面向新型電力系統(tǒng)的儲能規(guī)劃方法研究進展及展望

唐西勝，李 偉，沈曉東

（1.中國科學(xué)院電工研究所，北京市 100190；2.北京電力經(jīng)濟技術(shù)研究院有限公司，北京市 100055；3.四川大學(xué)電氣工程學(xué)院，四川省成都市 610044）

0 引言

中國已經(jīng)確立了“2030 年碳達峰、2060 年碳中和”的“雙碳”戰(zhàn)略目標，可以預(yù)見未來40 年，在“雙碳”目標引領(lǐng)下，中國能源電力供應(yīng)體系將發(fā)生根本變革，綠色低碳能源特別是可再生能源發(fā)電將成為電力生產(chǎn)的主體。太陽能、風(fēng)能等新能源具有清潔低碳、資源豐富、分布廣泛的優(yōu)點，同時也具有能量密度低、波動性大等自然屬性帶來的缺點。大力發(fā)展遠距離輸電和分布式電力網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施以提升電源與負荷的區(qū)域平衡，大力開發(fā)調(diào)動多種靈活性資源和儲能以實現(xiàn)電力和電量平衡，是新型電力系統(tǒng)未來發(fā)展的重要內(nèi)容和本質(zhì)要求［1］。

儲能可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)發(fā)電和用電之間的解耦，給系統(tǒng)運行提供靈活性調(diào)節(jié)和穩(wěn)定支撐能力。長期以來，抽水蓄能一直是電力系統(tǒng)中最主要的儲能技術(shù)，近年來以鋰離子電池為代表的多種新型儲能技術(shù)因其部署快捷、運行靈活而迅猛發(fā)展。2021年7 月，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》［2］，明確提出到2025 年實現(xiàn)累計裝機30 GW 的發(fā)展目標。該文件發(fā)布后，各地基于區(qū)域能源發(fā)展及帶動新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，相繼發(fā)布“十四五”儲能發(fā)展目標。截至2022 年底，中國已投運電力儲能項目累計裝機規(guī)模達59.8 GW，占全球市場總規(guī)模的25%，年增長率為38%。其中，新型儲能高速發(fā)展，累計裝機規(guī)模首次突破10 GW，達到13.1 GW/27.1 GW·h，功率規(guī)模年增長率達128%，能量規(guī)模年增長率達141%［3］。

然而，在儲能被寄予厚望并快速發(fā)展的同時，也暴露很多問題。除了儲能的技術(shù)性能和安全問題外，其市場定位和價值體現(xiàn)一直是關(guān)注的焦點。回顧新型儲能的發(fā)展歷程，先后經(jīng)歷了用戶側(cè)峰谷電價套利、電網(wǎng)側(cè)調(diào)峰和應(yīng)急支撐、火電機組輔助調(diào)頻、新能源配套儲能等熱點，市場轉(zhuǎn)換頻繁，盲目性和投資風(fēng)險大。目前，新能源發(fā)電場站配套儲能已成為新增儲能的主要動能，中國絕大部分省/區(qū)明確規(guī)定了新能源配套儲能的比例，但如何實現(xiàn)儲能的合理配置和成本疏導(dǎo)，是儲能規(guī)劃的重要前提和基礎(chǔ)。

在“雙碳”目標驅(qū)動下，電力系統(tǒng)自身形態(tài)和運行機制不斷演化，體現(xiàn)為對靈活性調(diào)節(jié)需求的緊迫性和技術(shù)經(jīng)濟性的變化。儲能作為有效的靈活性調(diào)節(jié)資源，在電力系統(tǒng)不同發(fā)展階段，對其需求、技術(shù)與成本要求迥異。因而，儲能的規(guī)劃研究需要首先把握電力系統(tǒng)不同發(fā)展階段對靈活性調(diào)節(jié)的內(nèi)在需求，這是支撐儲能發(fā)展的內(nèi)在邏輯和價值實現(xiàn)途徑。在新型電力系統(tǒng)的發(fā)展演化過程中，儲能作為靈活性資源的重要性和競爭力日趨凸顯，應(yīng)用形式逐漸豐富，而這在儲能規(guī)劃上體現(xiàn)為規(guī)劃目標多樣化、考慮要素多元化。由于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中儲能規(guī)劃在總體上還是以單點、單應(yīng)用功能為主，新型電力系統(tǒng)中的儲能發(fā)展需要建立與之適應(yīng)的規(guī)劃框架與體系，故對規(guī)劃方法的研究非常必要。

本文在儲能規(guī)劃研究現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，提出了儲能應(yīng)用于新型電力系統(tǒng)在規(guī)劃內(nèi)容與方法上面臨的挑戰(zhàn)，并從電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)和系統(tǒng)整體層面，分析規(guī)劃方法研究需要開展的若干方向。

1 儲能規(guī)劃方法研究現(xiàn)狀

由于儲能配置靈活便捷，原則上可以接入電力系統(tǒng)的電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)各環(huán)節(jié)，現(xiàn)有對儲能規(guī)劃的研究也往往從這幾個環(huán)節(jié)展開。

1.1 新能源聚集區(qū)儲能規(guī)劃方法

1）新能源聚集區(qū)是目前儲能應(yīng)用于電源側(cè)的主要場景，新能源場站配置儲能的早期研究是改善其發(fā)電特性，包括出力波動平抑、跟蹤發(fā)電計劃、消減預(yù)測誤差以及減少棄風(fēng)或棄光等。

因此，儲能的規(guī)劃主要是依據(jù)以上目標，以單個新能源場站進行單點配置，并考慮儲能運行模式對規(guī)劃配置的影響。例如，文獻［4］針對新能源聚集區(qū)建立了儲能的兩層規(guī)劃模型，上層為新能源消納最大化，下層為儲能容量配置，采用連續(xù)時序法對新能源特性進行模擬。文獻［5］采用自適應(yīng)小波分解方法處理風(fēng)電功率，基于風(fēng)電并網(wǎng)波動要求建立了混合儲能平抑波動分量的容量優(yōu)化模型。文獻［6］進一步對比分析了不同儲能接入方式、不同波動平抑策略對儲能配置容量的影響。

