm,t为m种报价方案下t时段末的荷电状态；Sm,t1为m种报价方案下t时段初的荷电状态；E为储能的额定容量；ηc为储能的充电效率；P0,c,t为t时段预测的初始充电功率；Δt为一个调度时段的时长。储能在调峰市场申报过程中，需要考虑的约束条件包括充电功率约束0≤Pm,t≤Pc,max≤P0,c,t(4)式中，Pc,max为储能最大允许充电功率。不能同时充放电Pm，t×P0，dis，t=0(5)式中，P0,dis,t为预测的储能在次日t时段的放电功率。2.2调峰市场的竞价出清模型电力调度机构按照统一边际价格结算的调峰成本最小为目标函数进行调峰调度。minCV=∑tTVs′t(∑i=1NiPW，i，t+∑j=1NjPW，j，t)Δt(6)∑i=1NiPW，i，t+∑j=1NjPW，j，t≥Rt(7)0≤PW,i,t≤PM,i,t(8)0≤PW,j,t≤PM,j,t(9)式中，CV为电网调峰成本；TV为系统需要调峰的时段；Ni和Nj分别为参与调峰市场的储能数量和火电机组数量；st为t时段调峰市场的边际出清价格；PW,i,t、PW,j,t分别为t时段储能和火电机组中标的调峰功率；Rt为t时段系统调峰需求。边际出清价格与各市场成员的中标功率关系如图3所示。2.3储能实时优化调度模型假定经过协商，新能源电源企业基于储能调节的电量和?
，j，t)Δt(6)∑i=1NiPW，i，t+∑j=1NjPW，j，t≥Rt(7)0≤PW,i,t≤PM,i,t(8)0≤PW,j,t≤PM,j,t(9)式中，CV为电网调峰成本；TV为系统需要调峰的时段；Ni和Nj分别为参与调峰市场的储能数量和火电机组数量；st为t时段调峰市场的边际出清价格；PW,i,t、PW,j,t分别为t时段储能和火电机组中标的调峰功率；Rt为t时段系统调峰需求。边际出清价格与各市场成员的中标功率关系如图3所示。2.3储能实时优化调度模型假定经过协商，新能源电源企业基于储能调节的电量和新能源上网电价给予储能补偿费用，并补偿相应的电池损耗费用。以调度日内获利最大为目标，储能实时优化调度的目标函数为maxF=∑t∈TdisptPe，dis，tΔt+FV+FC-Closs(10)FV=∑tTVs′tPW，tΔt(11)FC=∑tTP0，dis，t+P0，c，t2Δt×pC+C0，loss(12)C0，loss=β∑t=1TPdis，t+Pc，t2Δt(13)式中，Pt为t时段现货市场的电价；Tdis为在调度周期内储能放电的时段；Pe,dis,t为储能在t时段参与现货市场的放电功率；FC为新能源企业给予储能的补偿费用；pC为新能源的上网电价；FV为储能参与调峰市场的实际收益；Closs为电池损耗费用；β为图2各报价方案下SOC状态曲线Fig.2SOCstatuscurveundereachquotationplan图3市场出清价格与中标功率的关系Fig.3Relationshipbetweenmarketclearingpriceandwinningbidpower1900
【参考文献】：
期刊论文
[1]国外储能电站应用分析及对我国的启示[J]. 时智勇. 能源. 2019(06)
[2]新能源背景下储能参与火电调峰及配置方式综述[J]. 高春辉,肖冰,尹宏学,吴冠宇,周京华. 热力发电. 2019(10)
[3]一种基于“能量”成本的储能技术评价新方法[J]. 闫俊辰,JOHN C CRITTENDEN. 储能科学与技术. 2019(02)
[4]联合储能系统提升机组快速爬坡能力研究[J]. 范庆伟,雒青,常东锋,兀鹏越,王伟. 热力发电. 2019(05)
[5]电力市场环境下独立储能电站的运行策略研究[J]. 薛琰,殷文倩,杨志豪,朱俊澎. 电力需求侧管理. 2018(06)
[6]太阳能光伏发电国外储能技术最新进展[J]. 孟大为,李灏男,张忠智. 科技创新导报. 2018(18)
[7]储能在发电侧调峰调频服务中的应用现状和前景分析[J]. 刘冰,张静,李岱昕,宁娜. 储能科学与技术. 2016(06)
[8]储能参与风电辅助服务综合经济效益分析[J]. 马美婷,袁铁江,陈广宇,蔡高雷,彭生江,张增强. 电网技术. 2016(11)
[9]采用区间控制的蓄电池储能电站调峰运行控制策略[J]. 尚瑨,邰能灵,刘琦,陈彬,陈金祥,惠东. 电工技术学报. 2015(16)
[10]规模化储能技术典型示范应用的现状分析与启示[J]. 胡娟,杨水丽,侯朝勇,许守平,惠东. 电网技术. 2015(04)
硕士论文
[1]西北常规能源和新能源置换补偿机制研究[D]. 刘文雅.华北电力大学(北京) 2017
本文编号：3378916
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