储能电站投资容量和安装位置计算方法

1.一种面向多能源发电系统的储能电站投资容量和安装位置计算方法，其特征在于，包括：获取常规机组运行参数，构建外层优化模型的目标函数及约束条件，建立计及系统调峰能力的多能源发电系统储能投资规划模型，外层优化模型的目标函数是以常规机组运行成本、风电/光伏消纳惩罚成本和储能日投资总成本最小的目标函数，外层优化模型的目标函数的约束条件包括：常规机组约束条件、风电场/光伏电站功率约束条件、储能投资规划约束条件、系统节点功率平衡约束条件和调峰需求约束条件；构建内层优化模型的目标函数及约束条件，计及系统调峰能力，建立含储能的多能源发电系统优化运行模型，内层优化模型的目标函数是以常规机组运行成本和风电/光伏消纳惩罚成本最小的目标函数，内层优化模型的目标函数的约束条件包括：常规机组约束条件、风电场/光伏电站功率约束条件、输电线路潮流约束条件、储能运行约束条件和系统功率平衡约束条件；将外层优化模型转化成混合整数线性优化模型；将内层优化模型转化成混合整数线性优化模型；调用商业求解器求解上述双层混合整数线性规划问题，将外层优化模型输出的储能电站投资容量和安装位置作为传输变量进入内层优化模型，将内层优化模型计算的风电容许波动区间返回给外层优化模型，计算得到新的储能电站投资容量和安装位置；外层优化模型和内层优化模型构成的双层优化模型的优化解满足收敛条件时计算终止，输出储能电站最优的投资容量和安装位置，外层优化模型的目标函数被描述为：min{F T +F H +F W +F E }，式中，F T 和F H 分别为调度周期T内的火电、水电机组的运行成本；F W 为风电/光伏消纳惩罚成本；F E 为储能电站日投资总成本；N 1 为火电机组台数，N 2 为水电机组台数，N 3 为风电场与光伏电站总个数；火电机组运行成本式中，S i 和D i 分别为火电机组i的单位启、停成本；u i,t 和v i,t 分别为第t时段火电机组i的启、停状态； 为火电机组i的最小技术出力，x i,t 为第t时段火电机组i的运行状态；C(p i,t ,x i,t )为第t时段火电机组i的燃料成本，为二次函数；N p 为功率的分段数，k n1,t 和p n1,t 分别为各分段的斜率和功率；水电机组运行成本式中，C i 为弃水惩罚成本系数， 为水电机组i的计划水量，ω i,t 为第t时段水电机组的发电流量；风电/光伏消纳惩罚成本式中， 和 分别为风电场/光伏电站i的弃风/光、切负荷惩罚系数，Δw i u ,t 和Δw l i,t 分别为第t时段风电场/光伏电站i的弃风/光、切负荷量；储能电站日投资总成本F E ＝F inv +F op -F rec -F inc式中，F inv 、F op 、F rec 、F inc 分别为储能电站日投资成本、运行维护成本、回收残值收益和延缓输电设备投资收益；储能电站日投资成本式中，N B 为节点数；r为贴现率； 为储能电站的实际循环寿命； 表征在节点i处安装储能电站的数量； 和 分别为在节点i处储能投资的单位容量成本和单位功率成本； 和 分别为储能电站在节点i处的额定容量和额定功率； 为资本回收系数；储能电站运行维护成本式中， 和 分别为节点i处储能装置单位容量和单位功率的运行维护成本；储能电站回收残值收益F rec ＝σ rec β i (r,T i cyc )F inv式中，σ rec 为回收残值率，通常取3％～5％； 为一次支付现值系数；储能电站延缓输电设备投资收益式中， 和η i 分别为节点i处输电设备的固定资产折旧率、单位容量造价和计及了储能装置损耗和蓄电池充放电损耗的等效系数。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，外层优化模型的目标函数的约束条件被描述为：储能投资规划约束条件被描述为：式中， 表征在节点i处安装储能装置的标识变量； 表征在节点i处安装储能装置的最大数量；x Emax 表征储能电站投资的最大节点数量；调峰需求约束被描述为：式中，N G 为含储能的调峰机组台数，p g,t 、 和 分别为调峰机组的出力及其上、下限值； 和 分别为风电场/光伏电站的波动区间上、下限值。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，储能电站回收残值收益为指数函数形式，将其分段线性化后转化为：式中，A i 和B i 为第i段拟合系数，L(n)为引入的辅助变量。