在新能源發(fā)電隨機性的表征方面，大多采用基于場景的隨機表征或基于不確定集的魯棒表征方法［7］。例如，文獻［8］采用風(fēng)電功率均值和波動區(qū)間上下限描述風(fēng)電功率的隨機性，應(yīng)用魯棒線性優(yōu)化方法將不確定性模型轉(zhuǎn)化為確定性模型進行求解，避免了建模和求解過程中對隨機變量概率分布函數(shù)的依賴性。文獻［9］采用場景法構(gòu)建了考慮儲能用戶利益與電網(wǎng)運行需求沖突的3 層規(guī)劃模型，實現(xiàn)了對風(fēng)險因素的有效規(guī)避。文獻［10］采用典型曲線法，將輸配電系統(tǒng)負荷的變化、新能源發(fā)電的變化和電價波動等因素納入儲能規(guī)劃模型。

2）隨著新型電力系統(tǒng)的提出和快速發(fā)展，系統(tǒng)將呈現(xiàn)高比例新能源發(fā)電、高比例電力電子裝置的“雙高”特性，對安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行提出了挑戰(zhàn)。在此背景下，新能源逐步被要求承擔(dān)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的主體責(zé)任，儲能應(yīng)用于新能源的作用也從單個場站性能的改善提升為增加系統(tǒng)靈活性，從而促進新能源消納。

國家能源局發(fā)布的《電力并網(wǎng)運行管理規(guī)定》［11］和《電力輔助服務(wù)管理辦法》［12］擴大了并網(wǎng)主體的范圍，要求新能源場站應(yīng)具備一次調(diào)頻、自動發(fā)電控制（AGC）和無功服務(wù)能力；《DL/T 1870—2018 電力系統(tǒng)網(wǎng)源協(xié)調(diào)技術(shù)規(guī)范》《GB/T 40595—2021 并網(wǎng)電源一次調(diào)頻技術(shù)規(guī)定及試驗導(dǎo)則》［13-14］等標準對其調(diào)節(jié)能力的范圍、要求等進行了明確規(guī)定。因此，針對新能源聚集區(qū)的儲能規(guī)劃也不斷發(fā)展以適應(yīng)新需求，并在原規(guī)劃目標嵌入了新能源場站或區(qū)域電網(wǎng)運行靈活性方面的需求［15-16］，尤其是提供電力平衡和電量平衡的多種儲能功能。

文獻［17］針對儲能輔助規(guī)模化新電源的調(diào)頻配置問題，應(yīng)用凈現(xiàn)值法結(jié)合仿真模型構(gòu)建儲能電池參與一次調(diào)頻的容量配置技術(shù)經(jīng)濟模型，實現(xiàn)調(diào)頻效果和經(jīng)濟性的綜合優(yōu)化。文獻［18］將含新能源和儲能的系統(tǒng)供電可靠性和控制靈活性納入優(yōu)化目標，建立了面向彈性的最優(yōu)規(guī)劃模型，并進行時長為10 年的運行模擬。文獻［19］采用兩階段規(guī)劃架構(gòu)，第1 階段基于系統(tǒng)頻率動態(tài)特性規(guī)劃儲能的配置容量，第2 階段通過區(qū)域約減迭代算法進一步提升計算結(jié)果精度。文獻［20］采用兩層隨機規(guī)劃模型進行風(fēng)電、儲能和輸電線路聯(lián)合規(guī)劃，上層為整體運營效益和儲能容量，下層則包括多種運行工況和市場出清電價等，通過多割集Benders 分解以簡化求解。文獻［21］建立了基于場景和機會約束的儲能規(guī)劃模型，將各個風(fēng)電場的棄風(fēng)率作為約束，采用Benders 分解法對混合整數(shù)規(guī)劃問題進行求解。文獻［22］研究了考慮電力系統(tǒng)故障分區(qū)的兩階段規(guī)劃，第1 階段的規(guī)劃目標是基于電氣耦合指標的最優(yōu)輸電系統(tǒng)分區(qū)，第2 階段的規(guī)劃目標是考慮供電充裕性的新能源和儲能配置。

3）為提升儲能的配置效率和總體效益，儲能的共享共用方式是市場的選擇，共享模式給儲能規(guī)劃方法帶來新變化。

參與共享的儲能主體可以來自電源側(cè)用戶、負荷側(cè)用戶，也可以是獨立的第三方儲能運營商，各儲能主體將自身擁有的儲能裝置通過共享儲能平臺進行共享［23-24］。2017 年國家發(fā)改委等四部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》［25］，指出要構(gòu)建儲能共建共享的新業(yè)態(tài)，支撐能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。文獻［26］介紹了國網(wǎng)青海省電力公司在共享儲能上的實踐探索，驗證了面向可再生能源消納的共享儲能的可行性。文獻［27］分別建立了考慮可再生能源發(fā)電及用戶負荷季節(jié)差異性的多場景優(yōu)化模型，證明了采用集中式儲能投資并進行電量共享的運營模式更具經(jīng)濟性。山東省印發(fā)了《支持新型儲能健康有序發(fā)展若干政策措施》［28］，提出新型儲能作為獨立市場主體參與市場交易，執(zhí)行基于市場化模式下的“電量電價+容量電價”兩部制上網(wǎng)電價機制；2022 年山東省已建成25 個百兆瓦級的共享儲能示范項目。近年來，圍繞共享儲能的規(guī)劃與運行、共享機制及交易方式成為研究的重點。

相較于單一儲能，共享儲能的規(guī)劃需要考慮多個投資主體帶來的規(guī)劃對象多元化問題，相關(guān)研究開展較少。文獻［29］建立了基于合作博弈的新能源聚集區(qū)共享儲能規(guī)劃模型，分析了聯(lián)盟的整體理性、參與者的個體理性和聯(lián)盟的穩(wěn)定性。削峰填谷的案例仿真表明，與各自獨立配置儲能相比，新能源場站對儲能功率和容量的需求分別降低了約30%和41%。文獻［30］提出共享儲能向新能源場站提供一次調(diào)頻、二次調(diào)頻容量等電力輔助服務(wù)，建立了儲能在日前市場的調(diào)頻容量與基準功率申報決策模型，并將其轉(zhuǎn)換為混合整數(shù)線性規(guī)劃的形式進行求解。文獻［31］提出一種多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)（RIES）互聯(lián)下的共享儲能系統(tǒng)容量優(yōu)化配置模型，建立了以共享儲能系統(tǒng)作為上層、多個綜合能源系統(tǒng)作為下層的雙層優(yōu)化配置模型，考慮到多個RIES屬于不同利益主體，利用納什議價方法對各RIES的利益進行分配，在有效減少各綜合能源系統(tǒng)運行成本的同時優(yōu)化了儲能系統(tǒng)的配置。

