(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 202211033231.3 (22)申请日 2022.08.26 (71)申请人 国家电网有限公司西北分部 地址 710048 陕西省西安市碑林区环城东 路中段50号 (72)发明人 段乃欣　吕金历　孙骁强　李欣　 葛鹏江　张小奇　向异　汪莹　 赵鑫　金吉良　霍超　谢醉冰　 荣秀婷　董雪涛　文章　 (74)专利代理 机构 西安弘理专利事务所 61214 专利代理师 许志蛟 (51)Int.Cl. G06Q 50/06(2012.01) H02J 3/28(2006.01) (54)发明名称 储能功率时长曲线 估算方法 (57)摘要 本发明公开了一种储能功率时长曲线估算 方法， 具体按照如下步骤实施： 根据规划水平年 负荷、 风电、 光伏出力 时间序列， 常规机组最大、 最小可调， 计算新能源受阻出力； 通过日最小储 能容量计算储能容量极小值点， 通过最小储能功 率和储能充放电约束条件计算储能容量极大值 点； 通过储能容量极大值点和极小值点求得储能 功率时长曲线； 根据规划水平 年新能源利用率计 算误差要求， 求得等效储能容量极大值电， 得到 储能功率时长近似曲线。 本发明所提方法， 通过 等效储能容量极大值点和储能容量极小值点的 计算， 可以有效阐述各类储能技术在满足新能源 利用率指标上的等效功效， 为各类储能技术的合 理规划提供了理论分析工具。 权利要求书4页 说明书10页 附图6页 CN 115358890 A 2022.11.18 CN 115358890 A 1.储能功率时长曲线估算方法， 其特 征在于： 具体包括如下步骤： 步骤1， 根据规划水平年负荷、 风电、 光伏出力时间序列， 常规机组最大、 最小可调， 计算 新能源受阻出力； 步骤2， 根据满足新能源利用率指标的日最小储能容 量， 计算储能容 量极小值 点； 步骤3， 根据满足新能源利用率指标的日最小储能功率， 计算储能容 量极大值 点； 步骤4， 根据储能容 量极大值 点和极小值 点求得储能功率时长曲线函数； 步骤5， 根据系统新能源利用率指标误差要求， 求得等效储能容量极大值点， 得到储能 功率时长 近似曲线。 2.根据权利要求1所述的储能功率时长曲线估算方法， 其特征在于： 所述步骤1的具体 过程为： 步骤1.1， 提出基于净负荷曲线的新型电力系统的弃电机理， 具体为： 对有新能源接入的系统， 运行中满足的发用电约束如下公式(1)所示： pgen(t)+pnew(t)＝pl(t)  (1)； 其中， pgen(t)表示常规机组出力， pl(t)表示原负荷出力， pgen(t)表示新能源出力； 定义净负荷曲线为 值为原负荷曲线减去新能源曲线pnew(t)， 如下公式(2)所 示： 从新能源消纳角度来看， 产生弃电的原因是常规机组最小出力大于净负荷曲线， 如下 公式(3)所示： 其中， pgen,min表示常规机组最小可调力； 步骤1.2， 计算 新能源受阻出力， 具体为： 记新能源受阻出力为pnew,lose(t)， 某一刻新能源受阻电力如下公式(4)所示： 3.根据权利要求2所述的储能功率时长曲线估算方法， 其特征在于： 所述步骤2 的具体 过程为： 步骤2.1， 计算满足新能源利用率的日最小储能容 量， 具体为： 设系统计算或采样步长为ΔT， 记新能源 日受阻电量为Qnew,lose(t)， 则某一日新能源弃 电量Qnew,lose如下公式(5)所示： 其中， T是一日的时长， 通过公式(5)求得一年中每天的弃电量并进行升序排列， 得到新 能源年弃电量持续曲线 记系统中储能配置容量为S， 新能源全年理论发电量为 Qnew， 则新能源利用率 η 由公式(6)～(8)求得：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115358890 A 2其中， pnew为新能源每天的发电量， D是一年的天数， N是一年的时长， 在给定新能源消纳 目标 的基础上， 记满足新能源利用率需求的日最小储能容量为Snew,lose， min， 由公式(9)求 得： 步骤2.2， 求 解系统的储能容 量极小值 点， 具体为： 定义储能容量极小值Smin为计算步长ΔT和储能功率极大值点Ps,max确定的点， 这里将 坐 标点[ΔT,Ps,max]称为储能容 量极小值 点， 如公式(10)所示： Smin＝ΔT×Ps,max  (10)； 在采样时间ΔT＝1时， 式(9)求得的储能容量Snew,lose， min就为储能容量极小值， 储能功 率极大值Ps,max在数值上就是储能容 量极小值： Smin＝Snew,lose， min  (11)； Ps,max＝Snew,lose， min  (12)。 4.根据权利要求3所述的储能功率时长曲线估算方法， 其特征在于： 所述步骤3的具体 过程为： 步骤3.1， 计算满足新能源消纳所需的最小储能功率， 具体为： 通过新能源受阻电力8760曲线， 并将该曲线按升序排列， 得到新能源年受阻电力持续 曲线 记储能功率为Ps， 满足新能源消纳所需的最小储能功率为Ps,new,min， 其满足 公式(13)、 (14)： 步骤3.2， 求 解与最小储能功率对应的日最小储能时长， 具体为： 对于内部无网络约束的新能源系统， 储能设施每天一充一 放考虑， 主要约束条件有： 储能充放电功率约束如下： 0≤Pch≤Ps,R  (15)； 0≤Pdisch≤Ps,R  (16)； 式中： Pch为系统中储能等效充电功率， Pdisch为等效放电功率， Ps,R为等效额定功率； 储能日充电 电量约束如下： 权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115358890 A 3