光热电站的高比例可再生能源系统混合储能容量优化配置方法

来源：电工电能新技术杂志2021年第3期北京时间：

作者：周平， 孙悦， 康朋， 马静波， 于洪杰， 田昊， 胡博， 谢开贵

单位：1. 国网重庆市电力公司经济技术研究院， 重庆 404100；
\r\n2. 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室， 重庆大学， 重庆 400044

摘要：为了兼顾可再生能源的随机性和间歇性，在电力系统中通常会配置适当的储能，以此来提高系统的灵活性。然而储能类型和设备的差异性在传统储能优化配置问题中未被充分考虑。例如，作为一种新兴技术的光热电站，其储能系统可以实现平抑新能源功率波动、降低储能成本等效果，在传统问题中并未考虑。因此，本文针对传统储能优化配置研究存在的问题，提出光热-抽水蓄能-电池复合储能系统容量优化模型以缓解新能源对电力系统带来的冲击。首先分析了电力系统中电源负荷不平衡功率的产生，结合抽水蓄能和电池储能的特性，分别用两种储能平抑低倍频和高倍频的出力波动，然后先研究离散傅里叶变换，再以此为基础，得出两种储能的分配功率。本文综合比较分析储能投资运行成本、系统缺电损失费用和弃风惩罚费用，构建系统混合储能优化配置模型，利用粒子群算法进行求解。算例基于某省的实际电网，据此验证所提方法的有效性和模型的可行性。算例表明：本文模型比某些现有的电池-抽水蓄能容量配置方法成本更优，加入光热也可节约储能投资，减少甚至避免了该地区潮流的反转特性。

关键词：混合储能, 离散傅里叶变换, 容量优化配置, 抽水蓄能电站, 光热电站

基金资助：国家自然科学基金国际交流合作项目（51861145406）、 2019年重庆经研院重庆电网灵活规划关键技术研究及应用服务项目（SGCQJY00GHJS1900074）