在共享儲能的收益分配方面，現(xiàn)有研究主要從收益共享機制及模型、商業(yè)模式及信任機制等方面開展。文獻［32］提出了一種包含服務(wù)應(yīng)用框架和運行策略的儲能共享服務(wù)模型，利用拉格朗日松弛法計算儲能共享規(guī)模和服務(wù)價格、條件，實現(xiàn)儲能運營商的利益最大化。文獻［33］建立了一種以共享儲能運營商為領(lǐng)導(dǎo)者、風(fēng)電場為跟從者的考慮儲能參與調(diào)頻的共享儲能主從博弈分布魯棒定價模型。文獻［34］提出了基于組合雙向拍賣的共享儲能機制，建立了以社會福利最大化為目標的混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型，規(guī)避了傳統(tǒng)單項競拍的壟斷弊端，并使得買家的互補性需求得以準確而簡潔地表達。文獻［35］提出一種電網(wǎng)應(yīng)用規(guī)模的共享儲能系統(tǒng)，由一家配電公司運營，可在各種商業(yè)模式下供客戶使用，在減少儲能建設(shè)成本的同時增強了系統(tǒng)的靈活性。文獻［36］提出共享儲能背景下微電網(wǎng)運營商與用戶聚合商間的Stackelberg 博弈模型，并證明均衡解的存在性與唯一性。

目前研究初步勾勒出了共享儲能的技術(shù)架構(gòu)和重點研究方向，但仍需要結(jié)合新能源聚集的應(yīng)用場景，在規(guī)劃中融入新能源時空互補性，以及相應(yīng)的共享機制和收益分配方式等影響。

1.2 電網(wǎng)側(cè)儲能規(guī)劃方法

儲能應(yīng)用于電網(wǎng)側(cè)，可以緩解電網(wǎng)阻塞，延緩電網(wǎng)升級、降低網(wǎng)損成本、提高供電可靠性，還可以提供相應(yīng)的輔助服務(wù)和應(yīng)急支撐能力。

電網(wǎng)側(cè)儲能的應(yīng)用場景和目標模式復(fù)雜，文獻［37］針對保障安全、提升輸配電能力、降低網(wǎng)損、提高新能源利用水平等多個電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用場景，開展了儲能典型案例的應(yīng)用價值分析。文獻［38］使用貝葉斯最優(yōu)最劣法和模糊累積前景理論形成多準則群決策方法，針對特定應(yīng)用場景進行最優(yōu)儲能方案的選擇和配置。文獻［39］建立了電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用的電池儲能系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟評估模型，評估了4 種應(yīng)用場景下各方案的技術(shù)經(jīng)濟可行性。文獻［40］建立了儲能系統(tǒng)應(yīng)用于電網(wǎng)側(cè)的綜合評價體系，將通用特性與區(qū)域/技術(shù)特定值進行比較，以幫助識別儲能服務(wù)需求和存儲能力之間的重合區(qū)域，從而選擇當前和未來電網(wǎng)側(cè)儲能系統(tǒng)。針對未來可能會出現(xiàn)的大規(guī)模新能源跨國電網(wǎng)的儲能應(yīng)用場景，文獻［41］建立了多時間尺度儲能容量與布局選址優(yōu)化分析模型，通過算例表明了跨國電網(wǎng)互聯(lián)和新能源協(xié)同規(guī)劃能夠有效減少儲能裝機量，降低系統(tǒng)的運行成本。

在“雙碳”目標驅(qū)動下，新能源發(fā)電在電力系統(tǒng)中所占比例逐步上升，如何實現(xiàn)新能源高比例消納、供電安全可靠性不降低、全社會用電成本持續(xù)優(yōu)化，同時兼顧全局優(yōu)化和區(qū)域優(yōu)化，實現(xiàn)電力系統(tǒng)整體層面的儲能優(yōu)化布局，是電網(wǎng)側(cè)儲能規(guī)劃需要解決的關(guān)鍵問題。文獻［42］基于儲能與負荷、風(fēng)電的時序關(guān)系，構(gòu)建了以輸電線路投資、儲能投資和棄風(fēng)損失之和最小為目標的儲能和輸電網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化規(guī)劃模型。文獻［43］提出一種提升受端電網(wǎng)安全性的雙層多目標儲能電站規(guī)劃模型，外層以降低各高壓直流間交互作用為目標，同時兼顧經(jīng)濟性，進行多目標儲能電站選址定容規(guī)劃，內(nèi)層利用儲能、直流以及抽水蓄能切泵的緊急有功支撐能力，構(gòu)建考慮頻率安全約束的優(yōu)化調(diào)度模型。文獻［44］針對新能源發(fā)電規(guī)模發(fā)展會使電力系統(tǒng)慣量常數(shù)不足的問題，將調(diào)頻引入儲能規(guī)劃中，以提高電網(wǎng)運行的彈性和靈活性，降低系統(tǒng)的運行成本。

在促進新能源消納的電網(wǎng)功能需求下，文獻［45］提出一種基于隨機規(guī)劃理論的電網(wǎng)側(cè)儲能配置輔助決策方法，量化在此需求下的儲能配置隨機場景，實現(xiàn)電網(wǎng)側(cè)儲能的優(yōu)化配置，對提高電網(wǎng)側(cè)儲能配置的決策水平、促進新能源消納具有積極作用。文獻［46］提出將電轉(zhuǎn)氣與多類型儲能設(shè)備進行聯(lián)合優(yōu)化配置，提高系統(tǒng)消納風(fēng)電的能力。文獻［47］以實現(xiàn)儲能投資效益最大和系統(tǒng)運行成本最小為目標，提出了一種考慮多市場交易模式的電網(wǎng)側(cè)儲能系統(tǒng)優(yōu)化配置雙層模型。文獻［8］考慮了系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)約束和常規(guī)機組調(diào)節(jié)能力，建立了以儲能容量最小為目標的規(guī)劃模型。

儲能的接入位置會直接影響系統(tǒng)潮流，從而影響電壓水平和網(wǎng)絡(luò)損耗。因此，電網(wǎng)側(cè)儲能在規(guī)劃上需要兼顧選址與定容的綜合優(yōu)化問題，由于涉及復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)和運行模式，一般采用基于分解協(xié)調(diào)的多層或多階段模型并交替迭代求解，或者采用基于最優(yōu)潮流的規(guī)劃框架并結(jié)合啟發(fā)式算法求解。

