考虑微网新能源经济消纳的共享储能优化配置（Matlab代码实现）

news2024/11/7 22:46:29

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📋📋📋本文目录如下：🎁🎁🎁

目录

💥1 概述

📚2 运行结果

🎉3 参考文献

🌈4 Matlab代码实现

💥1 概述

文献来源：

摘要：共享储能是可再生能源实现经济消纳的解决方案之一，在适度的投资规模下，应尽力实现储能电站容量功率与消纳目标相匹配。对此，提出了考虑新能源消纳的共享储能电站容量功率配置方法，针对储能电站投运成本最低与微能源网运行经济性最优的多目标，建立了双层规划模型，其中外层模型求解电站配置问题，内层模型求解经济消纳率及微能源网优化运行问题，使用Karush-Kuhn-Tucker (KKT)法对模型转化求解。算例分析显示：配置共享储能后，微能源网系统运行成本下降15.01%，新能源消纳率提升至97.06%，共享储能服务商可在4.51年收回投资成本。研究结果证明所提构建双层规划配置的方法能较好地考虑新能源经济消纳，提高共享储能电站与微能源网运行的经济性。

共享储能是一种将传统储能技术与共享经济模式相融合的储能商业应用模式，即储能电站由共

享储能电站服务商投资建设，并以一定价格将储能服务提供给用户，该模式可使用户在避免高额投资的情况下使用储能系统，同时能够借助共享经济的灵活性确保储能系统的高效利用，实现共享储能电站成本的快速回收。

图 1 中电站调度模块可对用户用电需求及时响应，对电站充放电行为进行管理，并实现电能计量服务。相较于传统储能电站，共享储能电站母线与各微网用户分别相连，用户可以通过电站母线完成电能交换，实现多微网系统电能在空间层面的转移。共享储能电站对充放电能量以及微网间交换的能量进行计量并收取服务费用，其中微网间交换功率虽然并不直接流过储能电池，但在计量上同样视为电站先充电再放电。电站服务费用包括从微网购电费用、向微网售电费用以及附加服务费用，由电站调度模块根据电网电价、微网用电状态以及电站荷电状态等参数确定。考虑共享储能电站服务后，用户可在电力不足时选择从储能电站购电，从储能电站购电电价在用电高峰期低于电网购电电价，在用电低谷期高于电网购电电价，以此引导用户在用电高峰期从储能电站购电，从而节省用电成本，促进风光资源的充分利用。

储能电站服务多微网系统运行时，需要对其功率容量进行合理配置，以充分利用储能系统技术特

点，发挥共享储能商业模式优势。共享储能电站建设在用户密集区，在选址上要考虑与多微网系统实现互联，充分利用集群效应以及用户负荷在同一时刻的互补性，故相较于用户分别单独配置储能，其成本更低、储能利用率更高。本文基于双层规划技术对储能功率容量进行决策配置，同时对用户在共享储能服务下的运行方式进行优化分析。共享储能电站配置容量功率决策需要根据地区风电、光伏出力预测值以及用户各种负荷估计值进行综合考虑，从而得到以储能电站年运行成本目标下的最优储能容量功率，同时求解在共享储能服务下多微网系统与储能电站能量交换等

优化运行问题。考虑到新能源出力不确定性较强，电站实际运行中很难保证新能源完全消纳，在考虑新能源完全消纳的条件下配置储能对电站实际运行情况指导意义不强。为充分发挥储能系统新能源消纳作用，引导用户经济消纳风光电源出力，不能盲目以新能源完全消纳为目标配置储能电站，可在保证新能源大部分被消纳的前提下设置一定的经济弃电率，允许分布式新能源电源在一定范围内合理弃电。定义经济消纳率为考虑共享储能服务后，使电站–微网体系年总运行成本最低的微网新能源年综合消纳率，其中电站–微网年运行成本包含电站前期投资成本按设计使用年限折算到各年度的投资成本等年值、微网从电网购电费用与购买燃料成本。