(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211043270.1 (22)申请日 2022.08.29 (71)申请人 湖南大学 地址 410082 湖南省长 沙市岳麓区麓山 南 路麓山门 (72)发明人 沈非凡　殷高文　黄晟　屈尹鹏　 王鹏达　张冀　 (74)专利代理 机构 湖南兆弘专利事务所(普通 合伙) 43008 专利代理师 刘畅舟 (51)Int.Cl. H02J 3/46(2006.01) H02J 3/28(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种面向电力市场多时间尺度场景的风储 系统调度方法 (57)摘要 本发明公开了一种面向电力市场多时间尺 度场景的风储系统调度方法， 包括： 获取目标参 数， 根据目标参数和预先生 成的不确定场景集构 建日前出力调度模型的目标函数， 并描述风储系 统参与的三种应用场景间调用时间尺度的关联 关系； 根据目标参数和时间尺度， 建立日前出力 调度模型的约束条件； 求解日前出力调度模型， 得到风储系统参与平抑风功率波动和电能量市 场日前第一调用时间尺度的充 放电计划、 参与备 用辅助服务市场日前第二调用时间尺度的容量 备用计划， 风储系统执行所述日前出力计划。 本 发明实现了风储系统参与不同调用时间尺度的 场景应用间协同优化。 权利要求书3页 说明书10页 附图1页 CN 115441514 A 2022.12.06 CN 115441514 A 1.一种面向电力市场多时间尺度场景的风储系统调度方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 获取目标参数， 根据目标参数和预先生成的风电预测出力场景集、 电能量市场预测电 价场景集和备用辅助服务市场预测电价场景集构建日前出力调 度模型的目标函数， 并描述 风储系统参与平抑风功 率波动场景和电能量市场场景的第一调用时间尺度， 与参与备用辅 助服务市场场景的第二调用时间尺度的关联关系； 根据目标参数、 第一调用时间尺度和第二调用时间尺度， 建立日前出力调度模型的约 束条件， 所述约束条件包括多调用时间尺度耦合约束以及所述风储系统参与 平抑风功率波 动场景、 电能量市场 场景和备用辅助服 务市场场景的约束； 求解日前出力调度模型， 得到风储系统参与平抑风功率波动和电能量市场日前第 一调 用时间尺度的储能充放电功 率序列、 参与备用辅助服务市场日前第二调用时间尺度的储能 备用容量预留量序列， 风储系统根据所述储能充放电功 率序列及备用容量预留量序列执行 日前出力计划。 2.根据权利要求1所述的面向电力市场多时间尺度场景的风储系统调度方法， 其特征 在于， 所述目标函数表达式如下： 其中， 第1项为风储系统参与电能量市场获得的经济收益； 第2项为风储系统参与备用 辅助服务市场获得的经济收益； I和J分别为电能量市场预测电价场景集和备用辅助服务市 场预测电价场景集； t为风储系统参与平抑风功率波动场景及电能量市场场景时调度周期 内第一调用时间尺度的任意时段； t ′为风储系统参与备用辅助服务市场场景时调 度周期内 第二调用时间尺度的任意时段； T为调 度周期内第一调用时间尺度的时段集合； T ′为调度周 期内第二调用时间尺度的时段集合； Δt 为第一时间间隔； Δt ′为第二时间间隔； W为风电预 测出力场景集； πi和 πj分别为电能量市场预测电价场景i和备用辅助服务市场预测电价场景 j的概率参数； πw为风电预测出力场景w的概率参数； 为在风电预测出力场景w下第一调 用时间尺度时段t时的风储系统预测并网功率变量； 为日前电能量市场第一调用时间尺 度时段t时的预测电价参数； 和 分别为日前备用辅助服务市场第二调用时间尺度时 段t′时的上调备用和下调备用的预测电价 参数； 和 分别为风储系统参与备用辅助服 务市场第二调用时间尺度时段t ′时的上调备用容 量变量和下调备用容 量变量。 3.根据权利要求1所述的面向电力市场多时间尺度场景的风储系统调度方法， 其特征 在于， 所述风储系统参与平抑风功率波动场景和电能量市场场景 的第一调用时间尺度， 与 参与备用辅助服 务市场场景的第二调用时间尺度的关联关系描述如下： 6t′ ‑5≤t≤6t′ 其中， t为风储系统参与平抑风功率波动场景及电能量市场场景时调度周期内第一调 用时间尺度的任意时段； t ′为风储系统参与备用辅助服务市场场景时调度周期内第二调用 时间尺度的任意时段。 4.根据权利要求1所述的面向电力市场多时间尺度场景的风储系统调度方法， 其特征权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115441514 A 2在于， 所述第一调用时间尺度为10min， 所述第二调用时间尺度为1h， 所述多调用时间尺度 耦合约束包括： 1h时间尺度内预留的备用容量最大值为该1h内6个10 min时间尺度时段中可 用备用容 量的最小值。 5.根据权利要求4所述的面向电力市场多时间尺度场景的风储系统调度方法， 其特征 在于， 所述调用时间尺度耦合约束 描述如下： 其中， 分别为风储系统中储能在第一调用时间尺度时段t时 的未来10min， 20min， 30min， 40min， 50min可用的上调备用容量最大值变量； 分别为风储系统中储能在第一调用时间尺度时段t时的未来10min， 20min， 30min， 40min， 50min可用的下调备用容量最大值变量； 和 分别为风储系统参 与备用辅助服务市场时在第二调用时间尺度时段t ′的上调备用容量变量和下调 备用容量 变量。 6.根据权利要求1所述的面向电力市场多时间尺度场景的风储系统调度方法， 其特征 在于， 所述风储系统参与平抑风功率波动场景、 电能量市场场景和备用辅助服务市场场景 的约束包括风储系统参与平抑风功率波动约束， 包括： 判断风电输出功率波动是否越限决 定储能是否进 行平抑动作、 若进 行平抑动作则对平抑后的风储系统并网功 率限定在并网标 准内。 7.根据权利要求6所述的面向电力市场多时间尺度场景的风储系统调度方法， 其特征 在于， 所述 风储系统参与平抑风功率波动约束 描述如下： 其中， 和 分别为储能在第一调用时间尺度时段t时的充、 放电状态0 ‑1变量； M为 一个极大值参数； Pw,g,t为在风电预测出力 场景w下第一调用时间尺度时段t时的风电预测输 出功率变量； Pw,g,t‑Δt为在风电预测出力场景w下第一调用时间尺度时段t时的前一第一时 间间隔风电预测输出功率变量； 为在风电预测 出力场景w下第一调用时间尺度时段t时 的风储系统预测并网功率变量； 为在风电预测出力场景w下第一调用时间尺度时段t 时的风储系统前一第一时间间隔预测并网功率变量； Pδ为第一调用时间尺度内风电功率允 许的最大波动幅值 参数。 8.根据权利要求1所述的面向电力市场多时间尺度场景的风储系统调度方法， 其特征 在于， 所述风储系统参与平抑风功率波动场景、 电能量市场场景和备用辅助服务市场场景 的约束包括风储系统参与备用辅助服务市场时可用容量约束， 包括： 在放电状态增加 放电 功率、 在充电状态减小充电功 率或转为放电状态 提供上调备用； 在 充电状态增加充电功 率、 在放电状态减小出力或转 为充电状态提供 下调备用。 9.根据权利要求8所述的面向电力市场多时间尺度场景的风储系统调度方法， 其特征权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115441514 A 3