1.3 用戶側(cè)儲能規(guī)劃方法

目前，用戶側(cè)儲能的主要目標是利用電價高峰和低谷時段對沖套利［48］，以及通過與光伏等分布式新能源協(xié)同以提升消納能力等［49］。不同類型的用戶（包括居民用戶、小型工業(yè)用戶、大工業(yè)用戶、商業(yè)用戶和公共事業(yè)用戶等）因其負荷特性及所處的市場環(huán)節(jié)不同，對儲能的適用情況和配置也不同［50］。

居民用戶是用戶側(cè)儲能重要的存在形式。文獻［51］考慮居民用戶對于動態(tài)電價和儲能單位容量投資成本的敏感度，建立了以綜合成本最小為目標的光伏、電動汽車及儲能的協(xié)同優(yōu)化配置模型，采用枚舉法對所構(gòu)建的混合整數(shù)線性規(guī)劃模型進行求解。文獻［52］考慮儲能投資成本、運行維護成本以及用戶電費，建立了以居民用戶年綜合成本最小為目標的儲能與峰值負荷限值聯(lián)合規(guī)劃模型，采用枚舉法對所構(gòu)建的模型進行求解，驗證了配置儲能進行削峰可以降低用戶的用電成本。文獻［53］針對居民用戶的用電特性，提出了削減用戶高峰負荷的儲能運行策略，建立了以儲能投資成本最小為目標的優(yōu)化配置模型，實現(xiàn)對居民用戶負荷曲線的削峰。文獻［54］在動態(tài)電價的基礎(chǔ)上，建立了含有光伏和儲能的用戶側(cè)資源配置優(yōu)化模型，并采用并行處理技術(shù)提高模型求解的速度，分析了協(xié)同配置光伏和儲能系統(tǒng)對于居民用戶用電費用的影響。

電量電費和容量電費的優(yōu)化是工商業(yè)用戶配置儲能的首要目標［55］。文獻［56］以工業(yè)大用戶為研究對象，考慮用戶電量電費、基本電費以及儲能投資成本，建立了以用戶月綜合成本最小為目標的儲能配置模型，以及儲能月前和日內(nèi)兩階段運行模型，評估了用戶加裝儲能的經(jīng)濟性。文獻［57］以大工業(yè)用戶電費計費規(guī)則為基礎(chǔ)，考慮了節(jié)省的容量電費和峰谷套利兩部分儲能收益，構(gòu)建了需量防守與削峰填谷相結(jié)合的儲能配置優(yōu)化模型。文獻［58］充分考慮用戶側(cè)儲能可參與并獲利的市場以及可能面臨的風(fēng)險，構(gòu)建了基于投資組合理論的儲能兩階段經(jīng)濟優(yōu)化配置模型，提出用戶側(cè)儲能可通過參與市場實現(xiàn)峰谷電價套利。文獻［59-60］考慮兩部制電價和儲能周期循環(huán)特性，以用戶在儲能全壽命周期下的凈收益為目標函數(shù)，構(gòu)建了用戶側(cè)儲能混合整數(shù)線性規(guī)劃配置模型，綜合考慮了儲能削峰收益、峰谷套利收益和全壽命周期成本等經(jīng)濟特性。文獻［61］綜合考慮儲能在需量管理、分時電價管理、電能質(zhì)量改善等方面的多元價值，提升用戶側(cè)儲能項目運營經(jīng)濟性，采用極坐標相量法對用戶側(cè)負荷和儲能功率特征分布進行分析，提出了基于負荷功率特征分區(qū)的用戶側(cè)儲能經(jīng)濟運行優(yōu)化策略，可減少用戶基本電費、電度電費和功率因數(shù)調(diào)整電費。

參與需求響應(yīng)以獲取更大收益，是用戶側(cè)儲能價值提升的主要途徑。文獻［62］從用戶響應(yīng)實時電價并利用儲能實現(xiàn)最優(yōu)用電的角度，提出了一種用戶需求響應(yīng)-儲能調(diào)節(jié)的優(yōu)化模型，以實現(xiàn)用戶收益最大化。文獻［63］考慮儲能的壽命和需求響應(yīng)充放電策略，建立了以儲能初始投資成本、運行維護成本、設(shè)備更換成本、峰谷價差、延緩發(fā)輸變?nèi)萘考肮β释顿Y成本為目標的儲能優(yōu)化配置模型，采用收斂性能更好、計算速度更快的基于量子編碼的自適應(yīng)遺傳算法對優(yōu)化模型進行求解。文獻［64］針對工業(yè)園區(qū)，通過協(xié)同規(guī)劃電池儲能系統(tǒng)和需求響應(yīng)資源以挖掘工業(yè)園區(qū)的調(diào)峰潛力，建立了兼顧考慮規(guī)劃配置與運行調(diào)度優(yōu)化的電池儲能系統(tǒng)和需求響應(yīng)資源雙層聯(lián)合優(yōu)化模型，并采用內(nèi)點法進行求解。文獻［65］建立了考慮新能源及需求響應(yīng)的儲能設(shè)備隨機動態(tài)規(guī)劃配置模型，提出了儲能在協(xié)助新能源并網(wǎng)及降低用電成本方面具有較大作用。文獻［66］考慮批處理負荷、機房空調(diào)參與需求響應(yīng)，建立數(shù)據(jù)中心房間級能量管理模型，構(gòu)建了計及需求響應(yīng)的數(shù)據(jù)中心聯(lián)盟共享儲能規(guī)劃模型。

在電力市場環(huán)境中，儲能的充放電安排將改變市場出清結(jié)果與系統(tǒng)運行計劃，對市場的競爭、價格信號的產(chǎn)生、市場成員的收益等都將產(chǎn)生重要的影響［67］。文獻［68-69］設(shè)計了微電網(wǎng)內(nèi)儲能共享的合作博弈體系，幫助各市場主體節(jié)約儲能投資成本、減少尖峰負荷費用。利用市場配置儲能資源時，需要設(shè)計合適的框架，明確與現(xiàn)有市場的融合方式。儲能市場與現(xiàn)有市場的融合模式可分為兩類:一類是統(tǒng)一運行模式［70-71］，即在現(xiàn)有的市場體系中建立儲能的物理模型，設(shè)計合適的市場規(guī)則，市場將同時配置發(fā)電、用電、儲能資源；另一類是獨立運行模式［72-73］，即獨立系統(tǒng)運營商、發(fā)電商或用戶作為買方，在市場上購買儲能使用權(quán)，以改善自身平衡能力、出力曲線或用電曲線。

