新能源场站群共建共享储能配置方法、装置、设备及介质

本申请涉及储能，特别涉及一种新能源场站群共建共享储能配置方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、新能源系统储能设施的经济性、灵活性提升及应对多时间尺度电能供需失衡成为关键问题。随着新能源发电比例上升，季节性供需失衡加剧，单一电化学储能已难以满足需求。因此，在高度依赖可再生能源的发电侧，构建适宜的储能组合模型成为破解上述难题的关键。

2、面对复杂多变的能量-功率需求，混合储能系统以其多样化的储能形式展现出独特优势。通过结合不同储能技术的响应时间、功率容量特性及能量循环效率等，能够精准匹配不同时间尺度的调节需求。特别地，电氢混合储能系统可以有效的应对极高比例可再生能源发电侧的日内和季节性调峰问题。与此同时，共享经济理念在电力系统中的应用为储能资源优化配置提供了新思路，将储能资源分时空复用，整合多参与者的不同调节需求，利用需求时空互补特性实现储能资源与可再生能源的高效利用。

3、然而，当前的研究与实践多聚焦于用户侧共享储能的共建共享模式，发电侧共享储能的商业模式探索尚显不足。更为关键的是，在涉及多主体、多种需求的共享储能场景中，单纯依赖成本分摊机制难以充分激发各参与方的积极性，难以实现多方投资主体利益的均衡，进而制约了场站参与共享储能规划的热情，影响了电力系统能量消纳的高效性。

技术实现思路

1、本申请提供一种新能源场站群共建共享储能配置方法、装置、设备及介质，以解决现有技术中储能技术单一，优化不足，共享储能商业模式不成熟，利益难均衡，技术整合欠缺等问题。

2、本申请第一方面实施例提供一种新能源场站群共建共享储能配置方法，包括以下步骤：识别共享储能电站的电化学储能系统和氢储能系统的储能互补特性；根据电化学储能系统和氢储能系统的储能互补特性、以及新能源场站群的时空互补特性，构建新能源场站群参与的电与氢共享混合储能框架；根据电与氢共享混合储能框架规划共享储能电站的容量配置，并根据双层规划模型优化共享储能电站的容量配置，其中，双层规划模型包括第一层规划模型和第二层规划模型，第一层规划模型优化共享储能电站的容量配置，第二层规划模型优化第一层规划模型优化后的容量配置。

3、可选地，根据电化学储能系统和氢储能系统的储能互补特性、以及新能源场站群的时空互补特性，构建新能源场站群参与的电与氢共享混合储能框架，包括：根据电化学储能系统和氢储能系统的储能互补特性、以及新能源场站群的时空互补特性，构建电与氢能量的转换模型；基于电与氢能量的转换模型、电化学储能和氢储能的约束条件构建电与氢共享混合储能框架。

4、可选地，电与氢能量的转换模型为：

5、

6、其中，为t时段电解槽的制氢量，为t时段电解槽的电解功率；ηshe，el为电解槽的能量转换效率，δshs,el为电-氢能量转换系数；为t时段燃料电池的耗氢量，为t时段燃料电池的释放功率；ηshs,fc为燃料电池的能量转换系数，δshs,fc为氢-电能量转换系数。

7、可选地，电化学储能和氢储能的约束条件为：

8、

9、其中，为t时段电化学储能的充电功率，为t时段电化学储能的电化学储能的放电功率，为t时段电化学储能的电解储槽的吸收功率，为t时段电化学储能的燃料电池的释放功率；为t时段电化学储能充电二进制变量系数，其中，当时共享储能充电，为t时段电化学储能放电二进制变量系数，其中，当时共享储能放电；为t时段电解槽的二进制变量系数，为t时段燃料电池运行状态的二进制变量系数，pcsbat为电化学储能额定充放电功率，ecel为电化学储能额定充放电功率，ecfc为燃料电池额定吸收功率。

10、可选地，电与氢共享混合储能框架为：

11、

12、

13、其中，ηecha为电化学储能内部能量，ηedis为氢储能系统储氢罐的存储能量，为t时段电化学储能内部能量，为t-1时段电化学储能内部能量，为t时段氢储能系统储氢罐的内部存储能量，为t-1时段电化学储能内部能量，为t时段电解槽的制氢量，为t时段燃料电池的耗氢量，esbat,min为电化学储能内部存储能量下限，esbat,max为电化学储能内部存储能量上限，为氢储能系统中储氢罐内部能量下限，为氢储能系统中储氢罐内部能量上限。

