本技術(shù)涉及儲能，特別涉及一種新能源場站群共享儲能長期規(guī)劃方法、裝置、設備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在能源轉(zhuǎn)型及“雙碳”目標的驅(qū)動下，新能源發(fā)電呈現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展，但其存在出力間歇性問題。儲能具有平抑新能源出力波動及能量時空轉(zhuǎn)移優(yōu)勢，是解決上述挑戰(zhàn)的有效手段，為提高發(fā)電側(cè)新能源場站的友好并網(wǎng)能力，我國多地相繼發(fā)布新能源配套儲能政策，然而儲能高昂的成本造價嚴重地滯礙了儲能的投建。

2、鑒于諸多“共享經(jīng)濟”的成功，共享經(jīng)濟理念也逐漸在電力系統(tǒng)領(lǐng)域崛起，共享儲能以降低傳統(tǒng)儲能投資規(guī)模成為研究熱點?；谏鲜龉蚕斫?jīng)濟的定義，共享儲能核心在于將儲能設備的所有權(quán)和使用權(quán)分開，通過頻繁的主體之間的交互關(guān)系，盤活儲能資源的使用率，進一步提高儲能的經(jīng)濟性，為儲能規(guī)模化發(fā)展具有重要支撐作用。但是相較于一般資源間的共享，無需考慮實時平衡問題，而在電力系統(tǒng)中，系統(tǒng)平衡是保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要因素。因而實時功率平衡是共享儲能的特有特性，也是共享儲能實施起來的難點。儲能共享的模式可以應對傳統(tǒng)儲能模式下設備利用率低和經(jīng)濟效益差等問題，將儲能共享模式結(jié)合不同儲能技術(shù)在能量存儲時間尺度上的差異性，可以解決單一類型儲能共享模式下可再生能源多時間尺度調(diào)節(jié)需求的局限性。

3、相關(guān)技術(shù)中，通常集中于研究短時間尺度下共享儲能的規(guī)劃策略，然而，在相關(guān)技術(shù)中，短時間尺度下的規(guī)劃策略通常無法兼顧新能源裝機容量增長及儲能技術(shù)革新等能源領(lǐng)域潛在的因素對共享儲能規(guī)劃的影響，進一步導致共享儲能規(guī)劃超前，造成共享儲能容量的虛耗；或滯后規(guī)劃導致共享儲能的調(diào)節(jié)能力下降等問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種新能源場站群共享儲能長期規(guī)劃方法、裝置、設備及介質(zhì)，以解決相關(guān)技術(shù)中通常存在無法實時進行共享儲能規(guī)劃，從而容易造成共享儲能容量虛耗或共享儲能的調(diào)節(jié)能力降低，從而降低資源的利用效率等問題。

2、本技術(shù)第一方面實施例提供一種新能源場站群共享儲能長期規(guī)劃方法，包括以下步驟：獲取新能源場站群的負荷增長數(shù)據(jù)；根據(jù)負荷增長數(shù)據(jù)將集中式共享儲能電站的規(guī)劃周期劃分多個階段；根據(jù)每個階段設備容量規(guī)劃序列集合計算設備容量規(guī)劃序列集合和設備時序出力集合，根據(jù)設備容量規(guī)劃序列集合計算集中式共享儲能電站在每個階段的各子組件容量累計值；根據(jù)設備時序出力集合、各子組件容量累計值和共享儲能長期規(guī)劃目標構(gòu)建共享儲能長期擴展規(guī)劃模型，基于共享儲能長期擴展規(guī)劃模型確定集中式共享儲能電站每個階段的規(guī)劃容量。

3、可選地，在本技術(shù)的一個實施例中，根據(jù)設備時序出力集合、各子組件容量累計值和共享儲能長期規(guī)劃目標構(gòu)建共享儲能長期擴展規(guī)劃模型，包括：獲取集中式共享儲能電站的目標約束條件；根據(jù)目標約束條件、設備時序出力集合、各子組件容量累計值和共享儲能長期規(guī)劃目標構(gòu)建共享儲能長期擴展規(guī)劃模型。