用戶側(cè)多種能源資源與電能具有耦合轉(zhuǎn)換關(guān)系，拓展了儲能資源的形式。文獻［74］將規(guī)劃對象從僅有電力用戶擴展到包含冷、熱、電負荷在內(nèi)的綜合能源系統(tǒng)，考慮設(shè)備配置優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)與儲能優(yōu)化以及可再生能源的充分利用，構(gòu)建了多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的用戶側(cè)綜合能源系統(tǒng)的混合整數(shù)線性規(guī)劃模型。文獻［75］面向智慧城市科技園區(qū)辦公樓，基于供需能量平衡和電、熱、冷耦合，研究了考慮電能替代的用戶側(cè)綜合能源系統(tǒng)儲能設(shè)備優(yōu)化配置方法，并建立了配置儲能設(shè)備的混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，提出考慮電能替代可以降低儲能配置成本的思路。

可以看出，目前用戶側(cè)儲能的規(guī)劃研究大多針對特定用戶主體在特定需求下的優(yōu)化配置問題。在電力市場環(huán)境下，用戶側(cè)多種形式儲能的融合、多主體競爭合作關(guān)系的存在對規(guī)劃的影響很大，是規(guī)劃方法研究需要關(guān)注的重點場景。

2 儲能規(guī)劃面臨的挑戰(zhàn)

儲能的本質(zhì)作用是增加電力系統(tǒng)的靈活性調(diào)節(jié)能力，但實際上除了儲能之外，系統(tǒng)中還有其他很多可調(diào)手段，包括火電機組靈活性改造［76］、水電梯級調(diào)度［77］、天然氣發(fā)電［78］、需求側(cè)響應(yīng)［79］以及車網(wǎng)互動技術(shù)［80］、電氣相互轉(zhuǎn)化技術(shù)［81］等。因此，規(guī)?；瘍δ艿淖饔门c價值應(yīng)首先立足于電力系統(tǒng)整體，進而是典型應(yīng)用場景及其應(yīng)用模式，并在與其他靈活性調(diào)節(jié)手段進行技術(shù)經(jīng)濟性比較中體現(xiàn)［82-83］。而未來電力系統(tǒng)各發(fā)展階段中的儲能不應(yīng)是多多益善，而應(yīng)合理配置、優(yōu)化運行，在保證電力系統(tǒng)安全高效運行的同時，降低全社會用電成本的上升。儲能的科學(xué)規(guī)劃可以反映電力系統(tǒng)不同發(fā)展階段對靈活性調(diào)節(jié)的內(nèi)在需求，而規(guī)劃方法需要準確把握靈活性資源的內(nèi)外部條件和由此導(dǎo)致的基礎(chǔ)邏輯變化。

可以預(yù)見，隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展演化，儲能的作用、發(fā)展模式及儲能技術(shù)本身也將不斷迭代升級，與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的儲能規(guī)劃相比，新型電力系統(tǒng)下儲能規(guī)劃將面臨以下變化和挑戰(zhàn)，如表1 所示。

表1 電力系統(tǒng)發(fā)展過程中的儲能規(guī)劃要素變化Table 1 Changes in energy storage planning elements during power system development

1）儲能投資運營主體的多元化，使得其規(guī)劃問題與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)規(guī)劃相比發(fā)生了本質(zhì)變化。

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)規(guī)劃大多面對的是特定投資運營主體，是單一主體的數(shù)學(xué)優(yōu)化問題；而儲能無論應(yīng)用于電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷的哪個環(huán)節(jié)，其投資運營主體多元化趨勢明顯，個體理性行為促使多主體間的競爭與合作交互，在規(guī)劃上更傾向于多主體的博弈問題，而且不同的應(yīng)用場景中博弈的機制也不相同。因此，規(guī)劃問題的本質(zhì)變化使得傳統(tǒng)的規(guī)劃方法難以適應(yīng)，而儲能運營主體多元化內(nèi)生的博弈機制是規(guī)劃研究面臨的關(guān)鍵問題。

2）儲能應(yīng)用于電力系統(tǒng)的場景多、隨機性強，導(dǎo)致規(guī)劃復(fù)雜度增加。

風(fēng)電和光伏等新能源占比的快速提升、終端用能電氣化替代的快速推進、電力市場改革帶來用電行為變化、源網(wǎng)荷耦合性的增強及能源產(chǎn)銷者的出現(xiàn)使得儲能應(yīng)用場景在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和負荷側(cè)豐富且快速演變。儲能規(guī)劃所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)構(gòu)成更復(fù)雜，隨機性和模糊性因素更多，規(guī)劃的場景刻畫和特征描述難度大，這是儲能規(guī)劃研究需要首先解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

3）儲能的運行模式靈活、模式組合變化多，運行對規(guī)劃目標的影響大。

多種新型儲能技術(shù)具有部署便捷、運行靈活的優(yōu)勢，而且往往在某一特定場景中可以提供多種應(yīng)用功能，以實現(xiàn)多種規(guī)劃目標。在規(guī)劃階段考慮實際運行的效果和效益，規(guī)劃與運行緊密耦合，需要解決儲能規(guī)劃配置的長時間尺度與其運行效益的短時間尺度的匹配問題、投資決策-運行校驗的嵌套問題，以及復(fù)雜運行過程的主導(dǎo)因素如何合理、高效植入規(guī)劃模型的問題。

4）儲能技術(shù)種類多樣，面向規(guī)劃需求的模型統(tǒng)一構(gòu)建復(fù)雜，而且需要兼顧與其他靈活性調(diào)節(jié)資源的模型適配性。

儲能包括傳統(tǒng)的抽水蓄能以及新型儲能，如鋰離子電池儲能、先進壓縮空氣儲能、液流電池、飛輪儲能、超級電容器，還包括儲熱/蓄冷、儲氫、廣義虛擬儲能及多種儲能的復(fù)合應(yīng)用，導(dǎo)致儲能系統(tǒng)的技術(shù)和經(jīng)濟性及模型復(fù)雜。此外，儲能的本質(zhì)作用是為電力系統(tǒng)提供靈活性調(diào)節(jié)能力，因而需要在規(guī)劃過程中考慮其他靈活性資源的競爭，也需要儲能模型與其廣義適配。

