一种计及消纳水平的高比例新能源电网储能需求分析方法与流程

1.本发明属于新能源规划技术领域，涉及一种计及新能源消纳能力提升的高比例新能源电网储能需求分析方法，应用于电力部门对多侧储能电站的规划设计。


背景技术：

2.电力是需要维持实时平衡的复杂系统，需要源网荷之间相互配合，共同维持电网的稳定性。新能源电源具有强波动性和随机性，大规模新能源并网以及装机占比提升，电力系统安全稳定性遭受严重威胁。储能作为解决新能源问题的有效手段，是建设新型电力系统的重要组成部分。储能产业和储能技术覆盖电源侧、电网侧、用户侧以及社会化功能性储能设施等多方面，是建设以新能源为主体的新型电力系统、实现能源高质量发展的核心支撑。
3.新型电力系统建设背景下新能源装机的快速增长，因此，开展规模化储能应用，解决超高占比新能源并网带来的安全稳定难题，有助于大规模新能源并网和高效消纳。
4.目前，新能源规划规模大、消纳能力受到制约，亟需大力发展储能，助力源网荷侧储能一体化发展，提高高比例新能源电网消纳能力，为此提出一种计及消纳水平的高比例新能源电网储能需求计算方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提出一种计及消纳水平的高比例新能源电网储能需求计算方法，针对大规模新能源电站并网后的消纳能力低下问题，开展计及消纳能力提升的储能需求分析，基于储能容量、电源电网规划边界、最大负荷预测、负荷特性等信息，通过以时序生产模拟方法分析高比例新能源电网消纳能力，实现计及消纳水平的高比例新能源电网储能需求分析。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种计及消纳水平的高比例新能源电网储能需求计算方法，包括以下步骤：
8.s1.确定储能增加后的电网储能容量p；
9.s2.根据电网运行分析电网规划、电源规划边界和最大负荷预测及确定交直流外送能力；
10.s3.根据步骤s2得到相关数据，基于时序生产模拟求解电网新能源消纳能力f；
11.s4.判断步骤得s3的新能源消纳能力f。
12.进一步地，所述步骤s1中，需首先确定电网当前拥有的储能容量p0，确定消纳能力不足95％时每次增加的储能容量为δp，则储能增加后的电网储能容量为p＝p0 δp。
13.进一步地，所述步骤s2中，根据电网区域内新能源出力特性及资源特性分析，进行新能源出力曲线预测；根据电源规划边界情况，确定电网常规电源约束；根据现有电网储能容量，确定电网储能出力约束。
14.进一步地，所述步骤s2中，对最大负荷特性预测进行分析，根据最大负荷预测及负
荷特性确定电网负荷曲线预测。
15.进一步地，所述步骤s2中，根据电网规划边界及外送规划以及电网运行特性，进行电网分区、联络线限额曲线及外送曲线确定。
16.进一步地，所述步骤s3中的相关数据包括电源规划边界、电网储能出力约束、电网负荷曲线和联络线限额曲线数据。
17.进一步地，所述步骤s4中，判断新能源消纳能力f的方法为：首先，判断新能源消纳能力f是否大于95％，若果是，则当前电网配置容量为高比例新能源电网消纳能力达到95％的最小储能容量需求；如果不是则返回第一步，急需进行循环计算，直至高比例新能源电网消纳能力达到95％。
18.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益技术效果是：
19.本发明针对大规模新能源电站并网后的消纳能力低下问题，开展计及消纳能力提升的储能需求分析，基于储能容量、电源电网规划边界、最大负荷预测、负荷特性等信息，通过以时序生产模拟方法分析高比例新能源电网消纳能力，实现计及消纳水平的高比例新能源电网储能需求分析，从新能源消纳角度提出储能需求规划建议。
附图说明
20.图1为计及消纳水平的高比例新能源电网储能需求分析流程图。
具体实施方式
21.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
22.一种计及消纳水平的高比例新能源电网储能需求计算方法，包括以下步骤：
23.s1.确定储能增加后的电网储能容量p；需首先确定电网当前拥有的储能容量p0，确定消纳能力不足95％时每次增加的储能容量为δp，则储能增加后的电网储能容量为p＝p0 δp；
