[發明專利]一種基于雙層優化模型的用戶側儲能裝置容量配置方法

在審

• 申請號: 202010138930.9
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111241463A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 朱俊飛;張聶鵬;王衛國;楊利榮;吳旭;丁朝輝;鄧媛;張楠
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司鎮江供電分公司;鎮江電力設計院有限公司
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10;G06N3/12;H02J3/28;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發明提出了一種基于雙層優化模型的用戶側儲能裝置容量配置方法，隨著能源互聯網的不斷發展，分布式儲能使用需求日益增長，本發明以用戶側儲能系統全壽命周期內總的凈收益為外層目標函數，綜合考慮了儲能削峰收益、峰谷套利收益、全壽命周期成本等因素，用CPLEX求解器進行求解；以儲能系統日調度周期內收益為內層目標函數，研究用戶側儲能系統各時段充/放電值的優化，用遺傳算法進行求解，最終得到儲能系統最優容量配置結果。

技術領域

本發明涉及一種基于雙層優化模型的用戶側儲能裝置容量配置方法，屬于電力系統技術領域。

背景技術

本發明主要用于工業用戶側儲能場景。近年來，隨著我國經濟的迅速發展，用戶側用電量顯著增多，用戶側負荷峰谷差異也會逐漸加大，可能會出現電力系統供需不平衡，即負荷高峰時段用電需求無法滿足，而負荷低谷時段電網電能大量浪費的現象。目前，對于儲能應用的研究主要集中在儲能配置和調度運行兩方面，對于儲能系統規劃和運行相互影響研究較少。另外，針對儲能規劃和調度運行難以分開的問題，一些學者做出相應嘗試，將其描述為雙層決策問題，外層主要包括儲能的選址定容，內層求解儲能系統的運行問題，以經濟性最優為目標對儲能系統進行優化配置，但對于儲能系統的應用都集中在供電側，均未涉及用戶側場景下考慮負荷需量管理對于儲能配置的影響。因此，隨著用戶用電負荷峰谷差進一步擴大，如何鼓勵用戶主動參與到負荷調節中來，并結合現有的電力設備為電網公司設計更為合理、精準的電價制度，從而實現用戶側用電負荷的削峰填谷，電網公司資源的合理配置，具有較重要的研究價值和社會意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于雙層優化模型的用戶側儲能裝置容量配置方法，用于精準計算得到儲能最優容量配置結果。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現：

一種基于雙層優化模型的用戶側儲能裝置容量配置方法，包括以下步驟：

步驟一：輸入基礎數據到excel，在matlab中讀取excel的數據；

步驟二：隨機生成初始種群P；

步驟三：調用外層模型，得到仿真周期內初始種群P中每個個體在調度周期內的儲能最優充放電曲線和月負荷削峰率；

步驟四：調用內層模型根據儲能容量、額定功率、年負荷削峰率、儲能充放電曲線、月負荷削峰率計算初始種群P中個體的適應度值；

步驟五：將初始種群P進行選擇交叉變異的遺傳操作得到子代種群P’；

步驟六：調用外層模型，得到仿真周期內子代種群P’每個個體在調度周期內的儲能最優充放電曲線和月負荷削峰率；

步驟七：調用內層模型，根據儲能容量、額定功率、年負荷削峰率和儲能充放電曲線、月負荷削峰率計算初始種群P’中個體的適應度值；

步驟八：將步驟五中的初始種群P替換為P’，重復步驟五至七，直到滿足終止條件為止，得到最終優化結果。

本發明的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現：

前述一種基于雙層優化模型的用戶側儲能裝置容量配置方法，其中：

步驟一所述基礎數據，包括仿真時長、調度周期(一天24h)、負荷曲線(即電力系統中各類電力負荷隨時間變化的曲線)、儲能技術指標(包括儲能電池壽命、倍率性能)。

前述一種基于雙層優化模型的用戶側儲能裝置容量配置方法，其中：

步驟二所述隨機生成種群P，具體為生成100的初始種群P，種群中每個個體包含儲能容量、儲能額定功率、年負荷削峰率信息，年負荷削峰率為一年中負荷峰值減少量與安裝儲能裝置前負荷峰值的比值。

前述一種基于雙層優化模型的用戶側儲能裝置容量配置方法，其中，