因此，面對新型電力系統(tǒng)下儲能規(guī)劃的關(guān)鍵問題，需要探索如何將投資運營主體多元化帶來的主體間博弈問題引入規(guī)劃過程，并處理好規(guī)劃要素變化所帶來的挑戰(zhàn)，如圖1 所示，包括電力系統(tǒng)整體和源網(wǎng)荷多端的發(fā)展演變造成的不確定性、儲能多運行模式對規(guī)劃的耦合性，以及多種儲能類型和其他靈活性調(diào)節(jié)資源導(dǎo)致的模型復(fù)雜性，從而形成系統(tǒng)的儲能規(guī)劃理論和方法。

圖1 儲能規(guī)劃面臨的新挑戰(zhàn)Fig.1 New challenges faced by energy storage planning

3 面向新型電力系統(tǒng)的儲能規(guī)劃研究方向

3.1 新能源聚集區(qū)

新能源聚集區(qū)是儲能在電源側(cè)的主要應(yīng)用場景，儲能的作用從提升單個新能源場站的渉網(wǎng)特性，逐步向多場站的共享共用及綜合性能提升方向發(fā)展。因此，在儲能的規(guī)劃上應(yīng)充分考慮新能源時空互補效應(yīng)和共享機制的影響，實現(xiàn)總體效益最優(yōu)。

1）考慮新能源發(fā)電互補的儲能配置時空尺度

針對新能源發(fā)電從場站、基地乃至廣域的不同空間范圍，以及從秒級、小時、日乃至季度、年等不同時間周期內(nèi)的出力特性，分析不同尺度空間上的時間斷面功率互補、不同尺度時間上的空間區(qū)域電量平衡關(guān)系，建立多空間尺度、多時間尺度融合的新能源互補協(xié)調(diào)模型。

結(jié)合新能源聚集區(qū)電力系統(tǒng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、調(diào)控及潮流優(yōu)化需求，建立儲能提升新能源渉網(wǎng)特性的空間、時間尺度匹配模型，由此分析滿足電量可信度和容量可信度的儲能配置空間與時間尺度。

2）面向新能源聚集區(qū)的共享儲能架構(gòu)及收益機制

兼顧電量共享和容量共享，構(gòu)建共享儲能架構(gòu)及其運行模式，結(jié)合電量市場和容量市場進一步完善共享儲能的內(nèi)涵。研究多用戶主體下共享儲能的收益分配機制，使參與共享的新能源場站自建儲能、第三方獨立儲能、鄰近用戶廣義儲能等之間形成信任度高、穩(wěn)定度強的共享聯(lián)盟。

基于區(qū)塊鏈技術(shù)，研究共享儲能計量和交易結(jié)算方法，研究聯(lián)盟內(nèi)部點對點交易與聯(lián)盟統(tǒng)一對外交易結(jié)算的加密方法、智能合約和共識機制，實現(xiàn)參與不同市場的準確區(qū)分、分配和清結(jié)算。

新能源聚集區(qū)共享儲能架構(gòu)及收益機制研究如圖2 所示。

3）互補與共享下的儲能規(guī)劃方法

新能源聚集區(qū)中電力系統(tǒng)整體效益最大化的共享儲能規(guī)劃模型架構(gòu)，應(yīng)兼顧新能源、電網(wǎng)、儲能等運營主體的個體效益，并考慮新能源發(fā)電隨機性和儲能運行模式模糊性、新能源聯(lián)合儲能參與電量市場和容量市場的合作博弈行為。

針對上述規(guī)劃框架，研究適配建設(shè)規(guī)劃-運行收益、投資決策-運行校驗、聯(lián)盟總體-個體相嵌套的規(guī)劃模型求解方法，實現(xiàn)模型內(nèi)長時間尺度與短時間尺度目標的匹配、決策變量粗顆粒度與運行效益細顆粒度間的協(xié)調(diào)、總體優(yōu)化與局部優(yōu)化的平衡。

3.2 電網(wǎng)側(cè)

隨著新型電力系統(tǒng)的發(fā)展，相關(guān)的政策、市場環(huán)境等因素與投資決策強耦合，電網(wǎng)側(cè)儲能的規(guī)劃模型將大量嵌套多目標及其運行過程，規(guī)劃問題的維度擴大，長短時間尺度的匹配困難，規(guī)劃模型的構(gòu)建和延展性提升非常重要。

1）市場環(huán)境下的典型應(yīng)用場景推演

儲能用于電網(wǎng)側(cè)存在緩解網(wǎng)絡(luò)阻塞、新能源消納、電力輔助服務(wù)及應(yīng)急支撐等多個典型場景模式，需要研究變化場景與全局優(yōu)化目標下的應(yīng)用場景特征，以及相應(yīng)的儲能收益特征；分析不同典型場景下電網(wǎng)側(cè)各投資主體的儲能運行收益目標，以及相互之間的非合作博弈機制。

進一步，研究計及源網(wǎng)荷多源不確定性的多元隨機動態(tài)場景生成方法，以及基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的復(fù)雜多應(yīng)用場景的篩選與約簡方法，為電網(wǎng)側(cè)儲能規(guī)劃提供有力支撐。

2）多目標多主體博弈的輸配協(xié)同規(guī)劃方法

針對電網(wǎng)側(cè)儲能多個典型復(fù)雜運行場景下的優(yōu)化趨向目標，研究構(gòu)建儲能應(yīng)用場景綜合評價指標體系；考慮電網(wǎng)靈活性、安全性、經(jīng)濟性等規(guī)劃目標及約束條件，研究多維度、多應(yīng)用組合的電網(wǎng)側(cè)儲能選型、布置、定容綜合規(guī)劃方法。

基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的深度評估網(wǎng)絡(luò)以代替復(fù)雜的傳統(tǒng)儲能收益評價建模方法，并與主規(guī)劃模型進行交互協(xié)同。針對競爭市場中多投資主體不同的儲能運行收益目標，建立多目標多主體博弈的儲能多層規(guī)劃模型；研究多約束下的儲能規(guī)劃模型的高效求解方法，基于場景約束的有效性，在保證近似精度的條件下最小化場景約束的規(guī)模。電網(wǎng)側(cè)多目標多主體博弈的儲能多層規(guī)劃方法研究如圖3 所示。

圖3 電網(wǎng)側(cè)儲能多層規(guī)劃模型Fig.3 Multi-layer planning model for grid-side energy storage