24.s2.根据电网运行分析电网规划、电源规划边界和最大负荷预测及确定交直流外送能力；所述步骤s2中，根据电网区域内新能源出力特性及资源特性分析，进行新能源出力曲线预测；根据电源规划边界情况，确定电网常规电源约束；根据现有电网储能容量，确定电网储能出力约束；所述步骤s2中，对最大负荷特性预测进行分析，根据最大负荷预测及负荷特性确定电网负荷曲线预测；所述步骤s2中，根据电网规划边界及外送规划以及电网运行特性，进行电网分区、联络线限额曲线及外送曲线确定；
25.s3.根据步骤s2得到相关数据，基于时序生产模拟求解电网新能源消纳能力f；所述步骤s3中的相关数据包括电源规划边界、电网储能出力约束、电网负荷曲线和联络线限额曲线数据；
26.s4.判断步骤得s3的新能源消纳能力f；判断新能源消纳能力f的方法为：首先，判断新能源消纳能力f是否大于95％，若果是，则当前电网配置容量为高比例新能源电网消纳能力达到95％的最小储能容量需求；如果不是则返回第一步，急需进行循环计算，直至高比例新能源电网消纳能力达到95％。
27.选择我国某省“十四五”电力规划边界，基于2022年电源、电网规划边界及最大负荷预测情况分析，使用本文提到的计及新能源消纳能力提升的高比例新能源电网储能需求分析方法，通过在不同片区进行储能分散配置情况分析。
28.电网当前拥有的储能容量为6万千瓦/24万千瓦时，选择消纳能力不足95％时每次增加的储能容量δp为10万千瓦/20万千瓦时，分析可得当前储能配置下不再配置储能时，该电网2022年新能源消纳能力低于95％，仅为86.3％；通过该方法下的储能配置，在该电网2022年配置800万千瓦/1600万千瓦时储能时，该电网2022年新能源消纳能力达到95％。
29.以上所述为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种计及消纳水平的高比例新能源电网储能需求计算方法，其特征在于：包括以下步骤：s1.确定储能增加后的电网储能容量p；s2.根据电网运行分析电网规划、电源规划边界和最大负荷预测及确定交直流外送能力；s3.根据步骤s2得到相关数据，基于时序生产模拟求解电网新能源消纳能力f；s4.判断步骤得s3的新能源消纳能力f。2.根据权利要求1所述的一种计及消纳水平的高比例新能源电网储能需求计算方法，其特征在于：所述步骤s1中，需首先确定电网当前拥有的储能容量p0，确定消纳能力不足95％时每次增加的储能容量为δp，则储能增加后的电网储能容量为p＝p0 δp。3.根据权利要求1所述的一种计及消纳水平的高比例新能源电网储能需求计算方法，其特征在于：所述步骤s2中，根据电网区域内新能源出力特性及资源特性分析，进行新能源出力曲线预测；根据电源规划边界情况，确定电网常规电源约束；根据现有电网储能容量，确定电网储能出力约束。4.根据权利要求1所述的一种计及消纳水平的高比例新能源电网储能需求计算方法，其特征在于：所述步骤s2中，对最大负荷特性预测进行分析，根据最大负荷预测及负荷特性确定电网负荷曲线预测。5.根据权利要求1所述的一种计及消纳水平的高比例新能源电网储能需求计算方法，其特征在于：所述步骤s2中，根据电网规划边界及外送规划以及电网运行特性，进行电网分区、联络线限额曲线及外送曲线确定。6.根据权利要求1所述的一种计及消纳水平的高比例新能源电网储能需求计算方法，其特征在于：所述步骤s3中的相关数据包括电源规划边界、电网储能出力约束、电网负荷曲线和联络线限额曲线数据。7.根据权利要求1所述的一种计及消纳水平的高比例新能源电网储能需求计算方法，其特征在于：判断新能源消纳能力f的方法为：首先，判断新能源消纳能力f是否大于95％，若果是，则当前电网配置容量为高比例新能源电网消纳能力达到95％的最小储能容量需求；如果不是则返回第一步，急需进行循环计算，直至高比例新能源电网消纳能力达到95％。

技术总结
本发明属于新能源规划技术领域，涉及一种计及新能源消纳能力提升的高比例新能源电网储能需求分析方法，应用于电力部门对多侧储能电站的规划设计。包括：确定储能增加后的电网储能容量P，根据电网运行分析电网规划、电源规划边界和最大负荷预测及确定交直流外送能力，基于时序生产模拟求解电网新能源消纳能力f；最后得到新能源消纳能力f。本发明通过以时序生产模拟方法分析高比例新能源电网消纳能力，实现计及消纳水平的高比例新能源电网储能需求分析，从新能源消纳角度提出储能需求规划建议。议。议。


技术研发人员：张彦琪 周强 马超 沈渭程 吕清泉 王定美 刘丽娟 刘海伟 张珍珍 高鹏飞 张金平 李津 张健美 张睿骁
受保护的技术使用者：国网甘肃省电力公司 国家电网有限公司
技术研发日：2021.11.26
技术公布日：2022/2/18