[發明專利]一種考慮循環壽命的電池儲能多市場投標優化方法及裝置

有效

• 申請號: 201710993491.8
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107623386B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 鐘國彬;何冠楠;蘇偉;陳啟鑫;趙偉;曾杰;王超;徐凱琪;張弛
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00;H02J7/00;H02J3/32
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本發明公開了一種考慮循環壽命的電池儲能多市場投標優化方法及裝置，解決了現有技術中電池儲能多市場投標優化方法1、并未考慮由于電池儲能在響應調頻信號的過程中的頻繁充放電使得電池儲能面臨加速老化的風險，壽命可能會大大縮短，從而減小其全壽命的周期收入，會削弱其經濟性，2、投標策略優化模型中的決策變量(各市場投標量)會影響運行策略，進而改變能量變化曲線和局部極值點，而能量局部極值點與各市場投標量之間的關系，導致的對應的解析形式非常復雜，使得嵌入了原始電池儲能循環壽命計算方法的優化模型很難被商業求解器求解的技術問題。

技術領域

本發明涉及電力市場領域，尤其涉及一種考慮循環壽命的電池儲能多市場投標優化方法及裝置。

背景技術

電池儲能本身不能發電，因而在能量市場中的利用率十分有限，收益也很微薄，參與多市場聯合投標，提供輔助服務尤其是快速調頻服務，充分利用電池的容量，挖掘電池的快速響應能力，可以顯著地提高電池地儲能經濟性，但現有的電池儲能多市場投標優化方法1、并未考慮由于電池儲能在響應調頻信號的過程中的頻繁充放電使得電池壽命縮減；2、投標策略優化模型中的決策變量會影響運行策略，進而改變能量變化曲線和局部極值點的技術問題。

發明內容

本發明提供了一種考慮循環壽命的電池儲能多市場投標優化方法及裝置，用于解決現有技術中電池儲能多市場投標優化方法1、并未考慮由于電池儲能在響應調頻信號的過程中的頻繁充放電使得電池壽命縮減；2、投標策略優化模型中的決策變量會影響運行策略，進而改變能量變化曲線和局部極值點的技術問題。

本發明提供的一種考慮循環壽命的電池儲能多市場投標優化方法，包括：

S1：獲取到電池儲能一天內的日能量變化曲線，所述電池儲能參與了能量市場、旋轉備用調用市場和調頻市場，根據所述日能量變化曲線得到至少一個能量市場和旋轉備用調用市場的小時級能量變化曲線，根據所述日能量變化曲線和RegD調頻信號得到調頻市場的小時內能量變化曲線；

S2：若調頻市場的小時內能量變化曲線中的小時內能量變化大于能量市場和旋轉備用調用市場的小時級能量變化曲線中的小時級能量變化，則計算與第t個小時級能量變化曲線中的向上調頻半循環充放電深度和向下調頻半循環充放電深度；

S3：根據第一預設公式計算得到日等效滿循環次數，所述第一預設公式為：

其中，C為調頻半循環的集合，為第k個向上調頻半循環的充放電深度,為第k個向下調頻半循環的充放電深度，k_p為預設的電池擬合參數；

S4：根據第二預設公式計算得到電池循環壽命，所述第二預設公式為：

其中，Q為儲能電站一年的運行天數，為使新電池失效的充放電深度為100的循環次數；

S5：分別構建包含能量市場中的投標容量變量旋轉備用調用市場中的投標容量變量和市場調頻中的投標容量變量的與各場景對應的能量市場收入函數旋轉備用調用市場收入函數的調頻市場收入函數電池運行成本函數和電池維護成本函數cost^m；

S6：根據第三預設公式計算得到日收入期望值income^day，所述第三預設公式為：

其中，S為各場景的集合，H為至少一個小時的時間集合，γ^res為旋轉備用調用市場被調用的概率；

S7：獲取到電池的浮充壽命T_float，并建立以電池儲能壽命周期內總收益income^total最大化為目標的目標函數，所述目標函數為：