14、可选地，第一层规划模型为：

15、mincind＝cpses+cssbat+csshs-cisbat-cishs-cosbat-coshs

16、其中，cpses为购售电价差获取的收益，cssbat为投建电化学储能补贴，csshs为投建氢储能补贴，cisbat为电化学储能投资成本，cishs为氢储能系统投资成本，cosbat为电化学储能的运行维护成本，coshs为氢储能系统的运行成本。

17、可选地，第二层规划模型为：

18、

19、其中，为卖电收益，为集中式共享储能的费用，为各场站成本分摊，caban为弃风弃光成本，close为失负荷成本。

20、本申请第二方面实施例提供一种新能源场站群共建共享储能配置装置，包括：识别模块，用于识别共享储能电站的电化学储能系统和氢储能系统的储能互补特性；构建模块，用于根据电化学储能系统和氢储能系统的储能互补特性、以及新能源场站群的时空互补特性，构建新能源场站群参与的电与氢共享混合储能框架；优化模块，用于根据电与氢共享混合储能框架规划共享储能电站的容量配置，并根据双层规划模型优化共享储能电站的容量配置，其中，双层规划模型包括第一层规划模型和第二层规划模型，第一层规划模型优化共享储能电站的容量配置，第二层规划模型优化第一层规划模型优化后的容量配置。

21、本申请第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序，以实现如上述实施例的新能源场站群共建共享储能配置方法。

22、本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述实施例的新能源场站群共建共享储能配置方法。

23、由此，本申请包括如下有益效果：

24、本申请实施例将共享理念应用于储能系统规划与运营，针对多新能源场站跨时间尺度的调节需求，提出融合电化学与氢储能技术的综合共享储能策略。通过构建电与氢共享混合储能框架，并设计双层规划模型平衡投资主体与场站利益，实现了储能资源的优化配置与高效利用，确保了整体与个体效益的最大化。由此，解决了现有技术中储能技术单一，优化不足，共享储能商业模式不成熟，利益难均衡，技术整合欠缺等技术问题。

25、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种新能源场站群共建共享储能配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的新能源场站群共建共享储能配置方法，其特征在于，所述根据所述电化学储能系统和氢储能系统的储能互补特性、以及新能源场站群的时空互补特性，构建所述新能源场站群参与的电与氢共享混合储能框架，包括：

3.根据权利要求2所述的新能源场站群共建共享储能配置方法，其特征在于，所述电与氢能量的转换模型为：

4.根据权利要求2所述的新能源场站群共建共享储能配置方法，其特征在于，所述电化学储能和氢储能的约束条件为：

5.根据权利要求2所述的新能源场站群共建共享储能配置方法，其特征在于，所述电与氢共享混合储能框架为：

6.根据权利要求1所述的新能源场站群共建共享储能配置方法，其特征在于，所述第一层规划模型为：

7.根据权利要求1所述的新能源场站群共建共享储能配置方法，其特征在于，所述第二层规划模型为：

8.一种新能源场站群共建共享储能配置装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现权利要求1-7任一项所述的新能源场站群共建共享储能配置方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序或指令，其特征在于，所述计算机程序或指令被执行时，以实现权利要求1-7任一项所述的新能源场站群共建共享储能配置方法。

技术总结
本申请涉及储能技术领域，特别涉及一种新能源场站群共建共享储能配置方法、装置、设备及介质，其中，包括：识别共享储能电站的电化学储能系统和氢储能系统的储能互补特性；根据储能互补特性和新能源场站群的时空互补特性，构建新能源场站群参与的电与氢共享混合储能框架；根据电与氢共享混合储能框架规划共享储能电站的容量配置，并根据双层规划模型优化共享储能电站的容量配置，其中，双层规划模型包括第一层规划模型和第二层规划模型，第一层规划模型优化共享储能电站的容量配置，第二层规划模型优化第一层规划模型优化后的容量配置。由此，解决了现有技术中储能技术单一，优化不足，共享储能商业模式不成熟，利益难均衡，技术整合欠缺等问题。

技术研发人员：陈来军,梅生伟,李笑竹,杨昶兴
受保护的技术使用者：青海大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5