李建林、郭斌琪、牛萌等：风光储系统储能容量优化配置策略

李建林  郭斌琪  牛  萌  修晓青  田立亭

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.171113

01

导语

风、光、储一体化设计是能源互联网高效、经济运行的必备要素，其中尤以储能容量配置为最。储能容量的优化配置问题从本质上讲是多变量、强耦合、受多重条件约束的多目标寻优问题。针对这一难点，文章建立了内外层双层决策模型，采用了动态规划方法，兼顾了联络线波动惩罚最低、储能系统初始投资、运维成本等多重目标，并通过典型算例，验证了所提策略的有效性和实用性。

02

研究（项目）背景

风、光、储系统是能源互联网以及微能源系统的主要组成部分，容量配置技术是保障系统安全、经济、高效运行的核心技术，而储能系统容量配置问题在现有价格水平下，一直受整体系统追求控制目标和自身经济性双重约束，亟待提出一种有效的方法破解这一难题，本文尝试性得提出了一种双层决策方法，以其对这一问题进行有益探索。

03

论文所解决的问题及意义

本文提出一种基于双层决策模型的风光储联合发电系统储能容量的优化配置方法，可兼顾系统的稳定性和经济性。其中，外层规划模型使储能的初始投资与联络线波动惩罚最低，充分考虑系统的经济性；内层规划模型通过对储能的功率和容量配置约束，使系统联络线功率波动最低，从而使系统稳定性达到最优。然后选取风光储系统不同季节的典型日数据进行算例分析，仿真结果表明该储能配置方法的有效性。

04

论文方法及创新点

提出了一种并网型风光储系统储能优化配置策略。主要创新如下：

1）提出了兼顾系统抑制了联络线功率波动和储能自身状态的储能综合优化配置方法。

2）提出了计及不同季节储能的配置容量方法，得出了夏季、冬季不同负荷、不同气象条件下，对储能容量配置的影响规律。 

3）提出一种基于双层决策模型的风光储联合发电系统储能容量的优化配置方法，可兼顾系统的稳定性和经济性。

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结论

本文综合考虑储能投资成本、充放电功率、SOC以及联络线功率等因素，采用双层决策模型，内层模型考虑系统稳定性，外层模型保证系统经济性，权衡内外两层模型，提出同时保障系统稳定性和经济性的配置方案，为风光储系统中储能优化配置提供可行性思路。

引用本文

李建林  郭斌琪  牛萌. 风光储系统储能容量优化配置策略[J]. 电工技术学报, 2018, 33(6): 1189-1196. 

Li Jianlin, Guo Binqi, Niu Meng. Optimal on figuration strategy of energy storage capacity in wind/PV/storage hybrid system[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2018, 33(6): 1189-1196. 

团队介绍

李建林，男，博士，教授级高级工程师，中国电力科学研究院储能与电工新技术研究所室主任。长期从事规模化储能系统集成应用研究，参与国家张北风光储输示范工程、辽宁卧牛石示范工程、青海大型光储示范工程、用户侧储能多点示范工程等策划工作，先后承担储能领域国家级项目10余项，近年来在国内外SCI/EI期刊发表文章100余篇，授权发明专利50余项。负责起草储能领域行业标准5余项，著有《大规模储能技术》等著作7部，译著5部。

作者所在团队，主要从事大规模储能技术等研究工作。承担了多项国家级、公司级重大科研项目。在储能容量配置、选型以及布局、控制等方面取得了系列进展，先后参与了张北风光储、辽宁卧牛石、青海格尔木、甘肃酒泉等重大储能相关示范工程的设计、运行控制等工作。所在团队是全国电力储能标准化技术委员会挂靠单位、公司科技攻关团队、“新能源与储能运行控制”国家重点实验室。

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