4、可選地，在本技術(shù)的一個實施例中，共享儲能長期擴展規(guī)劃模型為：

5、

6、其中，maxti為利益的最大化目標；cpses為平滑多新能源場站出力曲線的支付函數(shù)；csses為新型儲能投建補貼收益；cises為共享儲能投資成本；coses為儲能設備階段運行維護成本；cvses為共享儲能設備殘值回收；分別為s階段t時段共享儲能運營商與新能源場站r交互單位功率購/售電價；分別為共享儲能系統(tǒng)m型子組件的投建補貼成本系數(shù)/運行維護成本系數(shù)/殘值回收成本系數(shù)；分別為新能源場站r在s階段t時段使用共享儲能的充/放電功率；為共享儲能系統(tǒng)m型子組件在s階段的剩余價值；為共享儲能系統(tǒng)m型各子組件年均值率；為共享儲能系統(tǒng)m型子組件的單位投資成本；為共享儲能系統(tǒng)m型子組件在s階段的投資成本；為共享儲能系統(tǒng)m型子組件的剩余價值系數(shù)；為共享儲能m型子組件的全周期運行壽命；r為新能源場站索引；s為共享儲能規(guī)劃階段索引；t為共享儲能運行時間段索引。

7、可選地，在本技術(shù)的一個實施例中，目標約束條件包括電化學儲能充放電功率上下限約束、電解槽的運行約束與燃料電池的運行約束、共享儲能運行過程中能量連續(xù)性約束、儲氫罐內(nèi)部能量連續(xù)性約束、新能源場站群與集中式共享儲能電站之間的功率平衡約束的至少一個。

8、可選地，在本技術(shù)的一個實施例中，電化學儲能充放電功率上下限約束為：

9、

10、其中，為電化學儲能放電功率上下限；為規(guī)劃期s階段t時段共享儲能放電二進制變量；為共享儲能中電化學儲能在規(guī)劃期s階段的額定功率；為電化學儲能充電功率上下限；為規(guī)劃期s階段t時段共享儲能充電二進制變量；s為共享儲能規(guī)劃階段索引；t為共享儲能運行時間段索引；

11、電解槽的運行約束與燃料電池的運行約束為：

12、

13、其中，為電化學儲能放電功率上下限；為規(guī)劃期s階段t時段電解槽運行狀態(tài)的二進制變量；為在規(guī)劃期s階段累計電解槽的電解功率；為電化學儲能充電功率上下限；為在規(guī)劃期s階段t時段燃料電池釋放功率；為在規(guī)劃期s階段t時刻燃料電池的釋放功率；s為共享儲能規(guī)劃階段索引；t為共享儲能運行時間段索引；

14、共享儲能運行過程中能量連續(xù)性約束為：

15、

16、其中，為在規(guī)劃期s階段t時段，電化學儲能內(nèi)部電量；為規(guī)劃期s階段t-1時段電化學儲能內(nèi)部電量；為電化學儲能充電轉(zhuǎn)換效率；為電化學儲能放電功率上下限；為電化學儲能充電功率上下限；為電化學儲能放電轉(zhuǎn)換效率；δt為時間間隔；為電化學儲能內(nèi)部電量最小系數(shù)；為在規(guī)劃期s階段電化學儲能內(nèi)部的累計電量；為電化學儲能內(nèi)部電量最大系數(shù)；為在規(guī)劃期s階段電化學儲能內(nèi)部的開始電量；為在規(guī)劃期s階段電化學儲能內(nèi)部的末電量；s為共享儲能規(guī)劃階段索引；t為共享儲能運行時間段索引；b為電化學儲能子組件索引；

17、儲氫罐內(nèi)部能量連續(xù)性約束為：

18、

19、其中，為在規(guī)劃期s階段t時段儲氫罐內(nèi)部能量；為在規(guī)劃期s階段t-1時段儲氫罐內(nèi)部能量；為在規(guī)劃期s階段t時刻電解槽的制氫量；為在規(guī)劃期s階段t時刻燃料電池的耗氫量；δt為時間間隔；為在規(guī)劃期s階段t時段內(nèi)部可存儲能量最小系數(shù)；為規(guī)劃期s階段t時段氫儲能系統(tǒng)內(nèi)部電解功率；為在規(guī)劃期s階段t時段內(nèi)部可存儲能量最大系數(shù)；為在規(guī)劃期s階段t時段儲氫罐內(nèi)部能量初始能量；為在規(guī)劃期s階段t時段儲氫罐內(nèi)部能量末能量；s為共享儲能規(guī)劃階段索引；t為共享儲能運行時間段索引；h為氫儲能系統(tǒng)中子組件索引；