3）基于數(shù)據(jù)驅(qū)動遷移學(xué)習(xí)的儲能跨域規(guī)劃

在動態(tài)變化場景與跨目標特征提取的基礎(chǔ)上，分析儲能投運后電網(wǎng)環(huán)境利益主體中外部特性的變化，構(gòu)建不同電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及不同應(yīng)用場景下的目標特征；研究不同投資主體的數(shù)據(jù)驅(qū)動模型構(gòu)建方法及特征提取方法、儲能規(guī)劃配置策略的特征抽象方法及相似度評價方法，以及復(fù)雜場景下的規(guī)劃策略降維至數(shù)據(jù)化的特征參數(shù)方法；提出不同方案之間的相似度量度方法，建立遷移學(xué)習(xí)的源任務(wù)與新目標任務(wù)的映射規(guī)則。

研究構(gòu)建計及外部性的電網(wǎng)側(cè)儲能綜合價值的測度網(wǎng)絡(luò)模型，分析儲能綜合價值的構(gòu)成和具體流向；基于源域方案的規(guī)劃知識信息遷移方法以及基于不同電網(wǎng)特征及不同應(yīng)用場景下儲能規(guī)劃策略的遷移方法，解決傳統(tǒng)機器學(xué)習(xí)應(yīng)用于新訓(xùn)練任務(wù)時，收斂速度慢甚至無法收斂的問題。

3.3 用戶側(cè)

在電力市場環(huán)境下，用戶側(cè)多種形式儲能的融合、多主體競爭合作關(guān)系的存在對儲能規(guī)劃的影響較大，傳統(tǒng)儲能規(guī)劃面臨著對象范圍擴大、目標層次更復(fù)雜等新問題。

1）用戶側(cè)電、熱、氫多元負荷場景提取與行為預(yù)測方法

研究用戶側(cè)產(chǎn)銷行為下的電能、熱能、氫能多元負荷數(shù)據(jù)的時空耦合性，可以考慮電、熱、氫耦合性的多元負荷聯(lián)合概率分布特征提取方法、多負荷時序樣本數(shù)據(jù)的增量抽樣生成方法，從而豐富多元負荷的自增量，保障負荷運行場景刻畫的完備性。

基于元模型輔助聚類優(yōu)化技術(shù)的電、熱、氫多元負荷場景分類方法，研究場景的自適應(yīng)削減與概率場景提取技術(shù)；在此基礎(chǔ)上，以負荷概率場景為輸入，研究不完備信息下基于長短期記憶深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的負荷行為預(yù)測模型，實現(xiàn)用戶側(cè)電/熱/氫多元負荷的聯(lián)合行為預(yù)測。

2）合作/非合作博弈收益機制下的用戶側(cè)儲能規(guī)劃方法

基于用戶側(cè)儲能提取的應(yīng)用場景，分析儲能在用戶側(cè)的多種運營模式，主要有峰谷套利、需量管理、動態(tài)增容、需求側(cè)響應(yīng)、分布式電源消納及其模式的組合；研究個體理性行為下的多主體收益機制，如不同儲能投資主體直接參與市場競爭或者多個主體形成聯(lián)盟參與市場競爭等合作及非合作方式。

研究合作/非合作博弈的儲能運營效益評價方法，計及儲能投資成本、運行維護成本、電價政策、負荷預(yù)測、網(wǎng)損等約束條件，研究并建立合作/非合作博弈收益機制下規(guī)劃運行一體化的儲能雙層規(guī)劃模型，分析合作博弈模式下聯(lián)盟的收益分配機制和非合作博弈模式博弈納什均衡的收斂性。用戶側(cè)儲能合作/非合作博弈下的雙層規(guī)劃方法研究見圖4。

圖4 合作/非合作博弈下的用戶側(cè)儲能規(guī)劃方法Fig.4 User-side energy storage planning method under cooperative/non-cooperative game

3）面向極端場景的用戶側(cè)儲能防御性規(guī)劃

研究分布式新能源不同滲透率水平下的用戶側(cè)極端場景集的提取方法，分析自然災(zāi)害（臺風(fēng)、雨雪、雷暴等）與系統(tǒng)故障的時空特征以及相應(yīng)的系統(tǒng)狀態(tài)及負荷損失情況，建立用戶側(cè)多階段、多區(qū)域、多時間尺度的極端場景集。

研究正常場景下成本效益優(yōu)先、極端場景下生存能力優(yōu)先的用戶側(cè)儲能防御性規(guī)劃策略，建立基于合作博弈機制的新能源與儲能多主體聯(lián)合多層規(guī)劃模型，研究不確定魯棒和條件松弛下的模型求解方法，得到最優(yōu)的多元儲能防御性配置決策方案。

4 開展儲能規(guī)劃方法研究的建議

新型電力系統(tǒng)下儲能的投資運營主體多元化，從系統(tǒng)不同環(huán)節(jié)參與多類電力市場的渠道不斷拓寬，應(yīng)用場景復(fù)雜，目標模式和競爭機制多變，影響了儲能的經(jīng)濟性，進而影響了規(guī)劃決策過程。因此，針對新型電力系統(tǒng)發(fā)展及其對靈活性調(diào)節(jié)資源的需求，如何深入、系統(tǒng)地解決儲能規(guī)劃中的上述問題，并將其吸納轉(zhuǎn)化為科學(xué)的規(guī)劃理論和方法，以進一步推廣，具有重要的科學(xué)價值和現(xiàn)實意義。

1）從新型電力系統(tǒng)不同發(fā)展階段和系統(tǒng)層面研究儲能的總體規(guī)劃問題。

根據(jù)中國“雙碳”目標和中國能源電力特點，以及與其他靈活性資源的技術(shù)經(jīng)濟性比較，通過儲能總體需求量化建模、儲能價值變化機制構(gòu)建等，實現(xiàn)電力系統(tǒng)整體層面的儲能優(yōu)化布局，如圖5 所示，包括總量、構(gòu)成和成本等維度，在支撐新型電力系統(tǒng)不同發(fā)展階段靈活調(diào)控需求和安全高效運行的同時，減小全社會用電成本。

