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第45卷第10期太阳能学报Vol.45，No.10
2024年10月ACTAENERGIAESOLARISSINICAOct.，2024
DOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2023-1002文章编号：0254-0096（2024）10-0752-12
区域电力系统复合储能发电系统容量优化
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潘婷，王俐英，丁红坚，曾鸣，张晓春，苏一博，周旭艳
（1.华北电力大学经济与管理学院，北京102206；2.华北电力大学（保定）经济管理系，保定0710031；
3.中国长江三峡集团公司科学技术研究院，北京100036）
摘要：为提升区域发电系统风电、光伏等新能源占比，在阶梯碳价机制下，提出一种含复合储能的发电系统容量双层优化配
置模型，利用电池储能配合抽水蓄能进行大规模充放电，实现系统效益最大化。上层以系统投资回收期最小为目标，下层以年
运行效益最大为目标，并利用改进灰狼算法求解所构建的双层模型。结果表明，所提模型能在提升发电系统的售电收益和新
能源的配置规模的同时，提升系统的环保性。
关键词：储能；抽水蓄能电站；电力系统规划；约束优化；清洁能源
中图分类号：TM61文献标志码：A
提出一种含抽水蓄能、蓄电池、超级电容的“能量-功率”混合
0引言
型储能结构，容量配置优化结果表明抽水蓄能的加入能降低
随着“双碳”目标的推进，风电、光伏等新能源大规模并联络线功率偏移率与储能年综合成本；文献［12］在光伏发电
网，对电力系统的稳定运行提出了更高要求。储能技术作为系统的日前调度中引入抽水蓄能与电池储能，以降低光伏出
解决新能源波动性、间歇性的关键手段，其市场需求随之快力波动性带来的影响；文献［13］提出在已知目标年新能源装
速增长。“十四五”规划也明确指出要鼓励推进“风光水火储机与负荷容量下对火电和抽水蓄能、电化学储能等多类型储
一体化”建设。因此，如何实现储能与不确定的风电、光伏发能容量需求的评估方法。
电协调运行，对于解决电力系统综合效率不高、多种能源互上述研究主要集中解决这一问题，即新能源电站、微电
［1-3］
补互济不足等问题具有重要意义。网等电力系统应配备多少容量大小的含抽水蓄能、蓄电池的
复合储能系统通过对不同种类和容量的储能单元进行储能设施，才能更有助于提高系统的经济效益。但在这个过
合理组合，有效发挥多种储能的优势，从而克服单一储能的程中未将环境效益纳入目标范围，忽视了碳排放量这一关键
局限性。如文献［4-5］分别选择锂电池-飞轮组合的混合储能指标。在全球碳减排行动目标下，碳排放成本已成为系统考
和超级电容器-蓄电池-压缩空气组合的混合储能来改善风电虑的重要因素。文献［14］在系统中引入阶梯碳价，算例验证
输出功率波动剧烈的问题，但提及的组合多用于较小规模的结果表明相较于固定型碳价机制，减排效果和经济效益更加
风电、光伏机
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