20、新能源場站群與集中式共享儲能電站之間的功率平衡約束為：

21、

22、其中，為規(guī)劃期s階段新能源場站的出力的區(qū)域負荷；為規(guī)劃期s階段內(nèi)新能源場站上網(wǎng)偏差正功率；為新能源場站r在s階段t時段使用共享儲能的放電功率；為規(guī)劃期s階段新能源場站所承擔的區(qū)域負荷；為規(guī)劃期s階段內(nèi)新能源場站上網(wǎng)偏差負功率；為新能源場站r在s階段t時段使用共享儲能的充電功率；r為新能源場站；s為共享儲能規(guī)劃階段索引；t為共享儲能運行時間段索引。

23、可選地，在本技術(shù)的一個實施例中，各子組件容量累計值的計算公式為：

24、

25、其中，為共享儲能各子組件容量累計值；為共享儲能各子組件更替約束及各子組件容量衰減率；為多階段時序配置容量累計值。

26、可選地，在本技術(shù)的一個實施例中，集中式共享儲能電站在每個階段的各子組件容量累計值與額定功率之間存在線性關(guān)系。

27、本技術(shù)第二方面實施例提供一種新能源場站群共享儲能長期規(guī)劃裝置，包括：獲取模塊，用于獲取新能源場站群的負荷增長數(shù)據(jù)；劃分模塊，用于根據(jù)負荷增長數(shù)據(jù)將集中式共享儲能電站的規(guī)劃周期劃分多個階段；計算模塊，用于根據(jù)每個階段設備容量規(guī)劃序列集合計算設備容量規(guī)劃序列集合和設備時序出力集合，根據(jù)設備容量規(guī)劃序列集合計算集中式共享儲能電站在每個階段的各子組件容量累計值；構(gòu)建模塊，用于根據(jù)設備時序出力集合、各子組件容量累計值和共享儲能長期規(guī)劃目標構(gòu)建共享儲能長期擴展規(guī)劃模型，基于共享儲能長期擴展規(guī)劃模型確定集中式共享儲能電站每個階段的規(guī)劃容量。

28、本技術(shù)第三方面實施例提供一種電子設備，包括：存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，處理器執(zhí)行程序，以實現(xiàn)如上的新能源場站群共享儲能長期規(guī)劃方法。

29、本技術(shù)第四方面實施例提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序或指令，該計算機程序或指令被執(zhí)行時，以實現(xiàn)如上的新能源場站群共享儲能長期規(guī)劃方法。

30、由此，本技術(shù)包括如下有益效果：

31、本技術(shù)實施例基于共享儲能運營商和參與能量共享主體間的交互關(guān)系，提出滿足多新能源場站在長時間尺度演變狀態(tài)下的共享儲能長期運營策略；基于儲能系統(tǒng)的充放電特性，提出適用于多時間尺度調(diào)節(jié)需求的集中式共享混合儲能模型；基于“源-荷”增長及儲能技術(shù)革新等影響因素，構(gòu)建服務于多新能源場站的集中式共享儲能長期多階段規(guī)劃模型，從而實現(xiàn)了從能量分配角度，來構(gòu)造對電-氫混合儲能的集中式共享儲能系統(tǒng)的長期多階段規(guī)劃模型，從而確保了可以實時規(guī)劃共享儲能，且兼顧了新能源裝機容量的增長和儲能技術(shù)革新等能源領(lǐng)域潛在的因素對共享儲能規(guī)劃的影響，提高了資源的利用效率，提高了共享儲能的調(diào)節(jié)能力。由此，解決了相關(guān)技術(shù)中通常存在無法實時進行共享儲能規(guī)劃，從而容易造成共享儲能容量虛耗或共享儲能的調(diào)節(jié)能力降低，從而降低資源的利用效率等技術(shù)問題。

32、本技術(shù)附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本技術(shù)的實踐了解到。