圖5 面向新型電力系統(tǒng)的儲能規(guī)劃Fig.5 Energy storage planning for new power system

規(guī)劃研究中應(yīng)注重“不唯儲能”的規(guī)劃思路，緊緊把握住儲能作為靈活性調(diào)節(jié)資源的內(nèi)外部條件，尤其是與其他靈活性資源如火電靈活性改造、水電梯級調(diào)度、天然氣發(fā)電、需求響應(yīng)、新能源自身調(diào)節(jié)等手段的比較，并在規(guī)劃模型中考慮上述因素的競爭與合作關(guān)系，使儲能這一稀缺的靈活性資源應(yīng)用于價值高地。

2）注重因儲能運營主體多元化而內(nèi)生的博弈機制及其對規(guī)劃的影響。

多主體博弈已經(jīng)成為規(guī)?；瘍δ芤?guī)劃面臨的新問題，而不同主體的儲能在不同的應(yīng)用場景中、不同的目標模式下傾向于采用不同的博弈方式，如新能源聚集區(qū)的儲能在管控約束下傾向于采用共享與合作博弈方式，電網(wǎng)側(cè)儲能在電力市場競爭環(huán)境中則更有可能適合非合作博弈機制，而用戶側(cè)儲能由于規(guī)模等級不一則可能同時存在合作與非合作博弈，這大大增加了規(guī)劃問題的復(fù)雜性。針對這些問題，需要研究以多主體下的博弈規(guī)劃為主線，貫穿新型電力系統(tǒng)的整體層面，以及發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)等多個場景，融合多種目標模式的儲能規(guī)劃方法新思路。

（1）基于合作博弈研究新能源聚集下的電源側(cè)儲能共享機制及規(guī)劃問題。

新能源聚集區(qū)發(fā)電出力具有明顯的時空互補特性，儲能以共享的方式提升新能源場站和基地的調(diào)控能力，非常有條件實現(xiàn)全局優(yōu)化和個體優(yōu)化?；诖耍ㄟ^多主體儲能的共享機制構(gòu)建、儲能配置時空尺度匹配等，最終實現(xiàn)新能源聚集發(fā)電和儲能多運行模式雙重不確定性下的共享儲能規(guī)劃。

（2）基于非合作博弈研究多應(yīng)用場景及多價值驅(qū)動的電網(wǎng)側(cè)儲能規(guī)劃問題。

市場環(huán)境下電網(wǎng)側(cè)儲能參與電網(wǎng)多種調(diào)控運行的規(guī)則清晰，各儲能主體之間的競爭關(guān)系明確，適合采用非合作博弈進行規(guī)劃問題研究。同時，采用模型和數(shù)據(jù)交互驅(qū)動方式解決電網(wǎng)側(cè)儲能應(yīng)用場景多和運行復(fù)雜不確定性等問題，按照電網(wǎng)運行靈活性、安全性和經(jīng)濟性的多目標進行儲能規(guī)劃，并基于數(shù)據(jù)驅(qū)動遷移學(xué)習(xí)實現(xiàn)儲能跨域規(guī)劃。

（3）基于合作/非合作混合博弈研究多元能源下的用戶側(cè)儲能規(guī)劃問題。

用戶側(cè)電力市場發(fā)展較為充分，電/熱/氫多元能源產(chǎn)銷及儲能的資源豐富但個體體量較小。因此，用戶側(cè)電/熱/氫多元儲能可以聚合并以合作的方式參與交易，可以個體點對點交易，也可以聚合體之間點對點交易，適合采用合作/非合作博弈的組合或嵌套進行儲能規(guī)劃。

3）基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的遷移學(xué)習(xí)將是儲能規(guī)劃在多場景模式中快速傳遞的有效途徑。

面向多重不確定性的儲能系統(tǒng)規(guī)劃，在規(guī)劃過程中多采用數(shù)據(jù)驅(qū)動的學(xué)習(xí)方法以提高規(guī)劃要素的特征提取與辨識能力，從而形成相應(yīng)的規(guī)劃框架、策略和結(jié)果。當應(yīng)用場景轉(zhuǎn)化后，規(guī)劃過程從零開始的效率極低，且任務(wù)目標發(fā)生調(diào)整變化時需要重置規(guī)劃策略，導(dǎo)致目標場景轉(zhuǎn)換時儲能規(guī)劃效率不高、準確度下降。遷移學(xué)習(xí)可借鑒已有的科學(xué)規(guī)劃方案，從現(xiàn)存最優(yōu)方案經(jīng)驗出發(fā)，利用數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法跨任務(wù)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)劃策略信息的傳遞。采用數(shù)據(jù)驅(qū)動的多目標儲能系統(tǒng)規(guī)劃策略，從各種相似典型案例下已有的運行數(shù)據(jù)、仿真數(shù)據(jù)中提煉出能夠抽象表達主要特征與儲能規(guī)劃行為的關(guān)鍵因素，以挖掘各規(guī)劃配置任務(wù)所共有的底層“元”概念或信息。

針對儲能應(yīng)用場景多、目標模式復(fù)雜等規(guī)劃中面臨的共性問題，需要加強研究基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的跨任務(wù)域遷移學(xué)習(xí)方法，以實現(xiàn)上述規(guī)劃信息與策略等共性問題在不同規(guī)劃案例間的傳遞。利用深度學(xué)習(xí)形成儲能規(guī)劃中多重不確定性特征的抽取提煉方法，并構(gòu)建出預(yù)完成的規(guī)劃策略雛模型，為同類儲能規(guī)劃案例提供了先驗知識積累與可參考的解決方案。

5 結(jié)語

儲能作為新型電力系統(tǒng)重要的靈活性調(diào)節(jié)資源，在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)各環(huán)節(jié)均有廣闊的發(fā)展?jié)摿?。本文總結(jié)了儲能規(guī)劃研究的現(xiàn)狀，分析了新型電力系統(tǒng)下儲能運營主體多元化、規(guī)劃場景和運行模式多樣化及儲能技術(shù)迭代發(fā)展等要素變化對儲能規(guī)劃帶來的挑戰(zhàn)，指出了新能源聚集區(qū)儲能合作共享、電網(wǎng)側(cè)儲能競爭及用戶側(cè)合作/競爭共存等多種博弈機制下的規(guī)劃研究方向。為適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的發(fā)展需求，儲能規(guī)劃應(yīng)注重從電力系統(tǒng)不同發(fā)展階段的系統(tǒng)層面研究，在規(guī)劃框架和模型上引入內(nèi)生博弈機制的影響，并利用遷移學(xué)習(xí)等數(shù)據(jù)驅(qū)動方法加快儲能規(guī)劃模型的多場景拓展應(yīng)用。